CN111240741A - 一种可移植的电力功能模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可移植的电力功能模块，包括数据显示模块、核心功能模块、交互模块、数据校验模块、数据缓存模块、数据接口模块及自定义配置模块；数据显示模块用于组合显示数据；核心功能模块利用功能算法对数据进行运算，将结果传送给数据显示模块和数据缓存模块；交互模块用于进行数据交互操作；数据校验模块对数据进行校验；数据缓存模块缓存核心功能模块传送的数据，将数据保存到电力数据平台；数据接口模块读取数据，将数据缓存模块的数据传送给电力数据平台；自定义配置模块用于配置参数。本发明提供的电力功能模块，实现功能模块与数据平台的解绑，可移植性强，可在不同电力数据平台进行快速移植，能缩短开发周期，促进新技术应用。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域，尤其是涉及一种可移植的电力功能模块。
背景技术
电力数据在行业内部主要涉及电力生产和电力服务的各环节数据，从发电、输电、变电、配电、用电到调度，每个环节都会产生海量数据，如电厂发电过程中的能源基准参数、电能生产、运行监控和设备检修等数据；电力企业运行中的用户资料、电力市场等信息；配电公司管理中的人才物资、协同办公、资本运作等数据，一起构成了多源、异构、多维、多形式的电力数据资源。
随着电网的数字化转型，大数据和人工智能技术与电网生产结合更加紧密。为了充分挖掘电网发输变配用各环节的数据隐藏价值，各供电公司开始建立电网大数据平台，打通生产管理系统、配电自动化系统、调度系统、营销系统、人资系统等各数据系统。通过数据辩识、数据清洗和数据预处理，基于供电公司自定义要求，输出格式化数据。然后在平台上开发各种功能模块，如故障抢修管理模块、用电负荷预测模块等，基于格式化数据，响应各业务生产需求。
目前主要采用大数据平台+功能模块的一体化开发模式，在大数据平台建设时，由于数据质量、数据规模、建设成本的限制以及生产侧重点的不同，会导致功能模块局限于某些场景，无法涵盖所有场景。随着历史数据累积量的增加和新兴业务需求的出现，需要大数据平台专业技术人员根据电网公司需求开发新功能模块，由于电力行业知识的专业性和复杂程度，需要信息专业技术人员与电力生产技术人员沟通确认需求，导致功能模块开发周期长，无法满足快速变化的生产需求变化。
当某电力公司在数据平台上开发出一款实用先进的电力功能模块，由于电力功能模块与大数据平台耦合关系较多，导致电力功能模块可移植性差。其他电力公司则需要重新反复开发同款功能模块，人力成本高，并且不利于新技术的快速推广和应用。
因此，急需开发一种可移植的封装不同核心算法模块的电力功能模块，以实现一次开发后可在不同电力数据平台的快速移植。
发明内容
本发明提供的一种可移植的电力功能模块，解决了大数据平台与电力功能模块的一体化开发模式中，电力功能模块与大数据平台耦合程度较高、电力功能模块可移植差的问题。
本发明的目的，可以通过如下技术方案实现：
一种可移植的电力功能模块，包括数据显示模块、核心功能模块、交互模块、数据校验模块、数据缓存模块、数据接口模块及自定义配置模块；
其中，所述数据显示模块连接数据显示物理设备，用于组合显示数据；
所述核心功能模块接收所述数据校验模块传送的数据，利用功能算法进行运算，将结果传送给所述数据显示模块和所述数据缓存模块；
所述交互模块支持电力数据平台和/或离线数据库进行数据交互操作；
所述数据校验模块对所述数据接口模块所传送的数据进行校验；
所述数据缓存模块根据配置要求缓存所述核心功能模块所传送的数据，将所述数据通过所述数据接口模块保存到所述电力数据平台和/或所述离线数据库；
所述数据接口模块用于读取所述电力数据平台和/或所述离线数据库的数据，将所述数据缓存模块的数据传送给所述电力数据平台和/或所述离线数据库；
所述自定义配置模块根据应用环境和实用需求配置参数。
优选地，所述用于组合显示数据进一步包括，所述数据显示模块用于组合显示所述核心功能模块的实时运算数据、所述数据缓存模块的准实时数据及所述数据接口模块读取的历史数据。
优选地，所述数据校验模块对所述数据接口模块所传送的数据进行校验进一步包括，所述数据校验模块根据数据校验规则对所述数据接口模块所传送的数据进行缺失值、重复值、异常值校验。
