CN112527791A - 一种城市大脑智能大数据系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供的一种城市大脑智能大数据系统,包括:大数据分析模块、AI算法模型模块、大数据可视化模块和大数据管理模块。本发明统一城市管理的各业务单元数据标准,方便对各业务单元的数据进行规范化存储和实时交互;通过引入X‑SQL算法,根据历史SQL语句自动生成新的业务场景下所需的SQL语句,极大地降低了人工成本,提升了城市大脑的智慧性;对各业务单元的数据进行自动整理、挖掘和分析,生成分析报告,并依据分析报告辅助领导决策,实现城市各个部门以及企业的互联互通和信息交互,实现大数据的自动化整理、分析、展示,提高城市管理的智能化水平。
Description
技术领域
本发明涉及城市大脑智能大数据技术领域,具体涉及一种城市大脑智能大数据系统。
背景技术
21世纪以来,随着互联网、人工智能、物联网、大数据、云计算等科学技术的蓬勃发展,城市将逐步形成自己的中枢神经系统(云计算),城市感觉神经系统(物联网),城市运动神经系统(工业4.0),城市神经末梢发育(边缘计算),城市智慧的产生与应用(大数据与人工智能),城市神经纤维(通讯技术)。在智慧城市中,由于物联网技术的采用,很多的基础设施与设备都具备了被感知、被监控的功能,同时这也导致了这些基础设施和设备产生了大量的数据,现阶段的大数据管理平台主要实现了大数据的统一管理,同时利用传统SQL语句对数据进行分析并基于BI工具进行展示。但是这些数据分析与人工智能技术结合很少,使得城市大脑的智慧化程度较低,很多部分严重依赖人工,所以当下城市大脑依赖大量人工的问题亟待解决。
目前,城市内的各个政府部门、机关单位和企事业单位等均逐步采用数字信息管理,用于不断迎合智慧城市的需求,达到数字化、信息化管理的效果,但是依然存在一些问题:1、数据壁垒:不同政府部门、机关单位和企事业单位之间的系统互不兼容,信息无法查看,无法实现城市内各部门互通互联,资源共享,无法达到科学高效管理的效果;2、智慧化程度低:与先进的AI技术结合程度差,大部分数据从产生到处理再到分析展示需要大量人工参与且应用面较少。
发明内容
因此,为了实现数据统一、规范化存储,打破数据壁垒;结合人工智能技术使现有大数据平台更加智能化,节省更多人工,使城市大脑更加聪慧。本发明实施例提供一种城市大脑智能大数据系统,其具体技术方案如下:
为实现上述目的,本发明实施例提供一种城市大脑智能大数据系统,包括:
大数据分析模块、AI算法模型模块、大数据可视化模块和大数据管理模块;其中,所述大数据分析模块用于数据进行数据整理、数据挖掘、多维分析和生成分析报告;所述AI算法模型模块为数据仓库中的分析过程提供算法支持,通过X-SQL算法,根据历史SQL语句,自动生成新的业务场景下所需的SQL语句;大数据可视化模块用于对经大数据分析模块分析后的数据进行展示。所述大数据管理模块用于提供大数据平台台管理功能。
进一步的,所述大数据分析模块包括:
数据采集模块,负责收集各种数据源的数据,包括各业务单元的数据,城市物联网数据,应用数据库,并将这些数据转换为文件或者消息向后传递;
数据清洗模块,负责数据的清洗、格式和内容的处理和转换、数据分级分拣、加载至数据仓库;
数据仓库模块,是整个架构的核心,数据仓库是数据有组织的集中存储的地方,负责数据的存取和管理;
元数据管理模块,负责记录和约束数据仓库中数据的含义和格式,控制着数据的生命周期和数据质量;
作业流调度模块,负责分析作业的管理和定时调度,包括作业的增删改查、查看修改历史、设置调度定时和执行引擎。
进一步的,所述大数据管理模块包括:数据质量校验模块,运维监控模块,身份认证模块,数据权限管理模块,应用管理模块;
所述数据质量校验模块,用于通过制定数据评测标准对数据进行检测,评估数据的质量问题;
所述运维监控模块,用于实时监控大数据平台所有组件的运行状况以及系统资源占用情况;
所述身份认证模块,用于提供城市各部门以及企业账户的统一管理,实现严格的权限控制;
所述数据权限管理模块,用于为大数据平台数据划分权限等级,指定数据所有者、使用者等,提供严格的权限控制;
所述应用管理模块,用于对大数据平台中各个组件应用进行统一管理,提高管理效率。
