探析數(shù)據(jù)挖掘在電網(wǎng)實物資產(chǎn)統(tǒng)一身份編碼深化中的應(yīng)用

王銘民 張恒 卜榮

【摘 要】隨著物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)的大力發(fā)展，電網(wǎng)實物資產(chǎn)全壽命周期管理模式和方法迎來新的發(fā)展方向。充分利用新技術(shù)，對電網(wǎng)資產(chǎn)進行統(tǒng)一的身份編碼管理，提高電網(wǎng)實物資產(chǎn)管理精細度，提升資產(chǎn)管理效率和水平。借助對數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的研究，將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用到電網(wǎng)實物資產(chǎn)統(tǒng)一身份編碼應(yīng)用中，通過專業(yè)的數(shù)據(jù)存儲和處理技術(shù)挖掘和整合實物資產(chǎn)全壽命周期數(shù)據(jù)，作用于實物資產(chǎn)管理業(yè)務(wù)監(jiān)測、資產(chǎn)管理輔助決策等深化應(yīng)用中。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)挖掘；電網(wǎng)實物資產(chǎn)；統(tǒng)一身份編碼

引言

隨著物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)的大力發(fā)展，電網(wǎng)實物資產(chǎn)管理迎來新的發(fā)展機遇。充分利用新技術(shù)，通過統(tǒng)一的身份編碼對電網(wǎng)資產(chǎn)進行集中管理，提升電網(wǎng)資產(chǎn)管理效率和水平。

本課題開展電網(wǎng)資產(chǎn)統(tǒng)一身份編碼的深化應(yīng)用研究，以統(tǒng)一身份編碼為紐帶，從電網(wǎng)公司各專業(yè)部門實際需求出發(fā)，挖掘資產(chǎn)全壽命周期全業(yè)務(wù)、全過程數(shù)據(jù)，研究開展資產(chǎn)管理各關(guān)鍵基于統(tǒng)一身份編碼的數(shù)據(jù)挖掘方法，實現(xiàn)數(shù)據(jù)融合貫通。充分利用信息化手段和數(shù)據(jù)資產(chǎn)，幫助實時監(jiān)測各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)，實現(xiàn)專業(yè)深化應(yīng)用、跨專業(yè)業(yè)務(wù)銜接，推動統(tǒng)一身份編碼深化應(yīng)用，促使資產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)質(zhì)量顯著提升、專業(yè)管控能力提檔升級、本質(zhì)安全管控基礎(chǔ)有效夯實，全面提升資產(chǎn)管理精益化和智能化水平，為國家電網(wǎng)公司全面推廣建設(shè)提供典型案例和實踐范本。

1 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

1.1數(shù)據(jù)挖掘的概念

數(shù)據(jù)挖掘（DM：Data Mining）是一項從數(shù)據(jù)庫中智能地、自動地提取出有價值知識和信息的研究技術(shù)，是知識發(fā)現(xiàn)（KDD：Knowledge-Discovery in Data base）過程中的一個特定的關(guān)鍵步驟，是當(dāng)前涉及人工智能和數(shù)據(jù)庫等學(xué)科的一個相當(dāng)活躍的研究領(lǐng)域。對數(shù)據(jù)挖掘比較公認的定義是：數(shù)據(jù)挖掘是指從大量數(shù)據(jù)中揭示出隱含的、前所未知的并具有潛在價值的信息，這些信息是人們感興趣的知識，可表現(xiàn)為概念（Concepts）、規(guī)則（Rules）、規(guī)律（Regularities）和模式（Patterns）等形式。數(shù)據(jù)挖掘形成的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，是每個現(xiàn)代化公司不斷實現(xiàn)自我管理提升的核心能力之一。

1.2數(shù)據(jù)挖掘的處理過程

數(shù)據(jù)挖掘是一個循環(huán)的過程，每一個步驟都有2種可能的執(zhí)行結(jié)果：如果執(zhí)行通過，進入下一步，否則，返回到上一步。一般來說，數(shù)據(jù)挖掘過程可以分為以下幾個主要步驟：

