（國網(wǎng)甘肅省電力公司信息通信公司，甘肅蘭州 730050）

0.引言

自物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略目標設(shè)定以來，國家電力設(shè)備管理相關(guān)部門陸續(xù)建設(shè)了相配套的信息管理系統(tǒng)，力求實現(xiàn)對電力設(shè)備購置、調(diào)試運行、檢修管護等全面管理，產(chǎn)出大量數(shù)據(jù)，對物資、調(diào)度、運營檢修等業(yè)務(wù)運轉(zhuǎn)也提供有效支撐。電力設(shè)備運營狀態(tài)及維管情況關(guān)系著電網(wǎng)運轉(zhuǎn)狀態(tài)及效益產(chǎn)出情況。圖數(shù)據(jù)庫以“節(jié)點”與“邊”為基本單元存儲數(shù)據(jù)，基于不同節(jié)點間在物理層面上形成相互“指向”特征，能對毗鄰節(jié)點共用“無索引”的關(guān)聯(lián)性操作服務(wù)，明顯提升數(shù)據(jù)存儲、處置工效，在管理、處置與分析大批量對象相互關(guān)系問題方面表現(xiàn)出良好效能[1]。從本質(zhì)上分析，知識圖譜是一種語義網(wǎng)絡(luò)，基于語義檢索技術(shù)捕獲并有機整合始源于多個渠道的信息，宗旨在于提高檢索引擎的質(zhì)量。

1.有關(guān)技術(shù)介紹

1.1 圖數(shù)據(jù)庫

本文以圖數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)設(shè)計系統(tǒng)。圖數(shù)據(jù)庫采用圖結(jié)構(gòu)存儲、查找數(shù)據(jù)，節(jié)點、邊、屬性是基本的存儲單元。和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫相比較，圖數(shù)據(jù)庫最大的獨特之處是用邊銜接不同節(jié)點，而不是依靠外鍵。Titan就是一個典型的分布式圖數(shù)據(jù)庫，對橫向拓展過程能起到一定支撐作用，能包容數(shù)千億個頂邊與邊。Titan還能支持上千個用戶并發(fā)與測算復雜圖形遍歷。

1.2 Gremlin

Titan將Gremlin設(shè)定為讀獲、修正數(shù)據(jù)信息的查詢語言。Gremlin與路徑相對應(yīng)，能較簡潔的闡述圖的繁雜遍歷與轉(zhuǎn)型操作過程，可以將其看成是將遍歷操控與路徑闡述相整合的一類功能性語言。為一種Java DSL語言，頻繁而大量的使用XPath完成圖表查找、分析與操控任務(wù)[2]。

2.規(guī)劃設(shè)計可視化的人機界面

近些年，數(shù)據(jù)挖掘、關(guān)聯(lián)分析技術(shù)在智能電網(wǎng)高級別業(yè)務(wù)領(lǐng)域中的應(yīng)用范疇有不斷拓展趨勢，不同業(yè)務(wù)在緊扣某個主題解讀電網(wǎng)數(shù)據(jù)，通常產(chǎn)出的結(jié)果不是單個數(shù)據(jù)，而是緊扣主題、互為關(guān)聯(lián)的數(shù)個信息層面構(gòu)建的信息多面體。本文擬定設(shè)計時空可視化人機交互界面，主題多樣、可追溯性、互動性是該界面的主要特征，能夠智能支撐多項功能。

2.1 語音對話

智能式語音對話是在人工智能背景下開發(fā)出的一種新型交互問答系統(tǒng)，面對用戶的提問，機器不僅能做到智能解答，還能開啟聯(lián)想推測能力，并朝向用戶發(fā)出新的對話。自然語言處理（NLP）與面向知識的問答系統(tǒng)（KQA）為語音對話的重要構(gòu)成。

2.2 可溯式呈現(xiàn)

因知識圖譜內(nèi)牽扯到繁雜推測，本文擬定規(guī)劃了推測全程式的可塑式呈現(xiàn)技術(shù)[3]，功能以推理正向查閱、逆向溯源與重要路徑的可視化，順利由知識源發(fā)展至推理過程，而后發(fā)展至呈現(xiàn)各推理流程結(jié)果，同時把最后推理全程錄入子圖內(nèi)，作為決策憑據(jù)被保管。

