CN105824992A - 一种继电保护设备数据模型的智能匹配方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种继电保护设备数据模型的智能匹配方法及系统，所述系统包括：关键字库维护模块、关键字分析模块和智能匹配模块。关键字维护模块根据继电保护专业建立关键字库文件；关键字分析模块根据关键字库分析源数据集及比较数据集中每个数据对象包含的关键字；智能匹配模块，遍历源数据集中的每一个数据对象，与比较数据集中的每一个数据对象进行关键字匹配度计算，建立计算结果序列保存计算结果，结果序列只记录匹配度大于0的结果；遍历源数据集中的每一个数据对象，从匹配计算结果序列中智能筛选出最终匹配结果。本发明可以智能匹配出模型间对应的数据，减少人工工作量以及提高工作效率。

Description

一种继电保护设备数据模型的智能匹配方法及系统

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护自动测试领域，更具体地涉及一种继电保护设备数据模型的智能匹配方法及系统。

背景技术

目前，各个继电保护设备厂家生产的装置设备数据模型之间存在一定差异，各厂家对某一个数据的描述，虽然从保护原理上含义是相同的，但是采用不同的文字，例如“距离一段阻抗定值”和“距离1段阻抗定值”，“差动A相动作”和“A相差动动作”。这些差异给自动测试带来了很大的麻烦。因此，需针对不同厂家的装置设备数据模型进行智能匹配，使得含义相同、描述不同的数据对象能够实现对应关系。设备数据模型的智能匹配算法可将所有厂家设备数据模型进行最大程度的匹配，为继电保护自动测试过程中实现智能生成测试子模板服务，减少人工工作量，提高继电保护自动测试领域的自动化程度。

传统的数据之间的匹配方式只能实现字符串描述相同时的匹配，却不能识别字符串描述不同时，数据间的语义相关性。在进行继电保护自动测试时，对不同厂家装置设备数据模型之间需要实现最大化匹配，解决此问题时，传统数据匹配方法匹配度较低，存在明显的局限性。

发明内容

为了解决现有数据间匹配方式的上述缺点而提出本发明。本发明提供了一种继电保护设备数据模型的智能匹配方法，用于最大化匹配不同继电保护厂家的设备数据模型。

一方面，本发明提出了一种继电保护设备数据模型的智能匹配方法，包括如下步骤：

步骤一：根据继电保护专业建立关键字库；

步骤二：根据关键字库，分析源数据集及比较数据集中每个数据对象包含的关键字，为每个数据对象建立一个关键字序列；

步骤三：遍历源数据集中的每一个数据对象，与比较数据集中的每一个数据对象进行关键字匹配度计算，建立计算结果序列保存计算结果，结果序列只记录匹配度大于0的结果；

步骤四：遍历源数据集中的每一个数据对象，从匹配计算结果序列中智能筛选出最终匹配结果。

另一方面，本发明相应地提供一种继电保护设备数据模型的智能匹配系统，其特征在于，所述系统包括关键字库维护模块、关键字分析模块、智能匹配模块；

所述关键字库维护模块根据继电保护专业建立关键字库；

所述关键字分析模块根据关键字库，分析源数据集及比较数据集中每个数据对象包含的关键字，为每个数据对象建立一个关键字序列；

所述智能匹配模块根据关键字分析模块的分析结果，遍历源数据集中的每一个数据对象，与比较数据集中的每一个数据对象进行关键字匹配度计算，建立计算结果序列保存计算结果，结果序列只记录匹配度大于0的结果；再遍历源数据集中的每一个数据对象，从匹配计算结果序列中智能筛选出最终匹配结果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在继电保护自动测试系统中，为了减少自动测试过程中的出错率，需首先对各厂家装置设备数据模型以及标准模型进行匹配，使用本发明的继电保护设备数据模型的匹配方法可以智能匹配出模型间对应的数据，减少人工工作量以及提高工作效率。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的继电保护设备数据模型的智能匹配系统框图；

