李田

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數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及其在電力行業(yè)過(guò)程監(jiān)控中的應(yīng)用

李田

（南京國(guó)電南自軌道交通工程有限公司，江蘇 南京 210032）

隨著信息科技的發(fā)展，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)已經(jīng)融入到各個(gè)各業(yè)的不同領(lǐng)域中，并以自身特性發(fā)揮出至關(guān)重要的作用。在電力行業(yè)中，為了滿(mǎn)足日常生產(chǎn)生活中的用電需求、降低電網(wǎng)負(fù)擔(dān)、增強(qiáng)管理水平，也應(yīng)當(dāng)對(duì)技術(shù)方法進(jìn)行開(kāi)發(fā)，并嘗試在電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)監(jiān)管的過(guò)程中使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，順應(yīng)時(shí)代發(fā)展規(guī)律，實(shí)現(xiàn)管理方法升級(jí)。

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)；電力行業(yè)；過(guò)程監(jiān)控；計(jì)算機(jī)信息技術(shù)

1 數(shù)據(jù)挖掘的概述

數(shù)據(jù)挖掘（Data Mining，簡(jiǎn)稱(chēng)“DM”），是一種基于現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)信息技術(shù)基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)處理技術(shù)。該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)有效數(shù)據(jù)的自動(dòng)篩選。在數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，可以自動(dòng)、智能地將有效的信息篩選出。而這種作用可以分為兩個(gè)方面，一方面，數(shù)據(jù)挖掘可以在大量的、紛繁復(fù)雜的數(shù)據(jù)中將有價(jià)值的數(shù)據(jù)篩選出來(lái)；另一方面，數(shù)據(jù)挖掘可以在不完全、模糊的數(shù)據(jù)中提取出對(duì)我們有價(jià)值的潛在的數(shù)據(jù)?？梢哉f(shuō)，它是所有信息處理工作的第一步，任何的信息處理工作都需要對(duì)有效信息進(jìn)行一次篩選，這樣可以節(jié)省一定的時(shí)間，提高信息處理的效率。比如數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、知識(shí)的發(fā)現(xiàn)。當(dāng)然這兩種工作中數(shù)據(jù)挖掘的具體作用不同，在統(tǒng)計(jì)分析中，他所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)一般是具有一定統(tǒng)計(jì)規(guī)律的。而在知識(shí)的發(fā)現(xiàn)中，主要是利用數(shù)據(jù)挖掘來(lái)挖掘一些隱藏的有價(jià)值的數(shù)據(jù)。

2 數(shù)據(jù)挖掘的需求

2.1 主要業(yè)務(wù)

人力資源管理信息系統(tǒng)建設(shè)的核心是全面支撐人資集約化，主要體現(xiàn)在ERP系統(tǒng)中，通過(guò)人力資源各個(gè)模塊的管理，最終實(shí)現(xiàn)人事、勞動(dòng)等相關(guān)方面報(bào)表的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。分析數(shù)據(jù)挖掘在電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理中的主要業(yè)務(wù)，需要從ERP系統(tǒng)的各個(gè)管理方面入手。在系統(tǒng)中，除了人力資源管理，最重要的就是財(cái)務(wù)管理。員工的工資、成本管理、資產(chǎn)監(jiān)控等模塊的財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)分析是財(cái)務(wù)管理中的數(shù)據(jù)挖掘統(tǒng)計(jì)需求。財(cái)務(wù)的系統(tǒng)管理可以提高企業(yè)的財(cái)務(wù)運(yùn)轉(zhuǎn)能力，提高企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效益。此外，物資管理也是企業(yè)管理的一個(gè)重要部分，而物資集約化管理也是主要業(yè)務(wù)之一。其中，包括物資的計(jì)劃、采購(gòu)、庫(kù)存、配送和廢舊回收，一定程度上對(duì)業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了完善，對(duì)業(yè)務(wù)的具體執(zhí)行方法進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)范，這樣使企業(yè)的整個(gè)管理體系更加完善。