优选地，所述数据接口模块用于读取所述电力数据平台和/或所述离线数据库的数据之后还包括，按照数据配置规则对所述数据进行正向转换。
优选地，将所述数据缓存模块的数据传送给所述电力数据平台和/或所述离线数据库进一步包括，将所述数据缓存模块的数据按照数据配置规则进行反向转换后传送给所述电力数据平台和/或所述离线数据库。
优选地，所述数据接口模块还用于将所述数据校验模块的异常数据提醒信号反馈给所述电力数据平台和/或所述离线数据库。
优选地，所述数据缓存模块还用于支持所述交互模块的快速调阅。
优选地，所述数据显示模块还用于接收所述数据显示物理设备的分辨率设置，自适应调整显示模块间距。
优选地，所述交互模块支持电力数据平台和/或离线数据库进行数据交互操作进一步包括，所述交互模块支持外部数据限定关键字、设备类型、时段、数值区间的查询、保存、导出、排序操作，与所述电力数据平台和/或所述离线数据库进行信息交互。
优选地，所述自定义配置模块根据应用环境和实用需求配置参数进一步包括，设置所述数据接口模块的数据库类型参数，设置所述数据接口模块的数据配置规则，设置所述数据显示模块的分辨率，设置所述数据缓存模块的数据缓存大小。
本发明提供的可移植的电力功能模块，包括数据显示模块、核心功能模块、交互模块、数据校验模块、数据缓存模块、数据接口模块及自定义配置模块；其中，所述数据显示模块连接数据显示物理设备，用于组合显示数据；
所述核心功能模块接收所述数据校验模块传送的数据，利用功能算法进行运算，将结果传送给所述数据显示模块和所述数据缓存模块；所述交互模块支持电力数据平台和/或离线数据库进行数据交互操作；所述数据校验模块对所述数据接口模块所传送的数据进行校验；所述数据缓存模块根据配置要求缓存所述核心功能模块所传送的数据，将所述数据通过所述数据接口模块保存到所述电力数据平台和/或所述离线数据库；所述数据接口模块用于读取所述电力数据平台和/或所述离线数据库的数据，将所述数据缓存模块的数据传送给所述电力数据平台和/或所述离线数据库；所述自定义配置模块根据应用环境和实用需求配置参数。本发明提供的可移植的电力功能模块，采用堆积木方式，封装不同核心算法模块以及实现数据接入、数据输出等，能减少实现电力功能模块开发难度；电力功能模块中已经封装了核心算法，可让电力专业人员完成核心算法开发，信息技术人员完整环境部署、接口设置等操作，可加快开发周期；实现电力功能模块与电力数据平台的解绑，模块内部已经固化了数据规则，可简单通过自定义设置规则将电力功能模块部署在不同的电力数据平台，实现一次开发后可在不同电力数据平台的快速移植，缩短应用周期，促进新技术应用。
附图说明
图1为本发明一种可移植的电力功能模块与电力数据平台、数据显示物理设备的交互示意图；
图2为本发明一种可移植的电力功能模块与电力数据平台的内部结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1和图2，本发明实施例提供了一种可移植的电力功能模块，其特征在于，包括数据显示模块、核心功能模块、交互模块、数据校验模块、数据缓存模块、数据接口模块及自定义配置模块；
其中，所述数据显示模块连接数据显示物理设备，用于组合显示数据；
所述核心功能模块接收所述数据校验模块传送的数据，利用功能算法进行运算，将结果传送给所述数据显示模块和所述数据缓存模块；
所述交互模块支持电力数据平台和/或离线数据库进行数据交互操作；
所述数据校验模块对所述数据接口模块所传送的数据进行校验；
所述数据缓存模块根据配置要求缓存所述核心功能模块所传送的数据，将所述数据通过所述数据接口模块保存到所述电力数据平台和/或所述离线数据库；
所述数据接口模块用于读取所述电力数据平台和/或所述离线数据库的数据，将所述数据缓存模块的数据传送给所述电力数据平台和/或所述离线数据库；
所述自定义配置模块根据应用环境和实用需求配置参数。
本发明实施例提供的电力功能模块，可移植性强，支持部署在电力数据平台在线使用或者单元机离线使用，通过数据接口模块读取电力数据平台数据库或者离线数据库中数据，保存数据，通过数据交互模块支持电力数据平台的数据交互操作，通过数据显示模块与数据显示物理设备连接，输出运算结果。
数据显示模块对外连接物理显示设备，该模块支持核心功能模块的实时运算数据、数据缓存模块的准实时数据、数据接口模块读取的历史数据通过组块组合显示，展示电力功能模块功能属性具备的运行情况，同时接收物理显示设备分辨率，设置自适应调整显示组块间距。
