CN112732924A - 一种基于知识图谱的电网数据资产管理系统与方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于知识图谱的电网数据资产管理系统与方法，涉及一种电网数据资产管理系统与方法。目的是要解决现有目前数据并未得到有效利用，导致电网调度过程中获取电网数据的时间长、效率低，且获得的电网数据有效性比较低的问题。本发明所述系统包括：用于形成知识图谱库的知识图谱分析平台模块；基于知识图谱库，通过数据中台提供电网设备的资源实体数据应用支撑的底座能力，实现电网设备的资源实体数据资产整合与共享的所述知识图谱库设计微服务架构模块；用于对电网业务数据质量进行核查和治理的多源网架图谱模块。本发明用于电网数据资产管理。

Description

一种基于知识图谱的电网数据资产管理系统与方法
技术领域
本发明涉及电网数据资产管理系统与方法，特别涉及一种基于知识图谱的电网数据资产管理系统与方法。
背景技术
随着信息化的不断发展及大数据、人工智能等新技术的研究应用，数据在电网发展中的重要性与日俱增，数据的汇聚对数据管理工作提出了较高的要求，如何建立数据管理机制，更好地进行数据资产管理，深化数据应用价值，实现数据资源高效利用，是现下面临的主要问题。
目前，电力企业信息化建设发展迅猛，各类信息系统层出不穷，从而产生了大量的数据。但是海量数据产生后，各系统、各业务部门之间交互较少，数据并未得到有效利用，庞杂的数据使用户毫无头绪，数据资产管理的迫切性随之提升。
基于知识图谱的数据资产管理和应用，目的在于提供追溯源表、源系统、源功能，查询业务数据、实体表源数据等，提升业务用户和跨专业数据分析应用的数据获取和业务理解能力，实现跨业务条线、跨系统的数据整合，为管理分析和业务决策提供统一的数据支持，推进企业数据服务和共享融合，挖掘数据资产价值。
发明内容
本发明的目的是要解决现有海量数据产生后，各系统、各业务部门之间交互较少，数据并未得到有效利用，导致电网调度过程中获取电网数据的时间长、效率低，且获得的电网数据有效性比较低的问题。进而提供一种基于知识图谱的电网数据资产管理系统与方法。
上述的发明目的是通过以下技术方案实现的：
一种基于知识图谱的电网数据资产管理系统具体包括：
知识图谱分析平台模块、知识图谱库设计微服务架构模块以及多源网架图谱模块；
所述知识图谱分析平台模块用于形成配网知识图谱库；
其中，知识图谱是由电网设备的资源实体和实体关系组成的，知识图谱用于构建数据实体、实体属性及实体关系的知识体系、抽取电网设备的资源实体数据、抽取电网设备的资源实体关系数据以及存储的电网设备的资源实体数据知识图谱；
所述知识图谱库设计微服务架构模块基于配网知识图谱库，通过数据中台提供电网设备的资源实体数据应用支撑的底座能力，实现电网设备的资源实体数据资产整合与共享；
其中，实现数据资产整合与共享具体为：根据电网设备的资源实体数据类型统一分类，连通电网设备的资源实体数据孤岛，向业务部门共享数据资源；
所述多源网架图谱模块用于对电网业务数据质量进行核查和治理。
一种基于知识图谱的电网数据资产管理方法，具体是按以下步骤完成的：
步骤一、将知识图谱将数据实体、实体属性及实体关系的知识体系、抽取电网设备的资源实体数据、抽取电网设备的资源实体关系数据以及存储电网设备的资源实体数据的知识图谱形成配网知识图谱库；其中，知识图谱是由电网设备的资源实体和实体关系组成的；
步骤二、基于配网知识图谱库，通过数据中台提供电网设备的资源实体数据应用支撑的底座能力，实现电网设备的资源实体数据资产整合与共享；
其中，实现数据资产整合与共享具体为：根据电网设备的资源实体数据类型统一分类，连通电网设备的资源实体数据孤岛，向业务部门共享数据资源；
步骤三、建立多源网架图谱，对电网业务数据质量进行核查和治理。
发明效果：
本发明充分结合知识图谱技术，运用数据资产管理工具，设计一种基于知识图谱技术的数据资产管理办法，通过数据挖掘电网业务实体及实体关系，构建配网知识图谱库，开展跨业务的数据价值挖掘，实现典型场景分析和跨业务“数据+业务”关联关系的可视化展现如图7和图8所示。同时本发明可以针对电网调度产生海量数据后，将数据按照部门节点进行数据存储和交互，按照线路以及变电站的关口表等进行智能信息搜索等，可以有效利用数据并获取数据，可以极大地减少获取电网数据的时间长，提高效率；同时本发明获得的电网数据有效性非常高，不仅可以进一步保证数据获取的效率和准确性，而且可以提高数据资产管理水平，提升数据中台的数据服务能力，促进跨业务融合数据分析应用水平提升，推动新业态业务研究水平，为数据资产价值挖掘打下了坚实的基础。
附图说明
图1为具体实施方式三提出的知识图谱分析平台架构示意图；
图2为具体实施方式三提出的GIS独立网架图谱示意图；
图3为具体实施方式三提出的PMS独立网架图谱示意图；
图4为具体实施方式三提出的营销独立网架图谱示意图；
图5为具体实施方式三提出的数据转化流程图；
图6为具体实施方式三提出的多源网架图谱示意图，其中，1为营销多源网架图谱，2 为GIS多源网架图谱，3为PMS多源网架图谱；
图7为具体实施方式一提出的数据资产管理整体方案流程图；
图8为具体实施方式四提出的数据资源目录截图；
图9为具体实施方式四提出的智能信息搜索效果图；
图10为具体实施方式四提出的语义搜索主要思路；
图11为具体实施方式五提出的电网场景示意图；
其中，1为线路1,2为线路2,3为线路n(线路总共有n条线路)，4为变电站，a为变电站上的关口表，b为线路1上的关口表，d为线路2上的关口表，e为线路n上的关口表， A、B、C为关口表b后所挂接的配电变压器，c为配电变压器B上的关口表，①、②和③为线路1上的用户，D、E、F、G为关口表d后所挂接的配电变压器；H、I、J、K为关口表e后所挂接的配电变压器；b与B连接表示理论挂接关系，其他的连接为实际安装连接。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1～11说明本实施方式，本实施方式一种基于知识图谱的电网数据资产管理系统包括：