2.2 運(yùn)營(yíng)監(jiān)控平臺(tái)概述

要想全面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘功能模塊，就需要使用大量的數(shù)據(jù)。所以，需要在電力企業(yè)的所有管理系統(tǒng)中提取數(shù)據(jù)，主要是ERP系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、物資分析評(píng)估等。進(jìn)行完數(shù)據(jù)的提取后，就要對(duì)物料的使用情況進(jìn)行分析。對(duì)各個(gè)等級(jí)的電網(wǎng)系統(tǒng)各方面的物資使用情況分別進(jìn)行分析，而且根據(jù)不同等級(jí)地區(qū)的不同特點(diǎn)，各個(gè)模塊所包含的內(nèi)容也有所不同，但都包含公司代碼、維修日期、電壓等級(jí)等基本參數(shù)。根據(jù)需要，我們以時(shí)間為順序進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析和預(yù)測(cè)分析等多種分析方式。

2.3 系統(tǒng)需求

系統(tǒng)的需求分為功能需求和非功能需求。在功能需求中，終端客戶(hù)可以根據(jù)一定的條件進(jìn)行檢索，在自動(dòng)檢索中，要根據(jù)不同的檢索形式、不同的檢索要求設(shè)置不同的程序算法，而且根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘的功能和目的來(lái)設(shè)置過(guò)濾的數(shù)據(jù)條件，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選。除了這些基礎(chǔ)設(shè)置，我們還要采取一定的系統(tǒng)支持，主要采用ETL系統(tǒng)支持，最終選用合適的展現(xiàn)終端，終端可以根據(jù)對(duì)清晰度的要求來(lái)自行選擇，整個(gè)系統(tǒng)就可以進(jìn)行自動(dòng)的運(yùn)算與執(zhí)行，達(dá)到我們所要求的目的。而系統(tǒng)的非功能需求就是指除了系統(tǒng)的基本運(yùn)行之外的，主要是單個(gè)系統(tǒng)與國(guó)家電網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)合，完成不同層次的數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)。而在建設(shè)中，主要要遵守通用性原則、適應(yīng)性原則以及高效性的原則，這樣就可以滿(mǎn)足不同背景下不同客戶(hù)的需求，并且在一定程度上縮短工作時(shí)間，提高工作效率。

3 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用

3.1 構(gòu)建系統(tǒng)框架

在電力企業(yè)的運(yùn)營(yíng)監(jiān)控平臺(tái)內(nèi)，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，將各層面、各角度的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，并在數(shù)據(jù)通道的連接作用下，傳導(dǎo)到數(shù)據(jù)處理中心，利用顯示終端設(shè)備對(duì)其進(jìn)行分析與處理。在這一數(shù)據(jù)處理的過(guò)程中，主要覆蓋了源數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、顯示終端這三個(gè)部分，并在其連接與配合的作用下，發(fā)揮出系統(tǒng)的功能優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建起了科學(xué)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)框架。源數(shù)據(jù)在經(jīng)由數(shù)據(jù)通道傳導(dǎo)到終端顯示設(shè)備，并完成數(shù)據(jù)挖掘處理的這一過(guò)程，可以對(duì)所有涵蓋的信息資料進(jìn)行篩選，并從中剔除無(wú)效數(shù)據(jù)，精選出具有優(yōu)勢(shì)指導(dǎo)性的數(shù)據(jù)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)在終端設(shè)備上的合理利用。在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的作用下，使企業(yè)在監(jiān)控過(guò)程中的信息處理效率得到強(qiáng)化，并完成了整體系統(tǒng)管理工作中的核心環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行信息的高效整合。值得注意的是，在對(duì)挖掘、篩選出的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理的工作中，要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)終端處理系統(tǒng)進(jìn)行選擇，在系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、營(yíng)運(yùn)分析、協(xié)調(diào)控制、綜合管理、全景展示這五個(gè)方面，對(duì)篩選的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行處理，在完成不同的工作內(nèi)容的同時(shí)，滿(mǎn)足過(guò)程監(jiān)控中的不同需求。

