羅 戎，劉廣宇

（雅礱江流域水電開發(fā)公司，四川 成都610051）

0 前言

維克托·邁爾·舍恩伯格曾在《大數(shù)據(jù)時代：生活、工作、思維的大變革》一書中前瞻性地指出，大數(shù)據(jù)帶來的信息風暴正在變革我們的生活、工作和思維，大數(shù)據(jù)開啟了一次重大的時代轉(zhuǎn)型。2013年3月中國電機工程學會信息化專委會發(fā)布《中國電力大數(shù)據(jù)發(fā)展白皮書》，將2013年定為“中國大數(shù)據(jù)元年”，掀起了電力大數(shù)據(jù)的研究熱潮。大數(shù)據(jù)及云計算時代的到來將為傳統(tǒng)電力行業(yè)的發(fā)展注入新的活力，傳統(tǒng)電力行業(yè)即將發(fā)生革命性的變化。

作為雅礱江全流域水電資源開發(fā)的唯一主體，雅礱江流域水電開發(fā)公司的公司愿景是“創(chuàng)建梯級開發(fā)最完整、經(jīng)營管理最高效、綜合效益最顯著的水電企業(yè)，打造享譽中外的雅礱江水電品牌”；公司的戰(zhàn)略理念是“4階段”戰(zhàn)略；目前公司已經(jīng)成功完成第2階段目標正在為實現(xiàn)第3階段目標奮斗。雅礱江公司飛速發(fā)展離不開信息技術(shù)的有力支撐，公司信息化第3版規(guī)劃于2010年正式發(fā)布，確定了公司信息化“EHDC152工程”（一體化平臺，五大應用系統(tǒng)，兩大支撐體系）的總體目標。通過5年時間的建設(shè)，公司圍繞該目標先后建成了OA系統(tǒng)、電力生產(chǎn)管理系統(tǒng)、財務管理系統(tǒng)、人資管理系統(tǒng)和工程管理系統(tǒng)5大應用系統(tǒng)；并開展了信息系統(tǒng)統(tǒng)一身份認證及相關(guān)建設(shè)項目，并實施單點登錄、企業(yè)門戶和流程中心；同時，實施了全面預算管理系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、電力生產(chǎn)文檔管理系統(tǒng)、檔案管理系統(tǒng)等其他應用系統(tǒng)。

隨著公司第3階段建設(shè)的推進，雅礱江下游5個電站群的投產(chǎn)，中上游電站群建設(shè)的順利推進，大量的生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)以及工程建設(shè)過程數(shù)據(jù)集聚到各個電站的數(shù)據(jù)中心，雅礱江公司未來信息化的使命和目標是：未來3～5年的時間內(nèi)，在保證信息化建設(shè)與公司戰(zhàn)略目標高度一致的前提下，基于現(xiàn)有的信息化成果，以“五個更”（更有效的精細管理、更高效的作業(yè)處理、更全面的信息掌控、更充分的資源利用、更科學的輔助決策）為基礎(chǔ)，以“兩個延伸”（深化應用向業(yè)務前端延伸，圍繞經(jīng)營目標向管控延伸）為手段，把應用系統(tǒng)、信息架構(gòu)、基礎(chǔ)設(shè)施、IT治理4方面能力提升到一個新的高度，使得信息化成為公司的核心能力之一，推動公司管控水平的提升和業(yè)務運營管理的持續(xù)優(yōu)化，助力公司達到國際一流水平，支撐公司流域化、集團化、科學化發(fā)展。為此，在2014年啟動的雅礱江公司信息化第4版的規(guī)劃中把數(shù)據(jù)應用定為本階段信息化建設(shè)的要點，它包括兩個方面的內(nèi)容：如何科學的規(guī)劃好數(shù)據(jù)應用？如何有效對數(shù)據(jù)進行管理？本文將從這兩個方面進行講述。