知识图谱分析平台模块、知识图谱库设计微服务架构模块以及多源网架图谱模块；
其中，知识图谱分析平台模块包括构建知识图谱体系子模块、抽取实体数据子模块、抽取实体关系子模块、生成独立网架图谱子模块以及融合多源网架图谱子模块；
知识图谱库设计微服务架构模块包括建立数据资产目录子模块、智能搜索配网数据资源子模块、建立数据资产地图子模块、建立配网知识图谱的云图可视化子模块；
多源网架图谱模块包括网架图谱的业务应用子模块和核查治理数据子模块。
本实施方式效果：
本实施方式充分结合知识图谱技术，运用数据资产管理工具，设计一种基于知识图谱技术的数据资产管理办法，通过数据挖掘电网业务实体及实体关系，构建配网知识图谱库，开展跨业务的数据价值挖掘，实现典型场景分析和跨业务“数据+业务”关联关系的可视化展现。
开展基于知识图谱技术的数据资产管理，预期功效为：提高数据资产管理水平，提升数据中台的数据服务能力，促进跨业务融合数据分析应用水平提升，推动新业态业务研究水平，为数据资产价值挖掘打下了坚实的基础。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：所述知识图谱分析平台模块用于形成配网知识图谱库；
知识图谱是通过将应用数学、图形学、信息可视化技术、信息科学等学科的理论和方法与计量学引文分析、共现分析等方法结合，并利用可视化图谱形象地展示学科整体知识架构以达到多学科融合目的的现代理论；
基于知识图谱技术，通过数据挖掘电网业务实体及实体关系，构建领域知识图谱所涉及的算法模型，完成配网业务知识库的构建；
其中，知识图谱是由电网设备的资源实体和实体关系组成的，知识图谱用于构建数据实体、实体属性及实体关系的知识体系、抽取电网设备的资源实体数据、抽取电网设备的资源实体关系数据以及存储的电网设备的资源实体数据知识图谱；
所述知识图谱库设计微服务架构模块基于知识图谱分析平台即配网知识图谱库，通过数据中台提供电网设备的资源实体数据应用支撑的底座能力即基础支撑能力，实现电网设备的资源实体数据资产整合与共享；
其中，实现数据资产整合与共享具体为：根据电网设备的资源实体数据类型统一分类，连通电网设备的资源实体数据孤岛，向业务部门(调度部门、建设部门、发展部门、安监部门)共享数据资源；
配网知识图谱库是由多种配网设备的知识图谱构成的；
所述多源网架图谱模块用于对电网业务数据质量进行核查和治理。
其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二的不同点是：所述构建知识图谱体系子模块用于结合知识表示、获取、融合、计算及推理等知识图谱技术，利用知识图谱技术梳理营销业务应用、PMS、GIS以及调度技术支持系统的业务数据，结合SG-CIM4.0的逻辑、概念、物理模型，将业务数据构建多源网架拓扑关系，将多源网架拓扑关系的业务数据到知识图谱的实体关联，搭建知识图谱分析平台架构如图1；
所述抽取实体数据子模块用于以公司数据中台为基础，采用知识表示、获取、融合、计算及推理等知识图谱技术，抽取公司数据中台中的电网设备的资源实体及电网设备的资源实体的资源属性，作为知识图谱的实体；其中，电网设备的资源实体包括变电站、线路以及配电变压器；电网设备的资源属性包括电网设备所属线路、电网设备所属变电站以及电网设备所属杆塔；
以PMS系统、GIS系统、营销系统的关系型数据为主，根据国网SG-CIM4.0标准强化数据库、表格的命名及定义规范，解决系统数据的异构性问题。
抽取电网设备的资源实体及属性具体过程为：
将模型中的关系型数据库的表描述为一个类，数据库中的各列成为属性，数据库中的各行则成为实体，单元格的值为属性值；
抽取实体关系子模块用于利用抽取数据中台的电网设备的资源实体数据与电网设备的资源实体的资源属性，建立多源网架拓扑关系如图1，利用多源网架拓扑关系构建配网知识图谱，利用配网知识图谱形成配网知识图谱库如图6所示；其中，多源网架是由多个独立网架结合成的；
其中，建立多源网架拓扑关系通过独立网架中重合的数据项，根据重合的数据项确定融合点，对融合点对应的实体进行拼接合并，形成多源网架；其中，数据项为电网设备的资源实体数据；
生成独立网架图谱子模块用于根据GIS、PMS和营销系统的数据逻辑图与电网网架拓扑图，构建网架图谱所需实体的属性字段(例如所属杆塔、所属变电站、所属线路)，生成独立网架图谱，并将所有独立的网架图谱数据通过ETL(Extract-Transform-Load,数据仓库技术)转化为标准图数据如图5(含10类实体11类关系)，并将标准图数据标准化存储到配网知识图谱库；其中，独立网架图谱包括GIS独立网架图谱、PMS独立网架图谱和营销系统独立网架图谱如图2～4；标准图数据包括实体表和关系表；
其中，网架图谱包括主网侧图谱、配网知识图谱和用户侧知识图谱；实体表包括：电网设备的资源实体数据；实体是指电网设备，例如变压器、台区、用户、计量点等，关系表指存放台户关系、台线关系、客户归属关系等的表，实体表是指模型的表，数据资源表是指所有数据，范围比较大；
关系表包括电网设备的资源实体数据间的关系；标准图数据标准化是通过关系表将电网设备的资源实体数据形成拓扑图：
融合多源网架图谱子模块用于将独立网架图谱进行合并和融合，生成多源网架统一电网拓扑图即多源网架图谱，实现系统内部和跨系统间“站-线-变-户”一致性智能识别，实现营销、运检专业从电源到用户的一张网，支撑业扩报装、停电计划、停电通知、故障抢修等营配核心业务流程及数据贯通，保障电网安全，提高优质服务水平；