图2是根据本发明的一个实施例的继电保护设备数据模型的智能匹配方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述以帮助全面理解本发明的示范性实施例。其包括各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，省略了对公知功能和结构的描述。

下面结合附图，对本发明的一个实施例的继电保护设备数据模型的智能匹配方法的具体实施方式进行详细地说明。

本发明一个实施例的继电保护设备数据模型的智能匹配系统框图如图1所示：包括关键字库维护模块101、关键字分析模块102、智能匹配模块103。

关键字库维护模块101，用以根据继电保护专业建立关键字库，关键字库保存为XML格式的文件，是根据标准设备数据模型以及各继电保护生产厂家的设备数据模型所建立的。在本发明中将关键字库文件中的关键字分为三种类型：单一关键字、复合关键字、数组关键字。

单一关键字为一般继电保护专业术语，如“检修”、“断线”等；

复合关键字为描述不同但含义相同的两个或者多个单一关键字的组合，如“1G”和“隔刀1”为两个单一关键字，描述不同但含义相同，定义为复合关键字类型，这些关键字之间互为同义关键字；

数组关键字为带有下标的关键字，如“支路”，“支路”有可能有“支路1”、“支路2”、“支路3”、“支路4”等，其中1、2、3、4即为“支路”的下标。关键字分析模块102，用以根据关键字库分析源数据集及比较数据集中每个数据对象包含的关键字。在根据本发明的方法中，关键字分析模块102根据关键字库维护模块101建立的关键字库文件分析源数据集对象以及比较数据集中的数据对象，找出两数据集中每个数据对象包含的关键字，形成数据对象本身的关键字序列，即为源数据集数据对象分析结果和比较数据集数据对象分析结果。

智能匹配模块103，用以遍历源数据集中的每一个数据对象，与比较数据集中的每一个数据对象进行关键字匹配度计算，比较完成，保存源数据对象的匹配结果；遍历完所有源数据对象后，判断每个源数据对象是否有多个匹配结果，如果是，则需过滤多匹配结果，筛选出多匹配数据对象最终匹配结果。具体地，直接比较两个数据名，若完全相同，则实现两数据对象的完全匹配，匹配度为100％，当数据对象实现完全匹配时，则不再与其他数据进行匹配；若两个数据名不同，则根据关键字分析模块102生成的源数据集数据对象以及比较数据集数据对象的分析结果对当前两数据进行匹配，具体的，遍历源数据关键字序列中的每个关键字，与比较数据的关键字序列的每个关键字进行匹配。

其中，匹配度为源数据对象、比较数据对象匹配成功的关键字数的总和除以两数据对象的关键字序列中关键字数的总和。

保存匹配结果：当两数据的匹配度不为0时，则将当前源数据的信息及匹配度保存到当前比较数据对象的匹配结果序列中；当两数据的匹配度为0时，则不保存。

智能匹配模块103分析出来的数据类型分为两种：单匹配数据对象和多匹配数据对象。单匹配数据对象直接可得到该数据对象的匹配结果，而多匹配数据对象还要通过过滤多匹配结果，筛选出多匹配数据对象最终匹配结果。

智能匹配模块103进一步可以包括单一关键字匹配模块、复合关键字匹配模块和数组关键字匹配模块。单一关键字匹配模块直接比较两个关键字名称是否相同；复合关键字匹配模块比较判断两个关键字名称是否为同义；数组关键字匹配模块确定数组关键字的下标位置，再分别比较关键字名称和对应下标是否相同或同义。

智能匹配模块103进一步可以包括智能筛选模块，智能筛选模块根据匹配度最大值以及字符串相似程度综合判断，将结果序列中的数据按匹配度从大到小排列，并选择匹配度最大的结果；若存在多个匹配度最大的结果，则比较各结果数据与当前源数据的字符串相似程度，并根据相似程度最高原则筛选出源数据对象最终匹配结果。