1 數(shù)據(jù)規(guī)劃

數(shù)據(jù)是發(fā)電行業(yè)的重要信息資產(chǎn)，電廠是我國建立層次化數(shù)據(jù)平臺較晚的行業(yè)。雅礱江公司在前期信息化建設(shè)成果的基礎(chǔ)上，加強了對數(shù)據(jù)資產(chǎn)的清理和規(guī)劃，在管理上成立了專門的數(shù)據(jù)管理流程和相關(guān)責任管理部門，有相應的規(guī)章制度，以及貫徹業(yè)務和IT的工作流程等，技術(shù)上具備了相對成熟的數(shù)據(jù)架構(gòu)、數(shù)據(jù)標準，正在建設(shè)數(shù)據(jù)質(zhì)量管理和數(shù)據(jù)管理工具，在此基礎(chǔ)上將逐步形成管理駕駛艙、自動化統(tǒng)一報表等一系列數(shù)據(jù)應用。針對不同維度、不同應用的數(shù)據(jù)需要建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來進行管理，其中數(shù)據(jù)標準是數(shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)管理的骨架，兩者相輔相成。因此在數(shù)據(jù)規(guī)劃方面包含：數(shù)據(jù)標準的建立；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)劃兩個部分。

1.1 數(shù)據(jù)標準的建立

基礎(chǔ)編碼的標準化是流域化管理的基礎(chǔ)，雅礱江公司從信息化規(guī)劃第3版開始就高度重視信息化基礎(chǔ)編碼標準的建立工作，項目啟動后項目組組織了大量的人力分別從工程、生產(chǎn)設(shè)備、物資、財務、組織機構(gòu)等多個維度建立企業(yè)級標準的編碼體系，形成流域化統(tǒng)一管理的基礎(chǔ)體系，填補了流域工程管理、電力生產(chǎn)管理的空缺，保證了系統(tǒng)集成的穩(wěn)定性；從源頭上保障“業(yè)務財務一體化”的實現(xiàn)。

這些年的信息化建設(shè)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)標準的建立過程中，在參考電力行業(yè)標準、其他水電企業(yè)成功標準的基礎(chǔ)上，結(jié)合雅礱江公司多年信息化建設(shè)沉淀下來的一些技術(shù)標準、數(shù)據(jù)命名規(guī)范、基礎(chǔ)編碼標準等，逐步形成了雅礱江流域工程建設(shè)、電力生產(chǎn)、企業(yè)管理等領(lǐng)域的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)編碼規(guī)范，使得企業(yè)信息化建設(shè)得以順利實施。

1.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)劃

由于目前雅礱江流域開發(fā)進入到第3階段，下游的電站群已經(jīng)順利投產(chǎn)，中上游電站正處于建設(shè)中，針對不同的實物對象在不同的信息系統(tǒng)中存在不同的管理屬性，為了更好地管理雅礱江流域信息數(shù)據(jù)為公司的發(fā)展服務，必須建立流域管理完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來對所有數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的管理，因此，2014年啟動的公司數(shù)據(jù)中心建設(shè)項目對未來數(shù)據(jù)架構(gòu)進行了設(shè)計，提出了建設(shè)SSC數(shù)據(jù)架構(gòu)體系統(tǒng)籌兼顧雅礱江流域生產(chǎn)和建設(shè)等各個方面對數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理的需要。

SSC 是 指：SSC是 構(gòu) 筑 物（Structure）、系 統(tǒng)（System）和設(shè)備（Component）的通稱（簡稱 SSC）。它是對雅礱江全流域核心基礎(chǔ)對象的統(tǒng)稱，是雅礱江水電業(yè)務活動過程中最基礎(chǔ)的業(yè)務對象。并以此為基礎(chǔ)設(shè)計雅礱江流域雅礱江數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)倉庫（以下簡稱DW）邏輯數(shù)據(jù)模型。