合并具体为：将独立网架图谱汇聚至数据库，通过GIS系统的营配关联关系，实现两个或者多个独立图谱的关联，并进行合并。例如：A、B和1、2是两个图谱，通过A和1 的关联关系，可以实现A、B、1、2的合并。其他与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式二的不同点是：所述建立数据资产目录子模块用于：
按照分类、主题、应用对数据资产进行管理、识别、定位、发现、评估、共享形成数据组织管理工具即为数据资产目录；其中，分类按照资产数据类型(类型具体包括台账运行类型和数据用途分类)；
梳理电网业务，新建营配贯通业务域，通过数据资产地图生成覆盖业务域——业务视图——电网设备实体的数据视图——实体表的数据资产目录；
实现数据资源的智能搜索、数据资产台账信息展示、数据集成服务能力提升等功能，一方面可以盘活公司数据资产当前分布情况和资产质量，另一方面也可以作为一种语义层抽象，用于驱动整个公司数据资产的加工处理过程；数据资产管理整体方案如图5所示；
依托全业务统一数据中心数据资源池建设成果，建立数据资产业务、数据和逻辑关联关系，完善公司数据资产属性信息，形成和发布数据资产目录；
构建数据资产目录主要分为以下3步：
①盘点数据资源表，梳理数据资源表中的内容与功能的对应关系，选择符合数据资源表内容应用的系统和数字模型字典即接入业务系统和数据模型数据字典，完善工作及系统功能与表对应关系的，形成真实完整的数据字典档案；其中，数据资源表包括实体表和关系表；
②确定电网设备安全数据来源和传输路径的关系；通过ETL解析工具，抽取和解析数据资源表中的数据，获得电网设备安全数据，根据步骤①得到的数字模型字典梳理电网设备安全数据的流转路径，标识电网设备安全数据的来源，确定电网设备安全数据来源和传输路径的关系；其中，电网安全设备数据具体为：电网资源实体数据、实体关系以及实体属性。
数字模型字典梳理电网设备安全数据的流转路径用于数据溯源，开展数据治理时及时发现问题；
③构建并发布数据资产目录；根据电网设备的资源实体数据分类(类型具体包括台账、运行类型和数据用途分类)以及该数据信息描述范式，制定数据资产目录结构规范；根据数据资产目录结构规范构建数据资产目录，从统一权限系统获取系统功能菜单，将系统功能菜单中的每项功能对应到数据资产目录中，并且将系统功能菜单中的每项功能对应到数据资产目录中的数据表中，形成电网营销业务与数据资源表中营销侧的数据的对应关系，以及形成运检业务与数据资源表中运检侧数据的对应关系如图8；其中，数据资源分为类电力设备资源和厂站资源两类；
其中，数据资产目录是覆盖系统、功能、表和字段的目录；
智能搜索配网数据资源子模块用于：
①利用数据资产目录的智能检索功能，对用户搜索内容的解析、精准识别用户意图及数据资源的智能搜索，展示电网设备的资源实体属性卡片和可视化关系图谱；
其中，实体属性卡片即数据仓库相关信息包括电网设备的资源实体的源端业务系统来源、全业务统一数据中心贴源表信息、数据资源表的数据明细层和电网设备的资源实体的轻度汇总层；
可视化关系图谱展示电网设备的资源实体的网架链路如图1；监测电网设备的资源实体数据的链路流转过程，方便数据质量治理、专题分析应用等溯源工作开展；通过监测数据流转及时掌握数据链路贯通情况；及时排查和修复故障数据链路；
数据链路贯通情况包括数据资源表的数据接入质量分析、模型符合度分析以及模型关联关系展示；
②利用数据资产的高级检索服务，根据电网设备的资源实体的属性卡片和可视化关系图谱展示结果图1，确定电网设备的资源实体数据类别、定位电网设备的资源实体及开展电网设备的资源实体数据溯源，减轻了对工作人员的知识技能要求，提升工作效率；智能信息搜索是从知识理解和逻辑推理的角度，分析信息对象与检索请求的搜索方法；智能信息搜索与传统搜索的最大差别在于搜索过程和结果的智能化，通过知识推理、语义搜索、知识问答等技术，能够充分表达信息对象的语义联系，有效理解用户信息检索需求和信息对象包含的内容，实现搜索引擎具备理解语义和有效推理的能力如图9所示；
在传统的搜索引擎基础上，增加语义搜索能力，支撑智能纠错、语义联想、知识推理、智能排序、意图推理等场景，帮助用户更准确搜索到目标；其中，语义搜索如图10所示；
建立数据资产地图子模块用于数据资产地图是对数据资产体系化、结构化的管控地图，可提供一个完整统一的视角，清晰明确的展示公司数据资产的分布、存储和流动情况，动态反映数据流与业务流的交错支撑关联；采用知识图谱技术和自然语言处理技术NLP，通过业务和电网设备的资源实体数据映射关系、业务视图溯源、电网设备实体的数据视图溯源及业数视图可视化开发四个步骤构建数据资产地图；
其中，数据资产地图包括业务视图、电网设备实体的数据视图、业务及电网设备实体的数据视图之间映射关系；业务包括运检业务、营销业务和财务业务；业务和电网设备的资源实体数据映射关系具体为：每个专业条线均对应有相应的系统(PMS系统和ERP系统)中的数据；数据资产地图通过对业务视图溯源、电网设备资源实体的数据视图、电网设备实体的数据视图溯源实体表、追溯电网设备的资源实体数据的源表、电网设备的资源实体数据的源系统以及源功能，查询电网业务数据以及电网设备的资源实体数据，根据业务数据(运检专业、营销和财务专业)以及电网设备的资源实体数据提供溯源和资产维护功能；
建立配网知识图谱的云图可视化子模块：
基于数据云图的知识图谱技术，根据电网设备的资源实体融合以及电网设备的资源实体属性对齐方式，对多源系统数据进行融合，构建跨系统的数据关系(比如营销系统中有 A设备，PMS中也有A设备，就可以通过OBJ_ID之类的字段将两个系统连接起来，形成跨系统的数据关系)，进而以网状的方式为用户展现数据资产全貌；数据云图可视化除了实现配网知识“全景、全貌”的展示外；
