鋼鐵廠智能數據分析系統

甄景燕 尹國強

【摘 要】介紹了鋼鐵廠智能質量數據分析系統的分析處理數據的功能和用途；詳細敘述了智能數據分析系統實現方法即如何實現采集生產過程中的所有數據，對數據進行標準化，建立多維數據庫，使用戶可以多角度分析大量數據，等到有價值的寶貴分析結果，對提高鋼鐵廠的產品質量具有指導意義；以及建立此系統涉及的相關理論知識，如OLAP，信息立方體，多維數據庫等。

【關鍵詞】OLAP 多維數據庫 信息立方體 靜態分析 動態分析

1引言

面對日益嚴峻的鋼鐵形勢，只有質量優良才能贏得市場。為了使在生產過程中，質量達到最優狀態，建立了質量智能分析系統，它離線分析大量生產實際數據，從中得出提高質量的寶貴參數值，來指導生產，使產品質量大幅度提高。

2正文

2.1智能系統介紹

智能系統是一個采集現代鋼廠可得到的所有自動化數據的系統。它可以采集的數據很廣泛，如：一級，二級，已存在的數據庫，辦公應用，文本文檔等。這個智能系統包含用于數據采集，數據標準化和可視化的不同工具。數據轉化和分析是完全自動的，所以操作者能直接查看其結果。智能系統是唯一的和強大的工具，可用于鋼鐵廠的數據分析，具有靈活性和定制用戶性。

2.2涉及的知識介紹

2.2.1 OLAP（Online Analytical Processing）介紹

開始介紹智能系統結構之前，先介紹一下OLAP的兩個流行的定義，OLAP（Online Analytical Processing）是在線分析過程的首字母。以下簡稱OLAP。

OLAP（流行定義）：一個盒子里的無數電子數據表。這是我們能告訴從來不知道OLAP的人們的解釋。OLAP是基本的電子數據表工具，很強大的，靈活的，但是基本的目的是顯示電子數據表。OLAP的關鍵是操縱數據的不同視圖。每次你想用新方法看你的數據，不必再問你的技術人員。你的OLAP工具允許你很快很容易地從一個透視圖移到另一個。用OLAP你能從一個具體的透視圖查看你感興趣的數據。

OLAP（其他的流行定義）：特別的報告。一個標準的基于紙的報告顯示兩維的：例如x軸是日期，y軸時生產鋼的噸數。這就是全部。一個OLAP立方體添加了特殊的維-時間，顯示不同的物理區域或不同的產品。你能容易地在不同的透視圖之間移動，就想一下什么你想分析，然后就點這個數據，你就能看見你需要的。

2.2.2立方體介紹

立方體-一個多維查看數據的方法，是用于查看數據的主要OLAP結構。它和關系數據庫中的數據表是類似的。

2.2.3維的概念

維（定義1）用于觀察數據的透視圖維就是你想如何查看數據。在智能系統中，維可以由下列組成：爐號，日期，化學元素

維（定義2）表單中可以使用的行和列類別如果你想查看不同時期，產品有何不同，放不同產品在列，不同的時期放行。

在智能系統中，例如我們能選擇分析不同月份的不同鋼種，我們只需要X軸放鋼種，Y軸放時間。維是有基準線的，是能夠向下向上拖拽的。可以看通用的信息和詳細信息。

這個數字叫做尺寸或者實際。在OLAP電子數據表中的數字被叫做尺寸。當設定OLAP立方體，這些值也被叫做實際。典型的實際將是：設定的數據包的數值，最后訪問的日期。立方體將顯示這些數值。

2.3智能質量系統的處理流程

主要處理流程：

（1）收集的數據源的數據。

（2）數據收集和標準化。

（3）多維數據庫創建和更新。

（4）客戶端的可視化數據界面，其中數據包括靜態數據和動態數據。

2.3.1數據源

在現代化的鋼鐵廠，收集一系列的數據。例如：PLC，SCADA，其他應用（如電子表格，文本文件，數據庫）。

2.3.2數據收集和標準化

智能系統從不同的數據源收集數據，然后將這些數據標準化，這個進程就是ETL。

在ETL進程，從OLTP（Online Transaction Process在線事務處理）中把數據提取出來，把它轉化成和數據倉庫匹配的形式，然后把這些數據加載到這個數據倉庫的數據庫中。這個數據倉庫也能導入非OLTP系統數據，例如文本文件，電子表格等，這些數據也可以被提取，轉化，加載。

新數據被定期地添加到數據倉庫中，ETL不是一個一次性的事件。依據所處理事務的類型和數據倉庫的目的，典型的時間可能是一個月，一周，一天，甚至是一小時。因為ETL是一個完整的，不間斷的，循環的對數據倉庫進行處理。ETL必須是自動的，可操作的過程。ETL也可以變化和優化。

第二部分這些操作通過數據收集功能塊來執行，數據收集功能塊是一個簡單的工具，它能日常的從數據源中提取數據，它知道讀取哪個數據源的數據。

2.3.3多維數據庫的創建和更新

一旦數據被收集和標準化，智能服務器就準備好OLAP數據庫。第一次建立的信息立方體可能和之后建立的不一樣。第一次建立只需要將尺寸建立和移入數據。在下一次可能在此基礎上增加維度，還有新數據也被更新。

在圖中的第三部分，數據是由微軟的OLAP技術工具處理之后，很方便的存儲在多維數據庫中。

2.3.4在操作工工作站數據可視化

用戶可以通過兩種方式讀取數據：

一種方式是：使用簡單的瀏覽器（例如：IE瀏覽器），可以快速直接的讀取數據。

第二種方式是：是根據用戶的需求，允許分析數據。這個工具是OLAP瀏覽器，它是一可以用戶界面友好，靈活訪問OLAP服務器立方體分析。

其他的工具像Excel一樣的電子表單，可以導入數據到立方體中。

這個工具用于數據可視化，可分析的數據是：打開IE可以在網頁上訪問數據；OLAP瀏覽器直接連接數據。

2.4智能服務器數據分析方法

智能系統用兩種方式可視化數據。

（1）靜態分析。用戶能快速，容易的，有效的訪問數據。

（2）動態分析。用戶能自己建立視圖和透視圖，允許復雜的，靈活的訪問立方體。

3結語

質量智能分析系統從投入使用以來，經過一段時間地使用，分析已生產過的大量生產數據，得出了寶貴的經驗值，不斷優化影響鑄坯質量的工藝參數，使鑄坯的質量不斷提高，使企業更具有競爭力。

參考文獻：

[1] 田燕翔.《現代連鑄新工藝新技術與鑄坯質量控制》.