面向大数据的输变电设备多维异构数据融合方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及跨领域、多专业的多维异构业务数据融合，既涉及电力系统内的各类 业务数据集成，也涉及气象、遥感、地理等专业的信息融合。
【背景技术】
[0002] 由于输变电设备地域分布广泛、运行条件复杂、检修维护工作量大、易受自然环境 影响和外力破坏，因此迫切需要建立融合气象、遥感、地理、电网设计、设备管理、防灾减灾 等多专业信息于一体，实现输变电设备多维信息融合管理、重要通道防灾预警、重要通道风 险评估、动态信息综合监视和全环节防范治理工程化应用的高级分析平台，为输变电设备 全生命周期闭环管理提供切实依据，提高电网防灾减灾能力，提升重要输电通道安全防护 和管理水平，保障电网安全可靠运行，为电力安全生产决策提供可靠依据，为智能电网建设 提供科技支撑。
[0003] 目前，全国电力行业尚未有气象、卫星遥感、地理信息等跨行业、跨领域数据综合 应用于输变电设备及系统运行故障预测预警、灾害防治，并实现电力信息内外网安全通信、 异构信息融合的工程应用案例。因此，迫切需要建立一体化信息集成业务系统，利用先进的 设备集成技术、软件集成技术和数据集成技术实现数据一致性和数据共享，通过集成技术 打通众多原本孤立的网络系统，为充分挖掘电网运行检修与气象、遥感、地理等各专业领域 关联关系，实现多维数据信息和多专业信息的总体集成和展示提供跨行业、跨领域数据基 础，为电网设备运行、维护、检修、抢险提供技术支撑。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了有效接入各类电力系统外的跨领域数据，特别是非结构化的 空间数据，实现对气象、山火、污秽、风偏等专题数据的集中管理，同时横向集成生产管理系 统、状态监测系统、电网GIS系统、雷电定位系统的业务数据，提供一种满足多领域、跨专业 数据集成需要的多维异构信息融合方法。
[0005] 本发明采用以下技术方案实现多维异构数据的融合与应用，包括下列步骤：
[0006] S101、电力故障及灾害监测多维异构数据接入：评估源数据主要包括两类：1)生 产管理系统、状态监测系统、电网GIS平台、雷电定位系统等设备状态评估基础信息；2)气 象、山火、污秽、风偏等专业系统信息。第一类数据来自于电力公司信息管理系统中，通过电 力公司数据中心缓冲区数据接口调用集成；第二类数据来自于其他行业信息系统，通过中 间件（即组件）的方式提供调用接口，组件实现各类异构系统信息的集成与交换，输入端将 各专业分析系统依据自定义规约完成标准化分析结果输入，输出端将分析结果推送至中心 数据仓库，存放在各自专业数据集中，等待进行数据预处理。
[0007] S102、数据预处理：将不同数据源的数据依照统一坐标系进行转换，再依照统一的 数据格式进行转换，接下来进行几何校正，然后对数据质量进行度量，包括拓扑正确程度度 量和数据语义完整性的度量。此步骤完成后的成果将作为数据融合的输入数据使用。
[0008] S103、模型和数据结构映射：公共模型在建立时遵循统一的命名规则，避免不同应 用中同一对象的命名冲突。数据中心提供命名映射功能，将应用内部对象模型的命名与公 共模型中的命名进行关联。公共数据结构的映射主要包括全局数据结构到各个数据源内部 的数据结构之间的映射规则、对外部数据访问提供统一的查询数据结构、对各个数据源查 询提供其内部的具体数据结构。
[0009] S104、定制专业数据视图：根据各个专业对数据整合的不同视角，定制各个专业数 据视图，比如气象专业视图、防污专业视图、风偏专业视图、山火专业视图，从而为各个专业 运维人员提供综合、详细的专业相关数据整合功能。
[0010] S105、数据融合分析：对不同专业数据集进行统一的时间定义、语义定义以及栅格 尺寸定义，将不同专业背景且含义不同的数据规整为相同时间概念上、同一空间尺度、相同 语义定义的数据，使多维异构数据可以在同一层面相互叠加和计算。最终达到，使气象、污 秽、山火等不同领域不同维度的数据均与电网设备空间数据无缝叠加的效果。