配网知识图谱的云图可视化与智能搜索算法、同类实体可视化、目标实体关系可视化功能模块配合使用，通过节点-连线-节点的方式展示数据或信息，并通过高亮的方式为用户推荐精准的信息；电网设备具体为变压器、断路器、开闭所等。其他与具体实施方式二相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：所述网架图谱的业务应用子模块基于统一标准的网架图谱，当停电事件发生时，通过读取各线路电流阿赫电压以及变压器关口表的电流和电压，排查实际未停电的线路和变压器，精准定位停电事件发生线路和变压器设备理论挂接关系以及线下实际安装不一致的异常情况，报警通知到维护人员，以便快速相应，提高效率如图11；
核查治理数据子模块用于：①从设备档案、拓扑关系、运行数据等方面开展数据质量核查工作，利用资产地图中的数据和业务数据对应关系；通过PMS、GIS和营销SG186系统将对应关系的相关字段进行匹配查询，确定“站-线-变-接入点-用户”营配拓扑一致性(通过查询同一设备挂接位置是否一致，即所挂接设备是否一致来判断)；
匹配查询具体为：在GIS系统中存在设备匹配关系，GIS中的匹配编码分别对应PMS、营销SG186系统的设备编码，由此形成关联，根据关联关系进行相应的查询；
其中，资产地图中的数据具体包括：业务域、业务应用场景、业务节点以及电网设备实体的数据视图；
②通过比对SCADA系统、PMS、GIS系统线路名称和变电站相关字段分析高中压线路、电站及站内设备主网档案一致性；
③通过SG186中的运行公变数据与电能表信息的关联查找营销部的系统数据值，根据系统数据值开展运行数据分析(通过关联关系来查找分析，没有关联关联的设备默认是未建立营配关系的，需要整改)，得到数据资产地图一致性分析成果；
通过分析结果进行整改，没有关联的进行关联，关联不上的查找具体原因，具体原因具体来解决，提升营配数据完整性及系统间一致性；
④结合数据资产地图一致性分析成果，通过构建数据质量指标体系建立月和周通报的常态化评价机制、定期(月度)开展数据质量治理专题工作手段，推动跨部门间的数据核查治理，加强各部门、各单位数据质量管控，促进数据质量治理与数据共享融合应用协同发展，共同推进业务质效提升、创新发展；其中，指标体系具体为通过营配数据一致率、感知率等指标来打分；评价机制通过数据质量指标体系对数据资产地图一致性分析成果打分进行排名。其他与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：该方法是按以下步骤完成的：
步骤一、利用知识图谱将数据实体、实体属性及实体关系的知识体系、抽取电网设备的资源实体数据、抽取电网设备的资源实体关系数据以及存储电网设备的资源实体数据的知识图谱形成配网知识图谱库；其中，配网知识图谱库是由电网设备的资源实体和实体关系组成的；
知识图谱是通过将应用数学、图形学、信息可视化技术、信息科学等学科的理论和方法与计量学引文分析、共现分析等方法结合，并利用可视化图谱形象地展示学科整体知识架构以达到多学科融合目的的现代理论；
基于知识图谱技术，通过数据挖掘电网业务实体及实体关系，构建领域知识图谱所涉及的算法模型，完成配网业务知识库的构建；
步骤二、基于知识图谱分析平台即配网知识图谱库，通过数据中台提供电网设备的资源实体数据应用支撑的底座能力即基础支撑能力，实现电网设备的资源实体数据资产整合与共享；
其中，实现数据资产整合与共享具体为：根据电网设备的资源实体数据类型统一分类，连通电网设备的资源实体数据孤岛，向业务部门(调度部门、建设部门、发展部门、安监部门)共享数据资源；
步骤三、建立多源网架图谱，对电网业务数据质量进行核查和治理。其他与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤一中形成知识图谱库具体过程为：
步骤一一、结合知识表示、获取、融合、计算及推理等知识图谱技术，利用知识图谱技术梳理营销业务应用、PMS、GIS以及调度技术支持系统的业务数据，结合SG-CIM4.0 的逻辑、概念、物理模型，将业务数据构建多源网架拓扑关系，将多源网架拓扑关系的业务数据到知识图谱的实体关联，搭建知识图谱分析平台架构如图1；
步骤一二、以公司数据中台为基础，采用知识表示、获取、融合、计算及推理等知识图谱技术，抽取公司数据中台中的电网设备的资源实体及电网设备的资源实体的资源属性，作为知识图谱的实体；其中，电网设备的资源实体包括变电站、线路以及配电变压器；电网设备的资源属性包括电网设备所属线路、电网设备所属变电站以及电网设备所属杆塔；
以PMS系统、GIS系统、营销系统的关系型数据为主，根据国网SG-CIM4.0标准强化数据库、表格的命名及定义规范，解决系统数据的异构性问题。
抽取电网设备的资源实体及属性具体过程为：
将模型中的关系型数据库的表描述为一个类，数据库中的各列成为属性，数据库中的各行则成为实体，单元格的值为属性值；
步骤一三、利用抽取数据中台的电网设备的资源实体数据与电网设备的资源实体的资源属性，建立多源网架拓扑关系如图1，利用多源网架拓扑关系构建配网知识图谱，利用配网知识图谱形成配网知识图谱库如图6所示；其中，多源网架是由多个独立网架结合成的；
其中，建立多源网架拓扑关系通过独立网架中重合的数据项，根据重合的数据项确定融合点，对融合点对应的实体进行拼接合并，形成多源网架；其中，数据项为电网设备的资源实体数据；