1）定義數(shù)據(jù)挖掘的主題。此步工作用于定義數(shù)據(jù)挖掘工作的方向，確定數(shù)據(jù)維度，將數(shù)據(jù)的存儲角度從業(yè)務(wù)型向主題應(yīng)用型轉(zhuǎn)化。

2）設(shè)計數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)模型設(shè)計就是基于分析的應(yīng)用主題，把業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)倉庫的形式。本研究中主要用到星型和雪花型模型。

3）建立挖掘模型。建模是數(shù)據(jù)挖掘的核心步驟，需要反復(fù)驗證，通過不斷修改建模參數(shù)來確定最合理有效的模型。

4）結(jié)果發(fā)布。此步驟主要面向用戶，是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)給用戶的最直觀感受，因此必須具備高易用性。

2 基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的實物資產(chǎn)統(tǒng)一身份編碼應(yīng)用

基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的電網(wǎng)實物資產(chǎn)統(tǒng)一身份編碼深化應(yīng)用，是指利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，結(jié)合以統(tǒng)一身份編碼為橋梁，全面貫通電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期數(shù)據(jù)的特點，全面分析和設(shè)計實物資產(chǎn)的數(shù)據(jù)模型，打破以往項目編碼、物資編碼和設(shè)備編碼、資產(chǎn)編碼的尋找對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)聯(lián)通模式，借鑒身份管理模式，分階段、分業(yè)務(wù)整合數(shù)據(jù)，分類構(gòu)建基于統(tǒng)一身份編碼的價值模型數(shù)據(jù)，完成對電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期各階段的數(shù)據(jù)挖掘和整合，為客戶開展基于統(tǒng)一身份編碼的全面深化應(yīng)用提供方法論和數(shù)據(jù)支撐。

2.1 基于實物 “ID”數(shù)據(jù)挖掘過程

目前電網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)分布于ERP、PMS 等多系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)存儲相對分散，標準不夠統(tǒng)一。電網(wǎng)公司通過推動電網(wǎng)資產(chǎn)統(tǒng)一身份編碼的建設(shè)，正構(gòu)建以統(tǒng)一身份編碼為基礎(chǔ)的設(shè)備全過程數(shù)據(jù)。然而，仍存在電網(wǎng)資產(chǎn)整體賦碼狀況難以掌控；業(yè)務(wù)過程存在斷鏈，統(tǒng)一身份編碼信息在一些業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)出現(xiàn)中斷；現(xiàn)場貼碼工作完成情況，目前無自動信息回報系統(tǒng)功能，只能通過人工匯報，沒有形成統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，無法形成閉環(huán)管理；基于統(tǒng)一身份編碼采集的全過程信息利用率不高等問題，有必要借助數(shù)據(jù)挖掘等新技術(shù)，構(gòu)建基于統(tǒng)一身份編碼的設(shè)備運行監(jiān)控統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心，幫助實現(xiàn)電網(wǎng)實物資產(chǎn)分析工作更加科學(xué)化。

結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘的處理過程，技術(shù)上將電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期的數(shù)據(jù)源在邏輯層面從下到上分為：源數(shù)據(jù)層、數(shù)據(jù)倉庫層、展現(xiàn)層三部分。支撐系統(tǒng)的三個邏輯分層之間存在著依賴關(guān)系，其中，展現(xiàn)層負責(zé)對電網(wǎng)設(shè)備全壽命周期數(shù)據(jù)倉庫層處理完畢的數(shù)據(jù)進行綜合展示，二者之間通過Web服務(wù)、消息、數(shù)據(jù)集成等方式進行交互；數(shù)據(jù)倉庫層將位于源數(shù)據(jù)層的各個業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)按照業(yè)務(wù)主題進行分析匯總，計算各類指標，形成流程實例，為展現(xiàn)層提供分析結(jié)果；源數(shù)據(jù)層管理電網(wǎng)公司各個應(yīng)用的數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)倉庫層提供業(yè)務(wù)明細數(shù)據(jù)，如下圖2所示。