數(shù)據(jù)中心項目的目標是整合統(tǒng)一雅礱江全企業(yè)范圍內(nèi)積累的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，并對消費使用數(shù)據(jù)的系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)應用的支持。整體模型以雅礱江公司整個企業(yè)的各個業(yè)務領(lǐng)域為視角，對各業(yè)務活動中的管理要素進行梳理、分析與設(shè)計。目前數(shù)據(jù)中心整合的應用系統(tǒng)范圍包括：生產(chǎn)管理、工程管理、財務管理、人力資源管理等以及為滿足雅礱江數(shù)字化平臺數(shù)據(jù)需求接入的各類專業(yè)系統(tǒng)，包括：大壩安全監(jiān)測、施工質(zhì)量實時監(jiān)控、生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時交換平臺以及錦西電廠實時監(jiān)測數(shù)據(jù)等，并根據(jù)雅礱江數(shù)字化平臺的需要，對于暫時沒有業(yè)務源系統(tǒng)支撐的數(shù)據(jù)內(nèi)容，提供模型的頂層設(shè)計支持。

雅礱江企業(yè)數(shù)據(jù)模型是在流域基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，擴展到全企業(yè)業(yè)務范圍的數(shù)據(jù)模型，因此在企業(yè)模型的整體框架中，流域基礎(chǔ)模型（SSC）是其核心，現(xiàn)有應用系統(tǒng)的管理對象是紐帶，連接核心對象與外圍業(yè)務數(shù)據(jù)信息（圖1）。

圖1 SSC數(shù)據(jù)架構(gòu)的應用目標

雅礱江企業(yè)數(shù)據(jù)模型層級框架主要表達：

（1）企業(yè)數(shù)據(jù)模型的層次關(guān)系；

（2）SSC在企業(yè)模型中的地位；

（3）SSC對象構(gòu)造及其與外圍管理對象的關(guān)系。

企業(yè)模型框架層次擴展路徑為：SSC-＞現(xiàn)有源數(shù)據(jù)各管理結(jié)構(gòu)-＞企業(yè)模型各業(yè)務主題數(shù)據(jù)；其層次上共分為3層（圖2、圖3）：

第1層：Tier-1，SSC層級結(jié)構(gòu)；

圖2 企業(yè)模型框架層次

第2層：Tier-2，現(xiàn)有各管理對象的層次結(jié)構(gòu)；

第3層：Tier-3，企業(yè)模型各業(yè)務主題數(shù)據(jù)。

2 數(shù)據(jù)管理

為了更好地管理好數(shù)據(jù)，2015年雅礱江公司開始實施數(shù)據(jù)中心試點項目，雅礱江企業(yè)級數(shù)據(jù)中心定位為“基于混合架構(gòu)的大數(shù)據(jù)中心”（圖4～6），并分解為以下4個方面：

（1）企業(yè)數(shù)據(jù)中心是雅礱江公司全流域、全業(yè)務、全層級的數(shù)據(jù)整合和共享中心

企業(yè)級數(shù)據(jù)中心應實現(xiàn)對公司結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)、流域空間地理數(shù)據(jù)、工程三維模型數(shù)據(jù)等5類數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲、整合以及共享。

圖3 企業(yè)模型主題劃分

考慮到5大類數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)時效性要求、數(shù)據(jù)應用要求等特性的不同，分別采用不同的技術(shù)手段來實現(xiàn)其存儲與整合。其中結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)采用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)實現(xiàn)，其余4類數(shù)據(jù)采用新興的分布式計算和存儲技術(shù)實現(xiàn)

（2）企業(yè)數(shù)據(jù)中心是雅礱江公司未來數(shù)據(jù)深化應用的基礎(chǔ)

企業(yè)級數(shù)據(jù)中心是雅礱江公司未來數(shù)據(jù)深化應用的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，基于流域基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型進行數(shù)據(jù)整合，同時將各種軟件技術(shù)、產(chǎn)品和標準進行有機地結(jié)合，實現(xiàn)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)集成和應用集成。例如：為雅礱江流域三維可視化信息集成展示與會商平臺、6大決策支持信息系統(tǒng)（包括水電工程建設(shè)、水電站運行、梯級水庫風險調(diào)度、環(huán)保水保、征地移民、公共安全）提供數(shù)據(jù)并支持其應用。

（3）企業(yè)數(shù)據(jù)中心是雅礱江公司信息綜合展現(xiàn)與分析的基礎(chǔ)