步骤一四、根据GIS、PMS和营销系统的数据逻辑图与电网网架拓扑图，构建网架图谱所需实体的属性字段(例如所属杆塔、所属变电站、所属线路)，生成独立网架图谱，并将所有独立的网架图谱数据通过ETL(Extract-Transform-Load,数据仓库技术)转化为标准图数据如图5(含10类实体11类关系)，并将标准图数据标准化存储到配网知识图谱库；其中，独立网架图谱包括GIS独立网架图谱、PMS独立网架图谱和营销系统独立网架图谱如图2～4；标准图数据包括实体表和关系表；
其中，网架图谱包括主网侧图谱、配网知识图谱和用户侧知识图谱；实体表包括：电网设备的资源实体数据；实体是指电网设备，例如变压器、台区、用户、计量点等，关系表指存放台户关系、台线关系、客户归属关系等的表，实体表是指模型的表，数据资源表是指所有数据，范围比较大；
关系表包括电网设备的资源实体数据间的关系；标准图数据标准化是通过关系表将电网设备的资源实体数据形成拓扑图：
步骤一五、将独立网架图谱进行合并和融合，生成多源网架统一电网拓扑图即多源网架图谱，实现系统内部和跨系统间“站-线-变-户”一致性智能识别，实现营销、运检专业从电源到用户的一张网，支撑业扩报装、停电计划、停电通知、故障抢修等营配核心业务流程及数据贯通，保障电网安全，提高优质服务水平；
合并具体为：将独立网架图谱汇聚至数据库，通过GIS系统的营配关联关系，实现两个或者多个独立图谱的关联，并进行合并。例如：A、B和1、2是两个图谱，通过A和1 的关联关系，可以实现A、B、1、2的合并；其他与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：所述步骤二中基于知识图谱分析平台即配网知识图谱库，通过数据中台提供电网设备的资源实体数据应用支撑的底座能力即基础支撑能力，实现数据资产整合与共享具体过程为：
步骤二一、建立数据资产目录：
按照分类、主题、应用对数据资产进行管理、识别、定位、发现、评估、共享形成数据组织管理工具即为数据资产目录；其中，分类按照资产数据类型(类型具体包括台账运行类型和数据用途分类)；
梳理电网业务，新建营配贯通业务域，通过数据资产地图生成覆盖业务域——业务视图——电网设备实体的数据视图——实体表的数据资产目录，
实现数据资源的智能搜索、数据资产台账信息展示、数据集成服务能力提升等功能，一方面可以盘活公司数据资产当前分布情况和资产质量，另一方面也可以作为一种语义层抽象，用于驱动整个公司数据资产的加工处理过程；数据资产管理整体方案如图5所示；
依托全业务统一数据中心数据资源池建设成果，建立数据资产业务、数据和逻辑关联关系，完善公司数据资产属性信息，形成和发布数据资产目录；
构建数据资产目录主要分为以下3步：
①盘点数据资源表，梳理数据资源表中的内容与功能的对应关系，选择符合数据资源表内容应用的系统和数字模型字典即接入业务系统和数据模型数据字典，完善工作及系统功能与表对应关系的，形成真实完整的数据字典档案；其中，数据资源表包括实体表和关系表；
②确定电网设备安全数据来源和传输路径的关系；通过ETL解析工具，抽取和解析数据资源表中的数据，获得电网设备安全数据，根据步骤①得到的数字模型字典梳理电网设备安全数据的流转路径，标识电网设备安全数据的来源，确定电网设备安全数据来源和传输路径的关系；其中，电网安全设备数据具体为：电网资源实体数据、实体关系以及实体属性。
数字模型字典梳理电网设备安全数据的流转路径用于数据溯源，开展数据治理时及时发现问题；
③构建并发布数据资产目录；根据电网设备的资源实体数据分类(类型具体包括台账、运行类型和数据用途分类)以及该数据信息描述范式，制定数据资产目录结构规范；根据数据资产目录结构规范构建数据资产目录，从统一权限系统获取系统功能菜单，将系统功能菜单中的每项功能对应到数据资产目录中，并且将系统功能菜单中的每项功能对应到数据资产目录中的数据表中，形成电网营销业务与数据资源表中营销侧的数据的对应关系，以及形成运检业务与数据资源表中运检侧数据的对应关系如图8；其中，数据资源分为类电力设备资源和厂站资源两类；
其中，数据资产目录是覆盖系统、功能、表和字段的目录；
步骤二二、建立智能搜索配网数据：
①利用数据资产目录的智能检索功能，对用户搜索内容的解析、精准识别用户意图及数据资源的智能搜索，展示电网设备的资源实体属性卡片和可视化关系图谱；
其中，实体属性卡片即数据仓库相关信息包括电网设备的资源实体的源端业务系统来源、全业务统一数据中心贴源表信息、数据资源表的数据明细层和电网设备的资源实体的轻度汇总层；
可视化关系图谱展示电网设备的资源实体的网架链路如图1；监测电网设备的资源实体数据的链路流转过程，方便数据质量治理、专题分析应用等溯源工作开展；通过监测数据流转及时掌握数据链路贯通情况；及时排查和修复故障数据链路；
数据链路贯通情况包括数据资源表的数据接入质量分析、模型符合度分析以及模型关联关系展示；
②利用数据资产的高级检索服务，根据电网设备的资源实体的属性卡片和可视化关系图谱展示结果图1，确定电网设备的资源实体数据类别、定位电网设备的资源实体及开展电网设备的资源实体数据溯源，减轻了对工作人员的知识技能要求，提升工作效率；智能信息搜索是从知识理解和逻辑推理的角度，分析信息对象与检索请求的搜索方法；智能信息搜索与传统搜索的最大差别在于搜索过程和结果的智能化，通过知识推理、语义搜索、知识问答等技术，能够充分表达信息对象的语义联系，有效理解用户信息检索需求和信息对象包含的内容，实现搜索引擎具备理解语义和有效推理的能力如图9所示；
在传统的搜索引擎基础上，增加语义搜索能力，支撑智能纠错、语义联想、知识推理、智能排序、意图推理等场景，帮助用户更准确搜索到目标；其中，语义搜索如图10所示；
步骤二三、建立数据资产地图：
数据资产地图是对数据资产体系化、结构化的管控地图，可提供一个完整统一的视角，清晰明确的展示公司数据资产的分布、存储和流动情况，动态反映数据流与业务流的交错支撑关联；采用知识图谱技术和自然语言处理技术NLP，通过业务和电网设备的资源实体数据映射关系、业务视图溯源、电网设备实体的数据视图溯源及业数视图可视化开发四个步骤构建数据资产地图；