2.3 層次化組織

面對多面體內(nèi)儲存的知識，規(guī)劃設(shè)計了數(shù)據(jù)層次化組織的可視化，依靠不同知識之間形成的相關(guān)性，結(jié)合知識所屬主題類別的差異性予以分層化組織，在呈現(xiàn)頁面內(nèi)，結(jié)合用戶群體持有的查詢需求，共用能多步驟銜接的多種圖表的呈現(xiàn)頁面[4]。當前電力行業(yè)內(nèi)研發(fā)的知識圖譜內(nèi)，能利于數(shù)個頁面從多個角度層次化呈現(xiàn)出設(shè)備裝置既往物流流程與即時狀態(tài)信息等。

3.系統(tǒng)功能分析

3.1 設(shè)備的分類和查詢

應(yīng)用社區(qū)發(fā)現(xiàn)法規(guī)劃電力設(shè)備質(zhì)量事件的所屬類別，對基于設(shè)備類型、電壓級別、作業(yè)環(huán)境等諸多條件，對某個電力設(shè)備出現(xiàn)的故障、缺陷事件類型作出規(guī)劃，深度挖掘誘發(fā)問題的始源和外在表象等知識間存在的隱在關(guān)系，為用戶群體快捷解讀設(shè)備真實缺點故障、定位問題始源創(chuàng)造便利條件?？梢岳米髠?cè)端設(shè)置的過濾欄落實設(shè)備故障、缺陷的查詢?nèi)蝿?wù)，在篩查數(shù)據(jù)庫內(nèi)囊括的全部故障與缺陷事件時，將電力設(shè)備投用時間、設(shè)備類型、制造廠家與事件類型作為參照憑據(jù)，同時于相應(yīng)地圖上呈現(xiàn)出該質(zhì)量事件的具體場站。以表格為載體把真實的篩選結(jié)果呈現(xiàn)于頁面下端，而頁面右端能直觀、真切、全面地呈現(xiàn)出表格內(nèi)信息。依照質(zhì)量事件故障類型與質(zhì)量缺陷嚴重程度（一般、重度、危急），對篩查出的結(jié)果再進行分類，協(xié)助用戶完善電力設(shè)備的運維策略[5]。

3.2 設(shè)備質(zhì)量溯源

采用前向鏈多步推理完成，具體是將目標設(shè)定為導向，查找并呈現(xiàn)出當下知識庫中已經(jīng)出現(xiàn)的缺陷故障類型，并確定始源對應(yīng)的事件類別。單擊地理接線圖上某個場站，系統(tǒng)能以圖數(shù)據(jù)庫內(nèi)CIM/E模型數(shù)據(jù)為支撐，和電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)之間建立聯(lián)動關(guān)系，協(xié)同智能勾畫出場站中接線圖，單擊接線圖中某個設(shè)備，這樣便能在下方智能化地呈現(xiàn)出其詳實的質(zhì)量、銜接樣態(tài)、運轉(zhuǎn)參數(shù)等諸多信息。

3.3 分析設(shè)備缺陷或故障對應(yīng)的時序

電力系統(tǒng)內(nèi)配置的設(shè)備裝置均具有一定的適用周期，但因設(shè)備的運轉(zhuǎn)環(huán)境有差別，溫度、濕度及光照等客觀指標和時間改變之間形成的關(guān)聯(lián)性，很可能會作用于設(shè)備運行階段故障或缺陷事件發(fā)生過程。依照既往氣候與環(huán)境數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建不同月份下電力設(shè)備運轉(zhuǎn)環(huán)境模型，解讀對設(shè)備健穩(wěn)運作狀態(tài)形成不良影響的主要因素，協(xié)助維修、養(yǎng)護技術(shù)人員有針對性地完善檢修方案，盡早建設(shè)主動式檢修模式并將傳統(tǒng)被動檢修形式取而代之，為更精確感知設(shè)備運營、維護真實狀態(tài)。

4.結(jié)語

本文提出基于圖數(shù)據(jù)庫和知識圖譜建設(shè)電力設(shè)備質(zhì)量綜合管理系統(tǒng)的建議，以此為支撐實現(xiàn)綜合管理設(shè)備的目的。該系統(tǒng)在實施過程中，應(yīng)用圖數(shù)據(jù)庫的形式，以圖為載體存儲電力設(shè)備持有的質(zhì)量信息，和電力系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)之間有較高的匹配度。該系統(tǒng)能支撐設(shè)備質(zhì)量追溯、分析疑似家族性缺陷與故障時序等多項功能，具有較大的推廣價值。