进一步的,所述数据采集模块接入结构化、半结构化以及非结构化不同类别数据,物联网数据通过程序定时请求接口获取数据并存储到数据库中;城市各部门非结构化文件分批次分类型存放到hdfs文件系统中。
进一步的,所述数据清洗模块通过Kettle组件对各类数据进行初步清洗,将数据清洗成符合格式要求的数据,同时清除脏数据,保证数据分析的正确性。
进一步的,所述数据仓库模块分为4层,分别为原始数据层、明细数据层、汇总数据层、应用数据层;各层分析所需的SQL语句语句由AI算法模型模块自动产生,这些语句完成数据仓库的分析工作,之后SQL语句再经过反复验证更新达到符合要求的准确度,最终完成大数据分析。
进一步的,所述作业流调度模块由Azkaban组件完成,可实现可视化的任务流调度、管理、以及报警功能。
进一步的,所述应用管理模块采用自研的大数据管理平台,能够实现对Hadoop、Kafka基础大数据平台组件的管理;所述数据质量校验模块通过griffin组件制定数据评测标准,并设置监测周期,可以实现周期性的检验数据的规范性,并提供直观的折线图进行展示;所述运维监控模块使用普罗米修斯组件,可以实时监控大数据平台的运行状况以及系统资源占用情况,并且提供多种风格的仪表盘展示方式,为大数据平台健康运行提供保障;身份认证模块提供城市各部门以及企业账户的统一管理,实现严格的权限控制,确定可以访问的资源、何种方式访问操作。
本发明实施例提供的一种城市大脑智能大数据系统,包括:大数据分析模块、AI算法模型模块、大数据可视化模块和大数据管理模块;其中,所述大数据分析模块用于数据进行数据整理、数据挖掘、多维分析和生成分析报告;所述AI算法模型模块为数据仓库中的分析过程提供算法支持,通过X-SQL算法,根据历史SQL语句,自动生成新的业务场景下所需的SQL语句;大数据可视化模块用于对经大数据分析模块分析后的数据进行展示。所述大数据管理模块用于提供大数据平台管理功能。本发明统一城市管理的各业务单元数据标准,方便对各业务单元的数据进行规范化存储和实时交互;通过引入X-SQL算法,根据历史SQL语句自动生成新的业务场景下所需的SQL语句,极大地降低了人工成本,提升了城市大脑的智慧性;对各业务单元的数据进行自动整理、挖掘和分析,生成分析报告,并依据分析报告辅助领导决策,实现城市各个部门以及企业的互联互通和信息交互,实现大数据的自动化整理、分析、展示,提高城市管理的智能化水平。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的一种城市大脑智能大数据系统的优选结构示意框图;
图2为本发明数据仓库分层示意图。
具体实施方式
为了使得本发明技术方案能够清楚、详尽的展现出来,以下结合附图对本发明进行说明,但不用来限制本发明的范围。
参见图1为本发明实施例1提供的一种城市大脑智能大数据系统的优选结构示意框图,包括:大数据分析模块、AI算法模型模块、大数据可视化模块和大数据管理模块;其中,所述大数据分析模块用于数据进行数据整理、数据挖掘、多维分析和生成分析报告;所述AI算法模型模块为数据仓库中的分析过程提供算法支持,通过X-SQL算法,根据历史SQL语句,自动生成新的业务场景下所需的SQL语句;大数据可视化模块用于对经大数据分析模块分析后的数据进行展示。所述大数据管理模块用于提供大数据平台管理功能。
其中:
(1)数据采集模块主要负责收集各种数据源的数据,包括各业务单元的数据、城市物联网数据、应用数据库等,并将这些数据转换为文件或者消息向后传递。
(2)数据清洗(ETL)模块主要负责数据的清洗、格式和内容的处理和转换、数据分级分拣、加载至数据仓库等。
(3)数据仓库是整个架构的核心,数据仓库是数据有组织的集中存储的地方,负责数据的存取和管理。
(4)元数据管理模块主要负责记录和约束数据仓库中数据的含义和格式,控制着数据的生命周期和数据质量。
(5)作业流调度模块负责分析作业的管理和定时调度,包括作业的增删改查、查看修改历史、设置调度定时和执行引擎等。
AI算法模型模块为数据仓库中的分析过程提供算法支持,通过X-SQL算法,根据历史SQL语句,自动生成新的业务场景下所需的SQL语句。
进一步的,大数据管理模块提供大数据平台管理功能,包括:数据质量校验、运维监控、身份认证、数据权限管理、应用管理模块等。其中:
(1)数据质量校验子模块通过制定数据评测标准对数据进行检测,评估数据的质量问题;
(2)数据权限管理模块为大数据平台数据划分权限等级,指定数据所有者、使用者等,提供严格的权限控制。
(3)运维监控子模块可以实时监控大数据平台所有组件的运行状况以及系统资源占用情况;
(4)身份认证子模块提供城市各部门以及企业账户的统一管理,实现严格的权限控制;
(5)应用管理模块可以对大数据平台中各个组件应用进行统一管理,提高管理效率。
进一步的,大数据可视化模块对经大数据分析模块分析后的数据进行展示。包括城市规划展示模块、社会治理展示模块、生态环境展示模块、城市运行体征展示模块等。
参见实例
本发明以海淀城市大脑智能大数据平台为例,对本发明技术方案进行说明。
本实例中,大数据分析模块由数据采集模块、数据清洗(ETL)模块、数据仓库模块、元数据管理模块、作业流调度模块几部分组成。数据采集模块接入结构化、半结构化以及非结构化等不同类别数据,比如物联网数据通过程序定时请求接口获取数据并存储到数据库中;城市各部门非结构化文件分批次分类型存放到hdfs文件系统中。数据清洗(ETL)模块通过Kettle组件对各类数据进行简单清洗,将数据清洗成符合格式要求的数据,同时清除脏数据,保证数据分析的正确性。本实例的数据仓库分为4层(如图2所示),分别为原始数据层(ODS)、明细数据层(DWD)、汇总数据层(DWS)、应用数据层(ADS)。数仓各层分析所需的部分SQL语句语句由AI模块自动产生,这些语句完成数仓的分析工作,之后SQL语句再经过反复验证更新达到符合要求的准确度,最终完成大数据分析。本实例通过建立元数据资料库来统一地存储和管理元数据,使数据仓库的设计、部署、操作和管理能达成协同和一致。此外作业流调度由Azkaban组件完成,可实现可视化的任务流调度、管理、以及报警等功能。
在AI算法模型部分,本实例中使用的X-SQL算法,根据历史SQL语句自动生成新的业务场景下所需的SQL语句。接收到问题后,通过对问题进行分词、词性标注、命名实体识别、依存句法分析等分析操作后,通过一定的规则、词向量、语言模型以及深度学习等操作来填充语义槽,之后组合成完整的SQL语句。
进一步的,本实例的管理模块包括:应用管理、数据质量校验、运维监控、身份认证、数据权限管理等。其中应用管理模块采用自研的大数据管理平台,能够实现对Hadoop、Kafka等基础大数据平台组件的管理,例如组件的启动关闭等基础操作。数据质量校验模块通过griffin组件制定数据评测标准,并设置监测周期,可以实现周期性的检验数据的规范性,并提供直观的折线图进行展示。运维监控模块本实例中使用的是普罗米修斯组件,它可以实时监控大数据平台的运行状况以及系统资源占用情况,并且提供多种风格的仪表盘展示方式,为大数据平台健康运行提供保障。身份认证模块提供城市各部门以及企业账户的统一管理,实现严格的权限控制,确定哪些资源该用户可以访问、可以进行何种方式的访问操作等问题。
最后,本实例中的大数据可视化模块包含城市规划、社会治理、生态环境、城市运行体征等主题的可视化仪表盘。其中城市规划模块展示城市的未来规划,以及当前城市中的施工项目并提供实时视频观看功能,这个主题可以真实展示城市的发展状况,立足当下,展望城市未来;社会治理主题模块展示城市各辖区内社会治安状况,各系统报警数量以及报警位置实时展示,提升社会治理水平。生态环境主题模块展示城市各区的天气、空气质量、噪声等指标,直观反映生态环境状态,为维护良好环境做支持。城市运行体征主题模块整合基础设施监测数据、公众民情数据、公共安全数据、政务管理效能数据、以及资源统筹与经济监测数据,展示出城市运行的‘健康’状况。