其中，数据资产地图包括业务视图、电网设备实体的数据视图、业务及电网设备实体的数据视图之间映射关系；业务包括运检业务、营销业务和财务业务；业务和电网设备的资源实体数据映射关系具体为：每个专业条线均对应有相应的系统(PMS系统和ERP系统)中的数据；数据资产地图通过对业务视图溯源、电网设备资源实体的数据视图、电网设备实体的数据视图溯源实体表、追溯电网设备的资源实体数据的源表、电网设备的资源实体数据的源系统以及源功能，查询电网业务数据以及电网设备的资源实体数据，根据业务数据(运检专业、营销和财务专业)以及电网设备的资源实体数据提供溯源和资产维护功能；
步骤二四、建立配网知识图谱的云图可视化：
基于数据云图的知识图谱技术，根据电网设备的资源实体融合以及电网设备的资源实体属性对齐方式，对多源系统数据进行融合，构建跨系统的数据关系(比如营销系统中有 A设备，PMS中也有A设备，就可以通过OBJ_ID之类的字段将两个系统连接起来，形成跨系统的数据关系)，进而以网状的方式为用户展现数据资产全貌；数据云图可视化除了实现配网知识“全景、全貌”的展示外；
配网知识图谱的云图可视化与智能搜索算法、同类实体可视化、目标实体关系可视化功能模块配合使用，通过节点-连线-节点的方式展示数据或信息，并通过高亮的方式为用户推荐精准的信息；电网设备具体为变压器、断路器、开闭所等。其他与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：步骤三中建立多源网架图谱，对电网业务数据质量进行核查和治理；
步骤三一、建立网架图谱的业务应用；基于统一标准的网架图谱，当停电事件发生时，通过读取各线路电流阿赫电压以及变压器关口表的电流和电压，排查实际未停电的线路和变压器，精准定位停电事件发生线路和变压器设备理论挂接关系以及线下实际安装不一致的异常情况，报警通知到维护人员，以便快速相应，提高效率如图11；
步骤三二、通过资产地图，对电网业务数据质量进行核查和治理；
①从设备档案、拓扑关系、运行数据等方面开展数据质量核查工作，利用资产地图中的数据和业务数据对应关系；通过PMS、GIS和营销SG186系统将对应关系的相关字段进行匹配查询，确定“站-线-变-接入点-用户”营配拓扑一致性(通过查询同一设备挂接位置是否一致，即所挂接设备是否一致来判断)；
匹配查询具体为：在GIS系统中存在设备匹配关系，GIS中的匹配编码分别对应PMS、营销SG186系统的设备编码，由此形成关联，根据关联关系进行相应的查询；
其中，资产地图中的数据具体包括：业务域、业务应用场景、业务节点以及电网设备实体的数据视图；
②通过比对SCADA系统、PMS、GIS系统线路名称和变电站相关字段分析高中压线路、电站及站内设备主网档案一致性；
③通过SG186中的运行公变数据与电能表信息的关联查找营销部的系统数据值，根据系统数据值开展运行数据分析，(通过关联关系来查找分析，没有关联关联的设备默认是未建立营配关系的，需要整改)，得到数据资产地图一致性分析成果，通过分析结果进行整改；没有关联的进行关联，关联不上的查找具体原因，具体原因具体来解决，提升营配数据完整性及系统间一致性；
④结合数据资产地图一致性分析成果，通过构建数据质量指标体系建立月和周通报的常态化评价机制、定期(月度)开展数据质量治理专题工作手段，推动跨部门间的数据核查治理，加强各部门、各单位数据质量管控，促进数据质量治理与数据共享融合应用协同发展，共同推进业务质效提升、创新发展；其中，指标体系具体为通过营配数据一致率、感知率等指标来打分；评价机制通过数据质量指标体系对数据资产地图一致性分析成果打分进行排名；其他与具体实施方式一至八相同。

Claims (8)

1.一种基于知识图谱的电网数据资产管理系统，其特征在于该系统包括：
知识图谱分析平台模块、知识图谱库设计微服务架构模块以及多源网架图谱模块；
所述知识图谱分析平台模块用于形成配网知识图谱库；
其中，知识图谱是由电网设备的资源实体和实体关系组成的，知识图谱用于构建数据实体、实体属性及实体关系的知识体系、抽取电网设备的资源实体数据、抽取电网设备的资源实体关系数据以及存储的电网设备的资源实体数据知识图谱；
所述知识图谱库设计微服务架构模块基于配网知识图谱库，通过数据中台提供电网设备的资源实体数据应用支撑的底座能力，实现电网设备的资源实体数据资产整合与共享；
其中，实现数据资产整合与共享具体为：根据电网设备的资源实体数据类型统一分类，连通电网设备的资源实体数据孤岛，向业务部门共享数据资源；
所述多源网架图谱模块用于对电网业务数据质量进行核查和治理。
2.根据权利要求1所述一种基于知识图谱的电网数据资产管理系统，其特征在于：所述知识图谱分析平台模块包括构建知识图谱体系子模块、抽取实体数据子模块、抽取实体关系子模块、生成独立网架图谱子模块以及融合多源网架图谱子模块；
所述构建知识图谱体系子模块用于利用知识图谱技术梳理营销业务应用、PMS2.0、GIS2.0以及调度技术支持系统的业务数据，结合SG-CIM4.0将业务数据构建多源网架拓扑关系，将多源网架拓扑关系的业务数据到知识图谱的实体关联，搭建知识图谱分析平台架构；
所述抽取实体数据子模块用于以公司数据中台为基础，抽取公司数据中台中的电网设备的资源实体及电网设备的资源实体的资源属性，作为知识图谱的实体；其中，电网设备的资源实体包括变电站、线路以及配电变压器；电网设备的资源属性包括电网设备所属线路、电网设备所属变电站以及电网设备所属杆塔；
抽取实体关系子模块用于利用抽取数据中台的电网设备的资源实体数据与电网设备的资源实体的资源属性，建立多源网架拓扑关系，利用多源网架拓扑关系构建配网知识图谱，利用配网知识图谱形成配网知识图谱库；