該數(shù)據(jù)中心的整體設(shè)計方案將用來滿足以下的關(guān)鍵功能模塊：存儲數(shù)據(jù)、挖掘處理、展現(xiàn)支持，支撐后續(xù)大數(shù)據(jù)技術(shù)在電網(wǎng)實物資產(chǎn)管理上的拓展應(yīng)用。具體的處理過程建議如下：

2.1.1源數(shù)據(jù)層構(gòu)建

源數(shù)據(jù)層分兩層設(shè)計，即ODS（Operational Data Store）和DW（Data Warehouse）/DM（Data Mart）層。實現(xiàn)對實物 “ID”各個價值模型數(shù)據(jù)的定義以及明細數(shù)據(jù)、聚合數(shù)據(jù)的存儲。

2.1.2數(shù)據(jù)倉庫層構(gòu)建

整合電網(wǎng)公司各個業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)倉庫，通過數(shù)據(jù)集成、應(yīng)用集成和界面集成的方式，為運營監(jiān)測業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐。源數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)需要用ETL（Extract-Transform-Load）、BW等數(shù)據(jù)處理工具經(jīng)過邏輯處理并加載到數(shù)據(jù)倉庫層。結(jié)合電網(wǎng)公司的技術(shù)標準要求和信息化現(xiàn)在，需要利用SAP BW，實現(xiàn)對抽取SAP的數(shù)據(jù)的抽??；對于其他非SAP系統(tǒng)，利用可以Informatica等工具實現(xiàn)數(shù)據(jù)抽取。

2.1.3數(shù)據(jù)展現(xiàn)

基于實物 “ID”各個價值模型數(shù)據(jù)的挖掘和研究，最重要的目的是支撐和服務(wù)于業(yè)務(wù)管理。隨著科技的進度，數(shù)據(jù)展現(xiàn)手段實現(xiàn)了多樣化，可通過可視化大屏展現(xiàn)、桌面終端展現(xiàn)和移動終端展現(xiàn)等多種形式。將深化應(yīng)用過程中所需的業(yè)務(wù)全面監(jiān)測、運營分析、協(xié)調(diào)控制、全景展示和綜合管理五部分數(shù)據(jù)與信息進行集中設(shè)計和展示。

綜上，借助物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的支持，基于統(tǒng)一身份編碼管理方式的推進，可以幫助電網(wǎng)公司快速精確數(shù)據(jù)采集。利用數(shù)據(jù)挖掘手段，幫助電網(wǎng)資產(chǎn)在完成采購、建設(shè)、檢修、退役處置等業(yè)務(wù)后及時完成數(shù)據(jù)分類歸集，確保賬、物、信息的一致性、確保全過程數(shù)據(jù)貫通可視。在可預(yù)見的未來一段時間，構(gòu)建電網(wǎng)實物資產(chǎn)計劃決策庫，為實現(xiàn)大數(shù)據(jù)在電網(wǎng)全息招標、智能運維、預(yù)測性檢修以及智能制造等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，體現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘在電網(wǎng)資產(chǎn)統(tǒng)一身份編碼應(yīng)用中的的強大技術(shù)能量。

3 結(jié)語

目前預(yù)測型精益資產(chǎn)管理方法已經(jīng)成為趨勢，加強基礎(chǔ)數(shù)據(jù)挖掘工作，運用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)甚至人工智能等新技術(shù)來協(xié)助資產(chǎn)管理在所有的重資產(chǎn)行業(yè)中正成為有效的管理方式。目前我們國網(wǎng)江蘇省電力公司利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，在實現(xiàn)電網(wǎng)資產(chǎn)管理信息化及數(shù)據(jù)化的工作中已經(jīng)取得卓越的成績。利用數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)，一方面結(jié)合統(tǒng)一身份編碼身份編碼的應(yīng)用，支撐了電網(wǎng)資產(chǎn)管理的物聯(lián)化、智能化，另一方面幫助優(yōu)化資產(chǎn)管理業(yè)務(wù)流程，將資產(chǎn)全壽命周期管理中的關(guān)鍵閘口往項目前期的控制點移動，極大的提高了資產(chǎn)管理的效果及效益，為構(gòu)建全球一流的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)開拓了新的思路。

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（作者單位：國網(wǎng)江蘇省電力有限公司）