[0011] -种面向大数据的输变电设备多维异构数据融合系统其特征在于：包括电网数据 系统和气象数据系统，电网数据系统和气象数据系统连接信息集成组件，信息集成组件将 电网数据系统和气象数据系统的信息集成之后输送到与之连接的存储网络系统内，存储网 络系统连接上综合分析系统，综合分析系统将信息进行综合分析后输送到办公自动化系统 中。
[0012] 所述电网数据系统包括卫星遥感系统、电网灾害系统、地面遥测平台以及红外多 光谱监测平台，卫星遥感系统、电网灾害系统、地面遥测平台以及红外多光谱监测平台通过 各自服务器连接信息集成组件。
[0013] 在所述信息集成组件和存储网络系统之间还设置正反向安全隔离装置。
[0014] 在存储网络系统和综合分析系统之间连接负载均衡器。
[0015] 本发明的技术效果：本发明遵循设计灵活、扩展方便的原则，采用共享存储库、数 据服务等方式，实现各类信息资源的统一共享和使用，如卫星遥感、气象历史、GIS数据采用 文件方式共享，生产管理、状态监测、雷电定位数据采用数据库方式共享，以评估源数据为 起点，经过数据集成、数据挖掘、分析应用三个阶段层次，实现对各类专题数据的有效管理 和充分利用。
【附图说明】
[0016] 图1是本发明的方法整体流程图；
[0017] 图2是步骤SlOl的示意图；
[0018] 图3是本发明的系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0019] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述：
[0020] 本发明提出面向大数据的输变电设备多维异构数据融合方法及系统，
[0021] 本发明采用以下技术方案实现多维异构数据的融合与应用，包括下列步骤：
[0022] S101、电力故障及灾害监测多维异构数据接入：评估源数据主要包括两类：1)生 产管理系统、状态监测系统、电网GIS平台、雷电定位系统等设备状态评估基础信息；2)气 象、山火、污秽、风偏等专业系统信息。第一类数据来自于电力公司信息管理系统中，通过电 力公司数据中心缓冲区数据接口调用集成；第二类数据来自于其他行业信息系统，通过中 间件（即组件）的方式提供调用接口，组件实现各类异构系统信息的集成与交换，输入端将 各专业分析系统依据自定义规约完成标准化分析结果输入，输出端将分析结果推送至中心 数据仓库，存放在各自专业数据集中，等待进行数据预处理。
[0023] S102、数据预处理：将不同数据源的数据依照统一坐标系进行转换，再依照统一的 数据格式进行转换，接下来进行几何校正，然后对数据质量进行度量，包括拓扑正确程度度 量和数据语义完整性的度量。此步骤完成后的成果将作为数据融合的输入数据使用。
[0024] S103、模型和数据结构映射：公共模型在建立时遵循统一的命名规则，避免不同应 用中同一对象的命名冲突。数据中心提供命名映射功能，将应用内部对象模型的命名与公 共模型中的命名进行关联。公共数据结构的映射主要包括全局数据结构到各个数据源内部 的数据结构之间的映射规则、对外部数据访问提供统一的查询数据结构、对各个数据源查 询提供其内部的具体数据结构。
[0025] S104、定制专业数据视图：根据各个专业对数据整合的不同视角，定制各个专业数 据视图，比如气象专业视图、防污专业视图、风偏专业视图、山火专业视图，从而为各个专业 运维人员提供综合、详细的专业相关数据整合功能。
[0026] S105、数据融合分析：对不同专业数据集进行统一的时间定义、语义定义以及栅格 尺寸定义，将不同专业背景且含义不同的数据规整为相同时间概念上、同一空间尺度、相同 语义定义的数据，使多维异构数据可以在同一层面相互叠加和计算。最终达到，使气象、污 秽、山火等不同领域不同维度的数据均与电网设备空间数据无缝叠加的效果。
[0027] -种面向大数据的输变电设备多维异构数据融合系统其特征在于：包括电网数据 系统和气象数据系统，电网数据系统和气象数据系统连接信息集成组件，信息集成组件将 电网数据系统和气象数据系统的信息集成之后输送到与之连接的存储网络系统内，存储网 络系统连接上综合分析系统，综合分析系统将信息进行综合分析后输送到办公自动化系统 中。
[0028] 所述电网数据系统包括卫星遥感系统、电网灾害系统、地面遥测平台以及红外多 光谱监测平台，卫星遥感系统、电网灾害系统、地面遥测平台以及红外多光谱监测平