本发明实施例提供的一种城市大脑智能大数据系统,包括:大数据分析模块、AI算法模型模块、大数据可视化模块和大数据管理模块;其中,所述大数据分析模块用于数据进行数据整理、数据挖掘、多维分析和生成分析报告;所述AI算法模型模块为数据仓库中的分析过程提供算法支持,通过X-SQL算法,根据历史SQL语句,自动生成新的业务场景下所需的SQL语句;大数据可视化模块用于对经大数据分析模块分析后的数据进行展示。所述大数据管理模块用于提供大数据平台管理功能。本发明统一城市管理的各业务单元数据标准,方便对各业务单元的数据进行规范化存储和实时交互;通过引入X-SQL算法,根据历史SQL语句自动生成新的业务场景下所需的SQL语句,极大地降低了人工成本,提升了城市大脑的智慧性;对各业务单元的数据进行自动整理、挖掘和分析,生成分析报告,并依据分析报告辅助领导决策,实现城市各个部门以及企业的互联互通和信息交互,实现大数据的自动化整理、分析、展示,提高城市管理的智能化水平。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种城市大脑智能大数据系统,其特征在于,包括:
大数据分析模块、AI算法模型模块、大数据可视化模块和大数据管理模块;其中,所述大数据分析模块用于数据进行数据整理、数据挖掘、多维分析和生成分析报告;所述AI算法模型模块为数据仓库中的分析过程提供算法支持,通过X-SQL语句算法,根据历史SQL语句,自动生成新的业务场景下所需的SQL语句;大数据可视化模块用于对经大数据分析模块分析后的数据进行展示;所述大数据管理模块用于提供大数据平台管理功能。
2.根据权利要求1所述的城市大脑智能大数据系统,其特征在于,所述大数据分析模块包括:
数据采集模块,负责收集各种数据源的数据,包括各业务单元的数据,城市物联网数据,并将这些数据转换为文件或者消息向后传递;
数据清洗模块,负责数据的清洗、格式和内容的处理和转换、数据分级分拣、加载至数据仓库;
数据仓库模块,用于数据有组织的进行集中存储,负责数据的存取和管理;
元数据管理模块,负责记录和约束数据仓库中数据的含义和格式,控制着数据的生命周期和数据质量;
作业流调度模块,负责分析作业的管理和定时调度,包括作业的增删改查、查看修改历史、设置调度定时和执行引擎。
3.根据权利要求1所述的城市大脑智能大数据系统,其特征在于,所述大数据管理模块包括:数据质量校验模块,运维监控模块,身份认证模块,数据权限管理模块,应用管理模块;
所述数据质量校验模块,用于通过制定数据评测标准对数据进行检测,评估数据的质量问题;
所述运维监控模块,用于实时监控大数据平台所有组件的运行状况以及系统资源占用情况;
所述身份认证模块,用于提供城市各部门以及企业账户的统一管理,实现严格的权限控制;
所述数据权限管理模块,用于为大数据平台数据划分权限等级,指定数据所有者、使用者,提供严格的权限控制;
所述应用管理模块,用于对大数据平台中各个组件应用进行统一管理,提高管理效率。
4.根据权利要求2所述的城市大脑智能大数据系统,其特征在于,所述数据采集模块接入结构化、半结构化以及非结构化不同类别数据,物联网数据通过程序定时请求接口获取数据并存储到数据库中;城市各部门的非结构化文件分批次分类型存放到hdfs文件系统中。
5.根据权利要求2所述的城市大脑智能大数据系统,其特征在于,所述数据清洗模块通过Kettle组件对各类数据进行初步清洗,将数据清洗成符合格式要求的数据,同时清除脏数据,保证数据分析的正确性。
6.根据权利要求2所述的城市大脑智能大数据系统,其特征在于,所述数据仓库模块分为4层,分别为原始数据层、明细数据层、汇总数据层、应用数据层;各层分析所需的SQL语句语句由AI算法模型模块自动产生,这些语句完成数据仓库的分析工作,之后SQL语句再经过反复验证更新达到符合要求的准确度,最终完成大数据分析。
7.根据权利要求2所述的城市大脑智能大数据系统,其特征在于,所述作业流调度模块由Azkaban组件完成,可实现可视化的任务流调度、管理、以及报警功能。
8.根据权利要求3所述的城市大脑智能大数据系统,其特征在于,所述应用管理模块采用自研的大数据管理平台,能够实现对Hadoop、Kafka基础大数据平台组件的管理;所述数据质量校验模块通过griffin组件制定数据评测标准,并设置监测周期,可以实现周期性的检验数据的规范性,并提供直观的折线图进行展示;所述运维监控模块使用普罗米修斯组件,可以实时监控大数据平台的运行状况以及系统资源占用情况,并且提供多种风格的仪表盘展示方式,为大数据平台健康运行提供保障;身份认证模块提供城市各部门以及企业账户的统一管理,实现严格的权限控制,确定可以访问的资源、何种方式访问操作。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210319 |