本发明实施例中组块主要以饼形图显示组成比例，基本曲线图显示变化趋势、热力图显示不同区间。例如，在行政地图上分别以#00CED1、#00FF00、#FF8247、#FF6347四个色段表示系统运行效率分别在小于50％、51％～70％、71％～90％，大于90％四个区间。柱状图可表示10kV变压器、线路的运行效率均衡度，或者10kV与110kV变压器运行效率的协调度。曲线图可表示2018年12个月设备运行效率；饼状图可用于表示运行效率合理区间与异常区间的设备比例。
本发明实施例的自定义配置模块根据应用环境和实用需求配置参数，具体包括以下：设置数据接口模块中数据库类型参数，选择电力数据平台在线数据库或者离线数据库；设置数据接口模块中数据配置规则；设置数据显示模块分辨率；设置数据缓存模块数据缓存大小。设置数据校验模块数据质量阈值。例如：选择数据显示分辨率为(3840x2160)，数据缓存为7天时长，最大数据容量10GB，脏数据出现率≤1％；数据元素完整性大于等于98％。
本发明实施例的交互模块支持外部数据限定关键字、设备类型、时段、数值区间的查询、保存、导出、排序操作，与电力大数据平台或者离线数据库的信息交互。根据数据时段选择调用核心功能模块数据实时输出、缓存数据模块中当前之前N时段数据、或者通过数据接口调用历史数据。
例如，可查询南宁地区2013年10月2日21:30的变压器运行效率：将南宁地区2013年10月-12月期间的变压器运行效率数据按照降序排序，导出南宁地区2013年10月-12月、运行效率低于50％的某型号变压器数据，以excel或者word形式导出数据条目。
本发明实施例的核心功能模块中主要根据数据校验模块传输数据，根据其中功能算法完成运算，并将运算结果传送到显示模块和缓存模块。例如：功能算法包括变压器、线路运行效率计算方法、同层设备均衡度算法、跨层设备协调度算法、运行效率影响因素分析算法等。
本发明实施例的数据缓存模块，根据配置要求在应用模块中缓存一定时长数据，支持交互操作的快速调阅，并将数据通过数据接口保存到数据平台或者离线数据库。例如，将一周的单台设备、同层设备、多层设备、系统整体运行效率数据进行缓存。
数据校验模块根据数据校验规则对电力数据平台或者离线数据库通过数据接口模块传输过来的数据进行缺失值、重复值、异常值校验，并根据不同类型进行相应操作。同时计算传输过来的数据质量，当某周期数据质量低于设定阈值时，生成数据异常提示信号通过数据显示模块提醒并且反馈给电力数据平台。
例如，对电力数据缺失值K最近距离邻法进行补充，异常值进行删除，重复值进行去重操作。根据《GB T 36344-2018信息技术数据质量评价指标中完整性和准确性指标》从脏数据出现率和数据元素完整性计算数据质量指标，其中脏数据出现率＝有脏数据出现的数据集元素个数/被评价的数据集中元素的个数。数据元素完整性＝被赋值的数据集中元素的个数/预期被赋值的数据集中元素的个数。
本发明实施例的数据接口模块，读取电力数据平台在线数据库或者离线数据库数据，并按照数据配置规则进行正向转换。将数据缓存模块数据按照数据配置规则进行反向转换然后输出到电力数据平台在线数据库或者离线数据库数据。将数据校验模块的异常数据提醒信号反馈给数据库。规则设置包括手动处理和自动处理两种模式，例如，调换顺序、变换单位等采用手动处理模式，也可在电力功能模块中配置数据导入规则设置为自动处理。自动处理模式下，模块根据字段关键字与模块自定义规则库自动匹配、理解和拼接。自定义规则库包括电力常用单位转换、字母大小写变换、名称间连接符转换等。
例如，电力大数据平台已经对数据进行了关联、归一化处理，其储存数据格式统一。为了便于移植，电力功能模块的数据规则已进行了固化，如对变压器数据，其格式为A1(变压器资产ID)；B1(变压器容量(kVA))；C1(电压等级(kV))；D1(故障率(％))。电力大数据平台处理后为A2(变压器资产ID)；B2(变压器容量(MVA))；C2(故障率(.00))；D2(电压等级(kV))。则正向转换规则：A1＝A2；B1＝B2*1000；C1＝D2；D1＝C2*100再加％；反向转换规则为：A2＝A1；B2＝B1/1000；C2＝D2；D3＝C1去掉％/100。