3.2 建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)作為系統(tǒng)框架下的內(nèi)容，屬于非功能性需求，但也在具體的監(jiān)控工作中發(fā)揮著一定的作用。在結(jié)構(gòu)上由操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（ODS）與數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)/數(shù)據(jù)挖掘（DW/DM）兩部分組成。在功能上，ODS將業(yè)務(wù)國(guó)際內(nèi)容作為基礎(chǔ)，并通過(guò)實(shí)體-聯(lián)系（E-R）模型對(duì)其操作過(guò)程進(jìn)行處理，形成事物數(shù)據(jù)與主數(shù)據(jù)兩部分。在結(jié)構(gòu)上，ODS層應(yīng)與原系統(tǒng)保持一致性，在表格的設(shè)計(jì)中，將兩者的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行整合，以滿(mǎn)足監(jiān)控工作中的特殊需要。DW/DM在結(jié)構(gòu)上，屬于多維度的數(shù)據(jù)庫(kù)，在不同的數(shù)據(jù)需求內(nèi)容中，表現(xiàn)出差異性的工作方式。然而，在基本的概念內(nèi)容上，所有維度中的根數(shù)據(jù)關(guān)系都以包含的關(guān)系為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，使檢索和應(yīng)用具有較高的簡(jiǎn)便性。

3.3 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)挖掘的模型與過(guò)程

在完成整體框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作后，為了保證數(shù)據(jù)挖掘工作的順利展開(kāi)，應(yīng)當(dāng)對(duì)數(shù)據(jù)挖掘的計(jì)算方法進(jìn)行確認(rèn)，并重點(diǎn)關(guān)注選擇的方法與設(shè)計(jì)的科學(xué)性，使系統(tǒng)能正常的發(fā)揮功能作用。在數(shù)據(jù)挖掘的過(guò)程中，可以根據(jù)流程順序?qū)⑵鋭澐譃榫唧w的兩個(gè)部分，即從數(shù)據(jù)源傳輸?shù)絆DS層、從ODS層傳導(dǎo)到DW/DM層，這個(gè)兩個(gè)步驟下的傳導(dǎo)都是在ETL工具的作用下實(shí)現(xiàn)的。從系統(tǒng)的角度進(jìn)行分析，在完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中，需要在數(shù)據(jù)源、映襯關(guān)系、數(shù)據(jù)目標(biāo)，三點(diǎn)要素的共同作用下完成。在內(nèi)容上，數(shù)據(jù)源是待處理的數(shù)據(jù)信息，總量大，種類(lèi)豐富，但其中包含了有效信息與無(wú)用信息；映襯關(guān)系是進(jìn)行數(shù)據(jù)處理過(guò)程中的計(jì)算方法，指代實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)目標(biāo)的篩選過(guò)程；數(shù)據(jù)目標(biāo)是指通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算剔除無(wú)效數(shù)據(jù)之后得到的具體數(shù)據(jù)表格，其中，只會(huì)對(duì)有效數(shù)據(jù)源進(jìn)行規(guī)則陳列。

4 大數(shù)據(jù)時(shí)代電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理

4.1 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的類(lèi)型

4.1.1 基礎(chǔ)型數(shù)據(jù)

電力運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是指在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中形成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，其主要內(nèi)容有電流大小、電能大小以及電流穩(wěn)定性等。

4.1.2 電力企業(yè)的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)

運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)是指電力企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中形成的數(shù)據(jù)信息，其中包括電力銷(xiāo)售量、電量交易價(jià)格以及用電數(shù)據(jù)等。電力企業(yè)通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析處理，可以發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中需要著重關(guān)注的問(wèn)題。

4.1.3 電力企業(yè)管理數(shù)據(jù)

