CN112241401A - 一种基于知识图谱的数字化质量管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于知识图谱的数字化质量管理系统及方法，属于信息管理技术领域。本发明的系统包括数据层、图谱层、算法层和应用层；图谱层与数据层连接，应用层通过算法层与图谱层连接。本发明的方法为：先利用数据层获取数据；而后数据层将数据传输至图谱层，图谱层根据数据构建知识图谱；然后应用层根据需求生成对应指令发送至算法层，算法层根据指令调用对应的算法对知识图谱进行查询；之后算法层将查询得到的查询结果传输至应用层，应用层对查询结果进行分析得到分析结果。本发明克服了现有技术中，空管体系的运行效率和管理效率较低的不足，本发明可以实现对空管数据的统一管理，进一步可以提高空管体系的运行效率和管理效率。

Description

一种基于知识图谱的数字化质量管理系统及方法

技术领域

本发明属于信息管理技术领域，更具体地说，涉及一种基于知识图谱的数字化质量管理系统及方法。

背景技术

质量管理体系是组织在质量方面指挥和控制组织总的管理体系，是建立质量方针和目标，并实现这些目标的一项战略决策，是组织有效开展质量管理活动的核心。空管(空中交通管理)系统作为民航运输的中枢，空管系统可以有效的维护和促进空中交通安全和秩序，在民航运输中起着至关重要的作用，因此对于空管的质量管理体系的建设尤为重要。

但是在空管的日常工作当中，空管系统的上下级和同级之间的信息互传效率低，例如：上位管理者会下发很多规章来指导日常工作运行，空管局会根据上位规章制定一系列的工作流程，但是目前对于工作流程的执行情况是否符合上位规章的要求存在一定的管理盲区。因此，现有技术中的空管系统质量管理存在诸多问题，导致空管运行效率和管理效率较低。

针对信息管理的问题，现有技术也提出了一些解决方案，例如发明创造名称为：一种航空公司商业智能信息管理系统(申请日：2019年11月7日；申请号：201911082005.2)，该方案公开了一种航空公司商业智能信息管理系统，系统包括：核心系统区、数据整合区、服务区、功能扩展区；核心系统区是航空公司的业务系统，同时为运控数据中心提供数据源；数据整合区用于整合核心系统区产生的数据，并根据数据的分析方案，形成不同的主题，每个主题存储了分析方案的最终数据，并提供给服务区使用；服务区用于运控数据中心系统所有对外发布数据的服务管理；功能扩展区为整合后的数据应用，其基础数据和功能服务由服务区提供。该方案通过建立统一的运行领域应用平台和数据整合架构，实现运控内外服务与数据的整合，实现对运行领域数据的统一规范管理、统一数据标准，提升数据中心对数据的管控能力。但是，该方案的不足之处在于：只提高了业务信息的管理效率，没有提高公司流程体系的管理效率和运行效率。

综上所述，如何提高空管体系的运行效率和管理效率，是现有技术亟需解决的问题。

发明内容

1.要解决的问题

本发明克服了现有技术中，空管体系的运行效率和管理效率较低的不足，提供了一种基于知识图谱的数字化质量管理系统和方法，可以实现对空管数据的统一管理，进一步可以提高空管体系的运行效率和管理效率。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种基于知识图谱的数字化质量管理系统，包括数据层，该数据层用于获取数据并对数据进行保存；图谱层，该图谱层与数据层连接，且图谱层用于接收数据层传输的数据并根据数据构建知识图谱；应用层，该应用层通过算法层与图谱层连接，应用层通过调用算法层的算法对知识图谱进行查询分析。

更进一步地，数据层包括实时数据模块和离线数据模块，实时数据模块和离线数据模块分别与图谱层连接；其中，实时数据模块用于获取实时数据，离线数据模块用于获取离线数据。

更进一步地，图谱层包括辅助数据库模块、知识图谱模块和运维模块，运维模块和辅助数据库模块分别与知识图谱模块连接；其中，知识图谱模块用于根据数据构建知识图谱。

更进一步地，算法层与知识图谱模块连接，算法层用于根据应用层的指令对知识图谱进行查询。

更进一步地，辅助数据库模块、知识图谱模块和运维模块分别与算法层连接。

本发明的一种基于知识图谱的数字化质量管理方法，采用上述的一种基于知识图谱的数字化质量管理系统，包括以下步骤：利用数据层获取数据；而后数据层将数据传输至图谱层，图谱层根据数据构建知识图谱；然后应用层根据需求生成对应指令发送至算法层，算法层根据指令调用对应的算法对知识图谱进行查询；之后算法层将查询得到的查询结果传输至应用层，应用层对查询结果进行分析得到分析结果。