其中，建立多源网架拓扑关系通过独立网架中重合的数据项，根据重合的数据项确定融合点，对融合点对应的实体进行拼接合并，形成多源网架；其中，数据项为电网设备的资源实体数据；
生成独立网架图谱子模块用于根据GIS、PMS和营销系统的数据逻辑图与电网网架拓扑图，构建网架图谱所需实体的属性字段，生成独立网架图谱，并将所有独立的网架图谱数据通过ETL转化为标准图数据，并将标准图数据标准化存储到配网知识图谱库；其中，独立网架图谱包括GIS独立网架图谱、PMS独立网架图谱和营销系统独立网架图谱；标准图数据包括实体表和关系表；
其中，网架图谱包括主网侧图谱、配网知识图谱和用户侧知识图谱；实体表包括：电网设备的资源实体数据；
关系表包括电网设备的资源实体数据间的关系；标准图数据标准化是通过关系表将电网设备的资源实体数据形成拓扑图：
融合多源网架图谱子模块用于将独立网架图谱进行合并和融合，生成多源网架统一电网拓扑图即多源网架图谱。
3.根据权利要求1所述一种基于知识图谱的电网数据资产管理系统，其特征在于：所述知识图谱库设计微服务架构模块包括建立数据资产目录子模块、智能搜索配网数据资源子模块、建立数据资产地图子模块、建立配网知识图谱的云图可视化子模块；
所述建立数据资产目录子模块用于：
①盘点数据资源表，选择符合数据资源表内容应用的系统和数字模型字典；其中，数据资源表包括实体表和关系表；
②确定电网设备安全数据来源和传输路径的关系；通过ETL解析工具，抽取和解析数据资源表中的数据，获得电网设备安全数据，根据步骤①得到的数字模型字典梳理电网设备安全数据的流转路径，标识电网设备安全数据的来源，确定电网设备安全数据来源和传输路径的关系；
③构建并发布数据资产目录；根据电网设备的资源实体数据分类以及该数据信息描述范式，制定数据资产目录结构规范；根据数据资产目录结构规范构建数据资产目录，从统一权限系统获取系统功能菜单，将系统功能菜单中的每项功能对应到数据资产目录中，并且将系统功能菜单中的每项功能对应到数据资产目录中的数据表中，形成电网营销业务与数据资源表中营销侧的数据的对应关系，以及形成运检业务与数据资源表中运检侧数据的对应关系；其中，数据资源分为类电力设备资源和厂站资源两类；
智能搜索配网数据资源子模块用于：
①利用数据资产目录的智能检索功能，展示电网设备的资源实体属性卡片和可视化关系图谱；
其中，实体属性卡片包括电网设备的资源实体的源端业务系统来源、全业务统一数据中心贴源表信息、数据资源表的数据明细层和电网设备的资源实体的轻度汇总层；
可视化关系图谱展示电网设备的资源实体的网架链路；监测电网设备的资源实体数据的链路流转过程；
②利用数据资产的高级检索服务，根据电网设备的资源实体的属性卡片和可视化关系图谱展示结果，确定电网设备的资源实体数据类别、定位电网设备的资源实体及开展电网设备的资源实体数据溯源；
建立数据资产地图子模块用于采用知识图谱技术和自然语言处理技术NLP，通过业务和电网设备的资源实体数据映射关系、业务视图溯源、电网设备实体的数据视图溯源及业数视图可视化开发四个步骤构建数据资产地图；
其中，数据资产地图包括业务视图、电网设备实体的数据视图、业务及电网设备实体的数据视图之间映射关系；业务包括运检业务、营销业务和财务业务；
建立配网知识图谱的云图可视化子模块用于：
基于数据云图的知识图谱技术，根据电网设备的资源实体融合以及电网设备的资源实体属性对齐方式，构建跨系统的数据关系进而以网状的方式为用户展现数据资产全貌。
4.根据权利要求1、2或3所述一种基于知识图谱的电网数据资产管理系统，其特征在于：所述多源网架图谱模块包括网架图谱的业务应用子模块和核查治理数据子模块；
所述网架图谱的业务应用子模块基于统一标准的网架图谱，当停电事件发生时，通过读取各线路电流阿赫电压以及变压器关口表的电流和电压，精准定位停电事件发生线路和变压器设备理论挂接关系以及线下实际安装不一致的异常情况，报警通知到维护人员；
核查治理数据子模块用于：①利用资产地图中的数据和业务数据对应关系；通过PMS、GIS和营销SG186系统将对应关系的相关字段进行匹配查询，确定营配拓扑一致性；
其中，资产地图中的数据具体包括：业务域、业务应用场景、业务节点以及电网设备实体的数据视图；
②通过比对SCADA系统、PMS、GIS系统线路名称和变电站相关字段分析高中压线路、电站及站内设备主网档案一致性；
③通过SG186中的运行公变数据与电能表信息的关联查找营销部的系统数据值，根据系统数据值开展运行数据分析，得到数据资产地图一致性分析成果；
④结合数据资产地图一致性分析成果，通过构建数据质量指标体系建立月和周通报的常态化评价机制、定期开展数据质量治理专题工作手段；其中，指标体系具体为通过营配数据一致率、感知率等指标来打分；评价机制通过数据质量指标体系对数据资产地图一致性分析成果打分进行排名。
5.一种基于知识图谱的电网数据资产管理方法，其特征在于：该方法是按以下步骤完成的：
步骤一、将知识图谱将数据实体、实体属性及实体关系的知识体系、抽取电网设备的资源实体数据、抽取电网设备的资源实体关系数据以及存储电网设备的资源实体数据的知识图谱形成配网知识图谱库；其中，知识图谱是由电网设备的资源实体和实体关系组成的；
步骤二、基于配网知识图谱库，通过数据中台提供电网设备的资源实体数据应用支撑的底座能力，实现电网设备的资源实体数据资产整合与共享；
其中，实现数据资产整合与共享具体为：根据电网设备的资源实体数据类型统一分类，连通电网设备的资源实体数据孤岛，向业务部门共享数据资源；
步骤三、建立多源网架图谱，对电网业务数据质量进行核查和治理。
6.根据权利要求5所述的一种基于知识图谱的电网数据资产管理方法，其特征在于：步骤一中形成配网知识图谱库具体过程为：