本发明实施例提供的一种可移植的电力功能模块，主要包括数据显示模块、核心功能模块、交互模块、数据校验模块、数据缓存模块、数据接口模块及自定义配置模块；该电力功能模块将核心运算模块整体封装在其中，在部署到电力数据平台上，可通过进行建议配置实现数据读取、数据显示，并支持交互操作，能避免电力功能模块的重复开发，缩短移植周期。
本发明实施例提供的可移植的电力功能模块，采用堆积木方式，封装不同核心算法模块以及实现数据接入、数据输出等，能减少实现电力功能模块开发难度；电力功能模块中已经封装了核心算法，可让电力专业人员完成核心算法开发，信息技术人员完整环境部署、接口设置等操作，可加快开发周期；实现电力功能模块与电力数据平台的解绑，模块内部已经固化了数据规则，可简单通过自定义设置规则将电力功能模块部署在不同的电力数据平台，实现一次开发后可在不同电力数据平台的快速移植，缩短应用周期，促进新技术应用。
本发明实施例提供的电力功能模块内部已经固化了数据规则，简单通过自定义设置则可部署在不同的电力数据平台；该模块将核心运算算法封装其中，可让电力专业人员完成核心算法开发，信息技术人员完整环境部署、接口设置等操作，可加快开发周期；可移植性强，实现功能模块与数据平台的解绑，可一次开发，重复部署，不需要每个大数据平台都开发一次。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种可移植的电力功能模块，其特征在于，包括数据显示模块、核心功能模块、交互模块、数据校验模块、数据缓存模块、数据接口模块及自定义配置模块；
其中，所述数据显示模块连接数据显示物理设备，用于组合显示数据；
所述核心功能模块接收所述数据校验模块传送的数据，利用功能算法进行运算，将结果传送给所述数据显示模块和所述数据缓存模块；
所述交互模块支持电力数据平台和/或离线数据库进行数据交互操作；
所述数据校验模块对所述数据接口模块所传送的数据进行校验；
所述数据缓存模块根据配置要求缓存所述核心功能模块所传送的数据，将所述数据通过所述数据接口模块保存到所述电力数据平台和/或所述离线数据库；
所述数据接口模块用于读取所述电力数据平台和/或所述离线数据库的数据，将所述数据缓存模块的数据传送给所述电力数据平台和/或所述离线数据库；
所述自定义配置模块根据应用环境和实用需求配置参数。
2.根据权利要求1所述的可移植的电力功能模块，其特征在于，所述用于组合显示数据进一步包括，所述数据显示模块用于组合显示所述核心功能模块的实时运算数据、所述数据缓存模块的准实时数据及所述数据接口模块读取的历史数据。
3.根据权利要求1所述的可移植的电力功能模块，其特征在于，所述数据校验模块对所述数据接口模块所传送的数据进行校验进一步包括，所述数据校验模块根据数据校验规则对所述数据接口模块所传送的数据进行缺失值、重复值、异常值校验。
4.根据权利要求1所述的可移植的电力功能模块，其特征在于，所述数据接口模块用于读取所述电力数据平台和/或所述离线数据库的数据之后还包括，按照数据配置规则对所述数据进行正向转换。
5.根据权利要求1所述的可移植的电力功能模块，其特征在于，将所述数据缓存模块的数据传送给所述电力数据平台和/或所述离线数据库进一步包括，将所述数据缓存模块的数据按照数据配置规则进行反向转换后传送给所述电力数据平台和/或所述离线数据库。
6.根据权利要求1所述的可移植的电力功能模块，其特征在于，所述数据接口模块还用于将所述数据校验模块的异常数据提醒信号反馈给所述电力数据平台和/或所述离线数据库。
7.根据权利要求1所述的可移植的电力功能模块，其特征在于，所述数据缓存模块还用于支持所述交互模块的快速调阅。
8.根据权利要求1所述的可移植的电力功能模块，其特征在于，所述数据显示模块还用于接收所述数据显示物理设备的分辨率设置，自适应调整显示模块间距。
9.根据权利要求1所述的可移植的电力功能模块，其特征在于，所述交互模块支持电力数据平台和/或离线数据库进行数据交互操作进一步包括，所述交互模块支持外部数据限定关键字、设备类型、时段、数值区间的查询、保存、导出、排序操作，与所述电力数据平台和/或所述离线数据库进行信息交互。
10.根据权利要求1所述的可移植的电力功能模块，其特征在于，所述自定义配置模块根据应用环境和实用需求配置参数进一步包括，设置所述数据接口模块的数据库类型参数，设置所述数据接口模块的数据配置规则，设置所述数据显示模块的分辨率，设置所述数据缓存模块的数据缓存大小。
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