图2是根据本发明的一个实施例的继电保护设备数据模型的智能匹配方法流程图，具体的流程包括以下步骤：

S201、建立关键字库；

S202、根据关键字库分析源数据集及比较数据集中每个数据对象包含的关键字；

S203、判断是否遍历完每一个源数据集的数据对象，若是，转步骤S207；若否，转步骤S204；

S204、判断是否遍历完每一个比较数据集的数据对象，若是，转步骤S203；若否，转步骤S205；

S205、根据关键字对当前两数据集中的数据对象进行智能匹配，计算匹配度；

S206、保存匹配结果；

S207、根据数据对象的匹配结果将源数据集中的数据对象分为单匹配数据和多匹配数据；

S208、过滤多匹配数据对象的匹配结果，筛选出多匹配数据对象最终匹配结果。

下面对上述各步骤的具体实现方式进行详细的说明。

上述步骤S201中关键字库文件是人工根据标准设备数据模型以及各继电保护生产厂家的设备数据模型所建立的XML格式的文件，文件中的关键字包括三种类型：单一关键字、复合关键字、数组关键字。

上述步骤S202中通过以下方法根据关键字库分析源数据集及比较数据集中每个数据对象包含的关键字：

对于源数据集及比较数据集中的每一个数据对象，检索关键字库，将数据对象中包含的所有关键字形成本数据对象的初始关键字序列，当初始关键字序列中一个关键字包含另一个关键字，则称被包含的关键字为该关键字的子关键字，此时在关键字序列中需过滤掉子关键字，形成本数据对象的最终关键字序列。

上述步骤S205中，其中通过以下方法来智能分析匹配当前两数据集中的数据对象，计算匹配度：

智能分析匹配两个数据的关键字序列，并根据匹配结果计算匹配度。

进一步的，智能分析匹配两个数据的关键字序列包括：遍历源数据关键字序列中的每个关键字，与比较数据的关键字序列的每个关键字进行匹配。

进一步的，通过以下方法将源数据的关键字与比较数据的关键字序列进行匹配：

遍历比较数据的关键字序列，判断当前源数据对象关键字的类型，如果是单一关键字，则直接比较两个关键字名称是否一致，若是，则匹配成功，若否，则匹配不成功；如果是复合关键字，则比较判断两个关键字名称是否为同义，若是则匹配成功，若否，则匹配不成功；如果是数组关键字，则确定数组关键字的下标位置，再分别比较关键字名称和对应下标是否相同或同义，若是则匹配成功，否则匹配不成功。

进一步的，通过以下方法根据匹配结果计算匹配度：

匹配度为源数据对象、比较数据对象匹配成功的关键字总数和，除两数据对象的关键字序列中关键字数的总和。

上述步骤S207中保存匹配结果包括：

当两数据的匹配度不为0时，则将当前源数据的信息及匹配度保存到当前比较数据对象的匹配结果序列中；

以及当两数据的匹配度为0时，则不保存。

步骤S208中过滤多匹配数据对象的匹配结果，筛选出多匹配数据对象最终匹配结果包括：

根据匹配度最大值以及字符串相似程度综合判断，将结果序列中的数据按匹配度从大到小排列，并选择匹配度最大的结果；若存在多个匹配度最大的结果，则比较各结果数据与当前源数据的字符串相似程度，并根据相似程度最高原则筛选出源数据对象最终匹配结果。

下面来说明根据本发明的继电保护设备数据模型的智能匹配方法的一个示例的过程。

假设遍历到源数据集中的某个数据为“I母B相电压”，根据关键字库文件可知该数据中包含的关键字为“I母”、“B相”和“电压”，其中“I母”为复合关键字，“B相”和“电压”为单一关键字，则根据本发明的匹配方法在比较数据集中匹配该数据的具体过程为：