本次數(shù)據(jù)中心建設(shè)，將針對性的選取工程和生產(chǎn)業(yè)務領(lǐng)域進行試點展示。數(shù)據(jù)中心將為未來的運營監(jiān)控中心等系統(tǒng)的建設(shè)打下基礎(chǔ),提供全面、及時、準確、規(guī)范的數(shù)據(jù)，支持其數(shù)據(jù)展示、分析和后續(xù)再加工。

（4）企業(yè)數(shù)據(jù)中心是雅礱江公司企業(yè)級數(shù)據(jù)管理中心

建立數(shù)據(jù)資源管理工具，提升公司在數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)標準、元數(shù)據(jù)等方面的管理水平，支持公司數(shù)據(jù)管控制度的落地執(zhí)行。建立數(shù)據(jù)接入、整合和訪問規(guī)范，保證公司核心數(shù)據(jù)和重要數(shù)據(jù)的正確性、一致性和完整性，促進信息化向融合、共享、協(xié)同的轉(zhuǎn)變。

圖4 采用混合架構(gòu)實現(xiàn)5大類數(shù)據(jù)的整合與共享

圖5 混合架構(gòu)支撐多種業(yè)務需求

圖6 數(shù)據(jù)中心功能架構(gòu)圖

目前該項目除主要是把已建成的信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入外，選擇了通過集控中心數(shù)據(jù)交換平臺把錦屏電廠生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)、在建的兩河口大壩質(zhì)量監(jiān)控實時數(shù)據(jù)、大壩中心下游電站群大壩監(jiān)控數(shù)據(jù)的接入，目前共接入的數(shù)據(jù)量如下：

（1）結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)：現(xiàn)有結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)來源系統(tǒng)主要包括生產(chǎn)管理系統(tǒng)、工程管理系統(tǒng)、工程信息系統(tǒng)管理局系統(tǒng)、人力資源管理系統(tǒng)、財務管理和大壩安全信息管理系統(tǒng)，以及包括擬建的公共安全、環(huán)保水保、梯級水調(diào)、征地移民等系統(tǒng)，現(xiàn)有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)可統(tǒng)計的數(shù)據(jù)量約為50 GB；

（2）非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)：現(xiàn)有非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)來源系統(tǒng)主要包括生產(chǎn)管理系統(tǒng)、生產(chǎn)文檔管理系統(tǒng)、工程文檔管理系統(tǒng)、EBS、OA系統(tǒng)、企業(yè)內(nèi)網(wǎng)、檔案管理系統(tǒng)，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)量總計約為600 GB；此外，數(shù)據(jù)中心還將存儲來自其他新建系統(tǒng)的地理空間信息數(shù)據(jù)和工程三維模型信息數(shù)據(jù)，此類數(shù)據(jù)主要為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，初步估算數(shù)據(jù)量為1 TB；

（3）實時數(shù)據(jù)：實時數(shù)據(jù)來源于集控中心實時數(shù)據(jù)交換平臺和新建的錦西電廠實時數(shù)據(jù)交換平臺，根據(jù)目前測算，僅僅接入的錦西電廠的實時數(shù)據(jù)量大約為每年2 TB。

3 結(jié)束語

按照雅礱江公司的總體規(guī)劃，數(shù)據(jù)中心的整體建設(shè)分成3步走的原則：①總體規(guī)劃；②管好數(shù)據(jù)；③用好數(shù)據(jù)。目前試點的內(nèi)容只是接入了已投產(chǎn)的錦西電站的實時數(shù)據(jù)，下游投產(chǎn)的5個電站群的實時數(shù)據(jù)目前正在接入中。

從目前來看，后續(xù)數(shù)據(jù)的深度應用還取決于幾個條件：

（1）數(shù)據(jù)質(zhì)量

數(shù)據(jù)的深度應用取決于所采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量，目前來看我們的數(shù)據(jù)存在的問題是水電行業(yè)缺乏相關(guān)標準：