管理數(shù)據(jù)主要是指ERP、協(xié)同辦公等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通常只能在特定的條件下同步與共享，對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析處理能夠方便各部門(mén)供電服務(wù)工作的有序開(kāi)展。

4.2 對(duì)于監(jiān)測(cè)異動(dòng)數(shù)據(jù)的處理

在電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，異常情況的產(chǎn)生會(huì)進(jìn)一步形成異常數(shù)據(jù)，所以，必須要及時(shí)對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，這樣有利于提升電力企業(yè)供電服務(wù)以及電力管理的工作效率，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)采取措施解決。電力系統(tǒng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常通常表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①業(yè)務(wù)方面的異動(dòng)。業(yè)務(wù)方面出現(xiàn)的異動(dòng)一般是指在電力業(yè)務(wù)方面，部分電力數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常的變化，進(jìn)而產(chǎn)生問(wèn)題。②接口方面的異動(dòng)。在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)接口產(chǎn)生異常，接口就會(huì)發(fā)生異動(dòng)。③數(shù)據(jù)質(zhì)量方面的異動(dòng)。按照配置規(guī)則，及時(shí)并準(zhǔn)確地對(duì)數(shù)據(jù)接入進(jìn)行校驗(yàn)，針對(duì)校驗(yàn)結(jié)果，形成的異動(dòng)信息。

5 電力企業(yè)一體化整合集成平臺(tái)

在十九大提出的“推動(dòng)信息化與工業(yè)化深度融合”的背景下，各個(gè)電力企業(yè)都積極融入大數(shù)據(jù)時(shí)代，通過(guò)信息化手段提升電力企業(yè)的核心業(yè)務(wù)模式。電力系統(tǒng)信息化與智能電網(wǎng)建設(shè)相輔相成，電網(wǎng)信息化在大數(shù)據(jù)時(shí)代的背景下已逐漸顯現(xiàn)出頑強(qiáng)的生命力與較大的發(fā)展?jié)摿?，許多電力企業(yè)通過(guò)建立集團(tuán)統(tǒng)一的信息化生產(chǎn)管理平臺(tái)，在信息化的基礎(chǔ)上，逐步將大數(shù)據(jù)處理統(tǒng)一應(yīng)用于集團(tuán)層面，建立了完備的統(tǒng)一生產(chǎn)系統(tǒng)與多業(yè)務(wù)平臺(tái)。這種生產(chǎn)系統(tǒng)與多業(yè)務(wù)平臺(tái)從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)均屬于大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下的數(shù)據(jù)集成分析處理平臺(tái)。從系統(tǒng)架構(gòu)層面看，無(wú)論是涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)架構(gòu)，還是涉及數(shù)據(jù)分析處理的技術(shù)和應(yīng)用架構(gòu)及上層業(yè)務(wù)架構(gòu)，均與大數(shù)據(jù)的抽取與集成、分析、解釋技術(shù)密切相關(guān)。因此，大數(shù)據(jù)時(shí)代的電力企業(yè)信息化建設(shè)需要分別從上述角度進(jìn)行深入考慮，使大數(shù)據(jù)集成和分析平臺(tái)高效、易用并且可擴(kuò)展。

6 結(jié)論

在電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)監(jiān)控的建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以通過(guò)構(gòu)建系統(tǒng)框架、建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)挖掘的模型與過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力行業(yè)過(guò)程監(jiān)控的升級(jí)，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)管理內(nèi)容與科學(xué)性提升的同時(shí)，提升了管理的效率水平，為加快電力行業(yè)的現(xiàn)代化建設(shè)作出了顯著貢獻(xiàn)。

［1］宣黎強(qiáng)，周宏，孫鵬，等.電力施工現(xiàn)場(chǎng)全過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.現(xiàn)代國(guó)企研究，2017（18）：154.

2095－6835（2019）02－0144－02

TP311.13

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.02.144

〔編輯：張思楠〕