从比较数据集中的第一个数据开始遍历比较数据集，分别与“I母B相电压”比较并计算匹配度，比如遍历到比较数据集中第一个数据“1母A相电压”时，根据关键字库文件可知该数据中包含的关键字为“1母”、“B相”和“电压”，其中“1母”为复合关键字，“A相”和“电压”为单一关键字。

遍历源数据的关键字序列，从“I母”开始，遍历比较数据的关键字序列“1母”、“B相”和“电压”，从“1母”开始与“I母”进行匹配，由于“I母”是复合关键字，则访问其在关键字库中的父节点，为“I母”，在该父节点的子节点中找“1母”，由于复合关键字“I母”的子节点中包含“1母”，则两关键字匹配成功，停止遍历比较数据的关键字序列。

接下来分别取源数据关键字序列中的关键字“B相”和“电压”，由于两者都是单一关键字，则直接遍历比较数据的关键字序列，并进行匹配，结果是，“B相”未匹配成功，“电压”匹配成功。由上述匹配结果知源数据对象的关键字匹配数为2。

遍历比较数据的关键字序列，从“1母”开始，遍历源数据的关键字序列“I母”、“A相”和“电压”，从“I母”开始与“1母”进行匹配，由于“1母”是复合关键字，则访问其在关键字库中的父节点，为“I母”，在该父节点的子节点中找“I母”，由于复合关键字“I母”的子节点中包含“I母”，则两关键字匹配成功，停止遍历源数据的关键字序列。

接下来分别取比较数据关键字序列中的关键字“A相”和“电压”，由于两者都是单一关键字，则直接遍历源数据的关键字序列，并进行匹配，结果是，“A相”未匹配成功，“电压”匹配成功。由上述匹配结果知比较数据对象的关键字匹配数为2。

计算匹配度，由公式：匹配度＝源数据对象的关键字匹配数与比较数据对象的关键字匹配数之和占两数据对象的关键字数总和的比例得，源数据对象的关键字匹配数与比较数据对象的关键字匹配数之和为4，两数据对象的关键字数总和为6，则“I母B相电压”与“1母A相电压”的总匹配度为4/6＝66％。

以上仅为比较数据集中一个数据与源数据“I母B相电压”的匹配结果，其它数据的匹配过程在此不作详述，下表列出程序运行过程中与源数据“I母B相电压”匹配的部分数据结果：

保存匹配结果，将与源数据“I母B相电压”匹配的所有比较数据的信息保存。

将保存结果中最高匹配度的数据保留，即“1母B相电压”，匹配度为100％，由于只有一个匹配数据对象，则不需进行字符串相似程度比较，即最终匹配结果为“1母B相电压”。

从上述实例来看，本发明可以较为准确的实现与人工工作相同结果的源数据与比较数据之间的匹配，需要说明的是，如果比较数据已经被匹配，则不再与其他源数据进行匹配。另外，如果经过最大匹配度过滤后还有多个匹配结果，则将比较数据与源数据之间进行字符串比较，通过字符串比较的相似度程度高低来确定最终匹配结果。

虽然本说明书在附图中以一定的次序描述了操作，但不应当理解为一定要以特定的次序执行操作，可以理解为附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。此外，不应当将在上述实施例中的各种系统组件的分离理解为在所有实施例中均需要这样的分离，而应当理解的是，通常可以将所描述的程序组件和系统集成到一起成为单个软件产品或封装为多个软件产品。

计算机程序(也称作程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以C++编程语言编写，所述编程语言包括编译或解释语言、或者说明性或过程语言，并且其可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、组件、子程序或适于在计算环境中使用的其它单元。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种继电保护设备数据模型的智能匹配方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤一：根据继电保护专业建立关键字库；