1）設(shè)備編碼標準，火電目前KKS編碼是作為行業(yè)強制標準執(zhí)行，無論是設(shè)計單位還是制造廠商都能夠很規(guī)范地使用KKS編碼作為設(shè)備的基礎(chǔ)編碼，而KKS編碼在水電行業(yè)目前還只是參考標準，很多設(shè)計院和生產(chǎn)單位對于KKS編碼的掌握和運用還不熟悉，這為進行生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)映射和管理帶來一定難度，也為數(shù)據(jù)的深度分析帶來麻煩。

2）監(jiān)控系統(tǒng)標準：由于各個監(jiān)控系統(tǒng)廠商各自為政，采用一些非標準的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和通信結(jié)構(gòu)加大了數(shù)據(jù)整合的難度。目前各個控制系統(tǒng)廠商的數(shù)據(jù)各自為政，在當初設(shè)備采購的時候沒有統(tǒng)一的國家或行業(yè)標準作為參考，因此，也未能夠與各個廠商達成一致意見，現(xiàn)在需要整合分析的時候才發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不能夠統(tǒng)一管理和分析，不像火電企業(yè)在DCS、SIS、PLC等等控制系統(tǒng)都已經(jīng)有國家標準，在招標的時候就可以要求控制系統(tǒng)廠商按照標準執(zhí)行，為后續(xù)數(shù)據(jù)分析使用打好基礎(chǔ)。

3）前期我們也調(diào)研了一些水電企業(yè)，在信息化的建設(shè)前期由于對于數(shù)據(jù)理解不深入，還存在一些信息煙囪，這樣數(shù)據(jù)各自獨立缺乏整合，后期要進行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性分析時缺乏數(shù)據(jù)整合，也很難深入應用。

4）大數(shù)據(jù)分析中關(guān)鍵的技術(shù)是采用深度學習技術(shù)，利用已有的歷史數(shù)據(jù)來進行數(shù)學模型的自學習，優(yōu)化分析所用的數(shù)學模型。但是從目前很多電廠來看對歷史數(shù)據(jù)的存儲沒有引起足夠的重視，使得很多歷史數(shù)據(jù)丟失，目前存儲技術(shù)的飛速發(fā)展已經(jīng)使得存儲設(shè)備成本很低，完全可以把重要的歷史數(shù)據(jù)存起來為以后的深度分析所利用。

因此，建議協(xié)會應該牽頭組織大家來逐步完成相關(guān)標準的制訂、頒布和使用，至少應該是成為行業(yè)標準，這是一項利國利民的政策，需要行業(yè)協(xié)會出面來組織。

（2）數(shù)學模型

對于后期數(shù)據(jù)的深度使用而言，需要研究結(jié)合不同業(yè)務場景的數(shù)據(jù)模型，這需要和一些研究機構(gòu)合作共同完成，現(xiàn)在已經(jīng)有一些水電站開始做這些方面的探索，雅礱江公司也在做一些探索的研究，比如：流域梯級優(yōu)化調(diào)度、狀態(tài)檢修、中長期雨量預測分析等等，也許不久就會有一些初步的應用推出，這需要時間來驗證。

（3）計算能力

有了數(shù)據(jù)和模型，還需要利用機器學習的原理，把大量的歷史數(shù)據(jù)導入到模型當中，進行模型的優(yōu)化學習，這個過程涉及到大量數(shù)據(jù)的運算問題，沒有很高的運算能力很難解決此難題。隨著公有云計算的出現(xiàn)，大家在需要高速計算的時候可以在公有云平臺上租用計算能力來解決計算的問題，最終的結(jié)果所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益，會大大超過租用公有云平臺的費用。

目前，中國大數(shù)據(jù)的深度應用已經(jīng)在很多領(lǐng)域展開，比如：電商營銷的精準推送、金融領(lǐng)域的信用分析、安防領(lǐng)域的人臉識別技術(shù)等等應用已經(jīng)開展的非常成功了，在不遠的將來大數(shù)據(jù)的深度應用也會很好的為流域水力發(fā)電生產(chǎn)保駕護航！