更进一步地，图谱层根据数据构建知识图谱的具体过程为：图谱层的知识图谱模块对数据进行抽取得到实体、关系以及属性，再根据实体、关系以及属性得到知识图谱。

更进一步地，还包括：利用图谱层的运维模块对知识图谱进行更新。

更进一步地，算法层的算法为图算法。

更进一步地，获取数据的具体过程为：数据包括实时数据和离线数据，实时数据通过网络传输存储至数据层的实时数据模块，离线数据通过人工导入存储至数据层的离线数据模块。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的一种基于知识图谱的数字化质量管理系统，通过设置图谱层，可以根据空管数据构建知识图谱，从而实现了对空管数据的统一管理，便于对数据进行处理分析，提高了空管数据的管理效率。进一步通过设置算法层和应用层，从而可以根据应用需求查询知识图谱数据进行处理分析，大大提高了工作效率，实现了对空管体系流程的优化，进而提高了空管体系的运行效率和管理效率，进一步实现了空管体系的数字化质量管理。

(2)本发明的一种基于知识图谱的数字化质量管理方法，通过构建知识图谱，实现了空管数据的统一管理，从而可以提高空管数据的管理效率；通过不同应用需求调用对应算法查询知识图谱，可以实现对空管数据的实时监控管理；进一步通过对查询的数据进行处理分析，可以提高对空管体系事务的处理效率，进一步提高了空管体系运行效率和管理效率。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明的方法流程示意图；

标号说明：100、数据层；110、实时数据模块；120、离线数据模块；200、图谱层；210、知识图谱模块；220、辅助数据库模块；230、运维模块；300、算法层；400、应用层。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；而且，各个实施例之间不是相对独立的，根据需要可以相互组合，从而达到更优的效果。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1所示，本发明的一种基于知识图谱的数字化质量管理系统，包括数据层100、图谱层200、算法层300和应用层400；数据层100用于获取数据并对数据进行保存；具体地，数据层100包括实时数据模块110和离线数据模块120，实时数据模块110用于获取实时数据，离线数据模块120用于获取离线数据。进一步地，图谱层200与数据层100连接，具体地，实时数据模块110和离线数据模块120分别与图谱层200连接，图谱层200用于接收数据层100传输的数据并根据数据构建知识图谱。

值得说明的是，图谱层200根据不同的数据构建不同的知识图谱，例如构建质量管理文档图谱所需的数据包括实时数据和离线数据，其中，实时数据包括业务链的节点监控数据、运行环境监控数据以及制度规则变更监控数据；离线数据包括业务拓扑数据、上位规章数据、数据链路数据和业务流程数据。而构建质量管理文档图谱所需的数据为离线数据，离线数据包括制度文件、检查数据、流程数据和指标数据。本实施例中构建的知识图谱包括数据治理图谱、质量管理文档图谱、流程图谱、智能设备运维图谱、人力资源图谱、流量协同管理图谱、空管生态系协同图谱、气象图谱和质量管理体系图谱。通过构建知识图谱可以对空管系统内各种数据以及数据之间的关系进行统一管理，从而便于对各种数据进行处理分析，进而可以提高空管的运行效率和管理效率。

更具体地，图谱层200包括辅助数据库模块220、知识图谱模块210和运维模块230，运维模块230和辅助数据库模块220分别与知识图谱模块210连接；知识图谱模块210连接用于根据数据构建知识图谱，知识图谱包括实体、关系和属性，辅助数据库模块220用于存储属性外链；运维模块230可作为更新维护的接口，即运维模块230可以对知识图谱进行更新。

进一步地，应用层400通过算法层300与图谱层200连接，应用层400通过调用算法层300的算法对知识图谱进行查询分析。具体地，应用层400发送指令至算法层300，算法层300根据指令调用对应的算法对知识图谱进行查询，然后将查询得到的查询结果发送至应用层400，应用层400对查询结果进行分析处理得到分析结果，工作人员根据分析结果可以执行相应的操作。例如针对设备运维，通过调用算法层300的实体关系查询算法以及路径连通算法，可以快速标记失能链路以及判断失能影响范围；辅助维修应用可以通过实体关系查询算法获取智能设备运维图谱中的待维修设备信息、排故手册等，从而可以提高维修效率。

本发明的一种基于知识图谱的数字化质量管理系统，通过设置图谱层200，可以根据空管数据构建知识图谱，从而实现了对空管数据的统一管理，便于对数据进行处理分析，提高了空管数据的管理效率。进一步通过设置算法层300和应用层400，从而可以根据应用需求查询知识图谱数据进行处理分析，大大提高了工作效率，实现了对空管体系流程的优化，进而提高了空管体系的运行效率和管理效率，进一步实现了空管体系的数字化质量管理。

结合图2所示，本发明的一种基于知识图谱的数字化质量管理方法，采用上述的一种基于知识图谱的数字化质量管理系统，具体包括以下步骤：

1)获取数据

利用数据层100获取数据，具体地，数据包括实时数据和离线数据，实时数据通过网络传输存储至数据层100的实时数据模块110，离线数据通过人工导入存储至数据层100的离线数据模块120。