步骤二：根据关键字库，分析源数据集及比较数据集中每个数据对象包含的关键字，为每个数据对象建立一个关键字序列；

步骤三：遍历源数据集中的每一个数据对象，与比较数据集中的每一个数据对象进行关键字匹配度计算，建立计算结果序列，保存计算结果，结果序列只记录匹配度大于0的结果；

步骤四：遍历源数据集中的每一个数据对象，从匹配计算结果序列中智能筛选出最终匹配结果。

2.根据权利要求1所述的一种继电保护设备数据模型的智能匹配方法，其特征在于：所述关键字库保存为XML格式的文件，保存了各继电保护生产厂家保护装置设备数据模型的关键字。

3.根据权利要求1所述的一种继电保护设备数据模型的智能匹配方法，其特征在于：所述关键字匹配度计算包括如下步骤：

A、智能匹配两个数据对象的关键字序列，遍历源数据关键字序列中的每个关键字，与比较数据的关键字序列的每个关键字进行匹配；

B、根据匹配结果计算匹配度。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种继电保护设备数据模型的智能匹配方法，其特征在于所述关键字为保护装置设备数据模型的关键词汇，包括单一关键字、复合关键字、数组关键字三种类型：

所述单一关键字为一般继电保护专业术语；

所述复合关键字为描述不同但含义相同的两个或者多个单一关键字的组合；

所述数组关键字为带有下标的关键字。

5.根据权利要求4所述的一种继电保护设备数据模型的智能匹配方法，其特征在于：

关键字匹配包括单一关键字匹配、复合关键字匹配和数组关键字匹配；

所述单一关键字匹配，直接比较两个关键字名称是否相同；

所述复合关键字匹配，比较判断两个关键字名称是否为同义；

所述数组关键字匹配，确定数组关键字的下标位置，再分别比较关键字名称和对应下标是否相同或同义。

6.根据权利要求1所述的一种继电保护设备数据模型的智能匹配方法，其特征在于：

所述关键字匹配度为源数据对象、比较数据对象匹配成功的关键字数的总和除以所述两种数据对象的关键字序列中关键字数的总和。

7.根据权利要求1所述的一种继电保护设备数据模型的智能匹配方法，其特征在于：

所述智能筛选根据匹配度最大值以及字符串相似程度综合判断，将结果序列中的数据按匹配度从大到小排列，并选择匹配度最大的结果；若存在多个匹配度最大的结果，则比较各结果数据与当前源数据的字符串相似程度，并根据相似程度最高原则筛选出源数据对象最终匹配结果。

8.一种继电保护设备数据模型的智能匹配系统，其特征在于，所述系统包括关键字库维护模块、关键字分析模块、智能匹配模块；

所述关键字库维护模块根据继电保护专业建立关键字库；

所述关键字分析模块根据关键字库，分析源数据集及比较数据集中每个数据对象包含的关键字，为每个数据对象建立一个关键字序列；

所述智能匹配模块根据关键字分析模块的分析结果，遍历源数据集中的每一个数据对象，与比较数据集中的每一个数据对象进行关键字匹配度计算，建立计算结果序列保存计算结果，结果序列只记录匹配度大于0的结果；再遍历源数据集中的每一个数据对象，从匹配计算结果序列中智能筛选出最终匹配结果。

9.如权利要求8所述的一种继电保护设备数据模型的智能匹配系统，其特征在于，所述智能匹配模块包括单一关键字匹配模块、复合关键字匹配模块和数组关键字匹配模块；

所述单一关键字匹配模块直接比较两个关键字名称是否相同；

所述复合关键字匹配模块比较判断两个关键字名称是否为同义；

所述数组关键字匹配模块确定数组关键字的下标位置，再分别比较关键字名称和对应下标是否相同或同义。

10.如权利要求8所述的一种继电保护设备数据模型的智能匹配系统，其特征在于，所述智能匹配模块包括智能筛选模块，智能筛选模块根据匹配度最大值以及字符串相似程度综合判断，将结果序列中的数据按匹配度从大到小排列，并选择匹配度最大的结果；若存在多个匹配度最大的结果，则比较各结果数据与当前源数据的字符串相似程度，并根据相似程度最高原则筛选出源数据对象最终匹配结果。