步骤一一、利用知识图谱技术梳理营销业务应用、PMS2.0、GIS2.0以及调度技术支持系统的业务数据，结合SG-CIM4.0将业务数据构建多源网架拓扑关系，将多源网架拓扑关系的业务数据到知识图谱的实体关联，搭建知识图谱分析平台架构；
步骤一二、以公司数据中台为基础，抽取公司数据中台中的电网设备的资源实体及电网设备的资源实体的资源属性，作为知识图谱的实体；其中，电网设备的资源实体包括变电站、线路以及配电变压器；电网设备的资源属性包括电网设备所属线路、电网设备所属变电站以及电网设备所属杆塔；
步骤一三、利用抽取数据中台的电网设备的资源实体数据与电网设备的资源实体的资源属性，建立多源网架拓扑关系，利用多源网架拓扑关系构建配网知识图谱，利用配网知识图谱形成配网知识图谱库；
其中，建立多源网架拓扑关系通过独立网架中重合的数据项，根据重合的数据项确定融合点，对融合点对应的实体进行拼接合并，形成多源网架；其中，数据项为电网设备的资源实体数据；
步骤一四、根据GIS、PMS和营销系统的数据逻辑图与电网网架拓扑图，构建网架图谱所需实体的属性字段，生成独立网架图谱，并将所有独立的网架图谱数据通过ETL转化为标准图数据，并将标准图数据标准化存储到配网知识图谱库；其中，独立网架图谱包括GIS独立网架图谱、PMS独立网架图谱和营销系统独立网架图谱；标准图数据包括实体表和关系表；
其中，网架图谱包括主网侧图谱、配网知识图谱和用户侧知识图谱；实体表包括：电网设备的资源实体数据；关系表包括电网设备的资源实体数据间的关系；标准图数据标准化是通过关系表将电网设备的资源实体数据形成拓扑图：
步骤一五、将独立网架图谱进行合并和融合，生成多源网架统一电网拓扑图即多源网架图谱。
7.根据权利要求6所述的一种基于知识图谱的电网数据资产管理方法，其特征在于：所述步骤二中基于配网知识图谱库，通过数据中台提供电网设备的资源实体数据应用支撑的底座能力，实现数据资产整合与共享具体过程为：
步骤二一、建立数据资产目录：
①盘点数据资源表，选择符合数据资源表内容应用的系统和数字模型字典；其中，数据资源表包括实体表和关系表；
②确定电网设备安全数据来源和传输路径的关系；通过ETL解析工具，抽取和解析数据资源表中的数据，获得电网设备安全数据，根据步骤①得到的数字模型字典梳理电网设备安全数据的流转路径，标识电网设备安全数据的来源，确定电网设备安全数据来源和传输路径的关系；
③构建并发布数据资产目录；根据电网设备的资源实体数据分类以及该数据信息描述范式，制定数据资产目录结构规范；根据数据资产目录结构规范构建数据资产目录，从统一权限系统获取系统功能菜单，将系统功能菜单中的每项功能对应到数据资产目录中，并且将系统功能菜单中的每项功能对应到数据资产目录中的数据表中，形成电网营销业务与数据资源表中营销侧的数据的对应关系，以及形成运检业务与数据资源表中运检侧数据的对应关系；其中，数据资源分为类电力设备资源和厂站资源两类；
步骤二二、建立智能搜索配网数据：
①利用数据资产目录的智能检索功能，展示电网设备的资源实体属性卡片和可视化关系图谱；
其中，实体属性卡片包括电网设备的资源实体的源端业务系统来源、全业务统一数据中心贴源表信息、数据资源表的数据明细层和电网设备的资源实体的轻度汇总层；
可视化关系图谱展示电网设备的资源实体的网架链路；监测电网设备的资源实体数据的链路流转过程；
②利用数据资产的高级检索服务，根据电网设备的资源实体的属性卡片和可视化关系图谱展示结果，确定电网设备的资源实体数据类别、定位电网设备的资源实体及开展电网设备的资源实体数据溯源；
步骤二三、建立数据资产地图：
采用知识图谱技术和自然语言处理技术NLP，通过业务和电网设备的资源实体数据映射关系、业务视图溯源、电网设备实体的数据视图溯源及业数视图可视化开发四个步骤构建数据资产地图；
其中，数据资产地图包括业务视图、电网设备实体的数据视图、业务及电网设备实体的数据视图之间映射关系；业务包括运检业务、营销业务和财务业务；
步骤二四、建立配网知识图谱的云图可视化：
基于数据云图的知识图谱技术，根据电网设备的资源实体融合以及电网设备的资源实体属性对齐方式，构建跨系统的数据关系。
8.根据权利要求5、6或7所述的一种基于知识图谱的电网数据资产管理方法，其特征在于所述步骤三中建立多源网架图谱，对电网业务数据质量进行核查和治理具体过程为：
步骤三一、建立网架图谱的业务应用；基于统一标准的网架图谱，当停电事件发生时，通过读取各线路电流阿赫电压以及变压器关口表的电流和电压，精准定位停电事件发生线路和变压器设备理论挂接关系以及线下实际安装不一致的异常情况，报警通知到维护人员；
步骤三二、通过资产地图，对电网业务数据质量进行核查和治理：
①利用资产地图中的数据和业务数据对应关系；通过PMS、GIS和营销SG186系统将对应关系的相关字段进行匹配查询，确定营配拓扑一致性；
其中，资产地图中的数据具体包括：业务域、业务应用场景、业务节点以及电网设备实体的数据视图；
②通过比对SCADA系统、PMS、GIS系统线路名称和变电站相关字段分析高中压线路、电站及站内设备主网档案一致性；
③通过SG186中的运行公变数据与电能表信息的关联查找营销部的系统数据值，根据系统数据值开展运行数据分析，得到数据资产地图一致性分析成果，通过分析结果进行整改；
④结合数据资产地图一致性分析成果，通过构建数据质量指标体系建立月和周通报的常态化评价机制、定期开展数据质量治理专题工作手段，其中，指标体系具体为通过营配数据一致率、感知率等指标来打分；评价机制通过数据质量指标体系对数据资产地图一致性分析成果打分进行排名。
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