2)构建知识图谱

数据层100将数据传输至图谱层200，图谱层200根据数据构建知识图谱；具体地，图谱层200的知识图谱模块210对数据进行抽取得到实体、关系以及属性，再根据实体、关系以及属性得到知识图谱。需要说明的是，抽取实体、关系和属性并根据实体、关系以及属性得到知识图谱为现有技术。值得说明的是，本发明利用图谱层200的运维模块230对知识图谱进行更新。

3)调用算法

应用层400根据需求生成对应指令发送至算法层300，算法层300根据指令调用对应的算法对知识图谱进行查询；值得说明的是，本发明的算法层300的算法包括图算法和人工智能算法，本实施例中算法层300的算法为图算法，图算法包括路径连通算法、实体关联算法、聚合分析算法和实体关系查询算法。值得进一步说明的是，针对不同需求调用不同的算法，例如质量管理文档图谱的应用包括文档快速维护与更新、关联信息搜索、检查效率优化和质量体系执行态势感知，以文档快速维护与更新应用为例，可以利用实体关联以及路径连通算法，查询得到相关文档的内容以及各文档之间的关系，进而可以及时对相关体系文件、流程等进行标亮并提示更新。

4)处理分析

算法层300将查询得到的查询结果传输至应用层400，应用层400对查询结果进行分析得到分析结果，工作人员根据分析结果执行相应的操作；例如当空管体系中主设备节点出现异常时，通过算法可以查询主链路无法连通，从而可以分析得到主链路失能，工作人员可以及时排查对应的设备故障，从而保障了设备的运行效率；即通过调用算法查询知识图谱并对查询结果进行分析处理，可以大大提高工作效率。又例如针对空管体系中制度文件的更新，通过知识图谱可以获取制度文件与其他流程之间的路径关系，应用层400对路径关系进行分析，可以通过对制度文件进行更新以简化各流程之间的路径关系，从而可以提高各流程之间的协作效率以及执行效率。

本发明的一种基于知识图谱的数字化质量管理方法，通过构建知识图谱，实现了空管数据的统一管理，从而可以提高空管数据的管理效率；通过不同应用需求调用对应算法查询知识图谱，可以实现对空管数据的实时监控管理；进一步通过对查询的数据进行处理分析，可以提高对空管体系事务的处理效率，进而提高了工作效率，进一步提高了空管体系运行效率和管理效率。

在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本发明。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本发明或本申请和本发明的应用领域。

Claims (10)

1.一种基于知识图谱的数字化质量管理系统，其特征在于，包括

数据层，该数据层用于获取数据并对数据进行保存；

图谱层，该图谱层与数据层连接，且图谱层用于接收数据层传输的数据并根据数据构建知识图谱；

应用层，该应用层通过算法层与图谱层连接，应用层通过调用算法层的算法对知识图谱进行查询分析。

2.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的数字化质量管理系统，其特征在于，所述数据层包括实时数据模块和离线数据模块，所述实时数据模块和离线数据模块分别与图谱层连接；其中，实时数据模块用于获取实时数据，离线数据模块用于获取离线数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的数字化质量管理系统，其特征在于，所述图谱层包括辅助数据库模块、知识图谱模块和运维模块，所述运维模块和辅助数据库模块分别与知识图谱模块连接；其中，知识图谱模块用于根据数据构建知识图谱。

4.根据权利要求3所述的一种基于知识图谱的数字化质量管理系统，其特征在于，所述算法层与知识图谱模块连接，算法层用于根据应用层的指令对知识图谱进行查询。

5.根据权利要求3所述的一种基于知识图谱的数字化质量管理系统，其特征在于，所述辅助数据库模块、知识图谱模块和运维模块分别与算法层连接。

6.一种基于知识图谱的数字化质量管理方法，其特征在于，采用权利要求1～5任一项所述的一种基于知识图谱的数字化质量管理系统，包括以下步骤：

利用数据层获取数据；

数据层将数据传输至图谱层，图谱层根据数据构建知识图谱；

应用层根据需求生成对应指令发送至算法层，算法层根据指令调用对应的算法对知识图谱进行查询；

算法层将查询得到的查询结果传输至应用层，应用层对查询结果进行分析得到分析结果。

7.根据权利要求6所述的一种基于知识图谱的数字化质量管理方法，其特征在于，图谱层根据数据构建知识图谱的具体过程为：

图谱层的知识图谱模块对数据进行抽取得到实体、关系以及属性，再根据实体、关系以及属性得到知识图谱。

8.根据权利要求6所述的一种基于知识图谱的数字化质量管理方法，其特征在于，还包括：利用图谱层的运维模块对知识图谱进行更新。

9.根据权利要求6所述的一种基于知识图谱的数字化质量管理方法，其特征在于，算法层的算法为图算法。

10.根据权利要求6～9任一项所述的一种基于知识图谱的数字化质量管理方法，其特征在于，获取数据的具体过程为：

数据包括实时数据和离线数据，实时数据通过网络传输存储至数据层的实时数据模块，离线数据通过人工导入存储至数据层的离线数据模块。

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