CN113220673A - 一种基于能源大数据的数据汇聚系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于能源大数据的数据汇聚系统，包括数据接入模块、数据清洗转换模块和数据存储模块；根据数据表的规范标准进行数据模型设计；对内基于数据中台按需定制，通过安全隔离装置为能源大数据中心提供数据；对外实现对政务数据、互联网数据和能源企业数据接入，完成数据清洗转换，基于各类数据结构特征，设计数据存储方式。本发明提供的一种基于能源大数据的数据汇聚系统，打造能源数据统一接入、存储、计算、应用分析的开放性平台。依托电力大数据，全面汇聚经济运行、产业政策、生态环境、气象地理等数据，以及煤、油、气、风、热、水等各类能源的生产、消费数据，推进能源互联网建设，促进能源行业互联互通，数据共享融通。
Description
技术领域
本发明涉及大数据技术领，特别是一种基于能源大数据的数据汇聚系统。
背景技术
随着大数据技术的不断发展和网络规模的不断扩大，数据的收集汇聚已成为备受关注的问题。为深入贯彻能源发展战略要求，稳步推进数字化战略，全面落实结合新型智慧城市建设，联合地方政府和能源企业，因地制宜构建能源大数据中心，接入电、水、气、热、煤、油等多种能源数据。聚焦政府、企业、居民对能源数据的应用需求，融通公司内外部数据，通过打造能源大数据服务，推动能源产业数字化转型，加快促进能源生产、传输、消费全环节、全要素供需对接和资源优化配置，提升能源综合利用效率，带动产业链上下游共同发展，构建互利共赢能源新生态。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述背景技术中的问题，设计了一种基于能源大数据的数据汇聚系统。
实现上述目的本发明的技术方案为，一种基于能源大数据的数据汇聚系统，包括数据接入模块、数据清洗转换模块和数据存储模块；根据数据表的规范标准进行数据模型设计；对内基于数据中台按需定制，通过安全隔离装置为能源大数据中心提供数据；对外实现对政务数据、互联网数据和能源企业数据接入，完成数据清洗转换，基于各类数据结构特征，设计数据存储方式。
为了对本技术方案进行进一步补充，所述数据接入模块包括服务接口管理单元、外部接口调用管理单元、数据库接入管理单元、数据导入单元和互联网数据采集管理单元；
互联网数据采集管理单元：使用自动采集手段，自动抓取互联网数据，互联网数据采集管理是对采集脚本进行管理，运行，并且归档的相关操作；
服务接口管理单元：用于通过一系列相应配置，形成规则化、统一标准的对外服务接口，使外部通过访问服务接口，将外部数据汇聚至贴源层；
外部接口调用管理单元：是对外部来源数据接口进行统一管理；
数据库接入管理单元：是对外部数据来源提供数据库作为接口访问方式；
数据导入单元：针对离线数据进行标准化模板化开发，提供Excel、Csv和TXT文件类型。
为了对本技术方案进行进一步补充，所述互联网数据采集管理单元包括采集脚本管理、任务配置和结构管理；
采集脚本管理：是将已编写完成的采集脚本部署到服务器，进行统一管理；
任务配置：根据部署好的采集脚本，进行任务配置，定时访问；结构管理，管理采集后的数据。
为了对本技术方案进行进一步补充，所述数据导入单元包括数据导入和数据查看；
数据导入：根据接入的离线数据，定义标准导入模板，将有效数据保存至贴源层中；
数据查看：查看数据导入结果的日志信息。
为了对本技术方案进行进一步补充，数据清洗转换模块包括数据清洗单元、数据转换单元和数据质量核查单元；
数据清洗单元：对数据进行分析，选择需要的记录相匹配的属性，对数据库中的记录进行排序，为每个属性分配不同的权重，集中检测并消除重复记录，保留其中正确的那条记录；
数据转换单元：处理抽取上来的数据中存在的不一致的过程；
数据质量核查单元：设置核查规则，对数据质量核查结果进行统计分析，生成数据质量核查情况数据，所述数据质量核查情况数据包括所述问题数据以及不同的所述规则指标与所述问题数据的对应关系。
为了对本技术方案进行进一步补充，所述数据存储模块包括结构化数据存储和非结构化数据存储，所述结构化数据存储包括贴源层、共享层和分析层。所述非结构化数据存储在本地磁盘。
为了对本技术方案进行进一步补充，所述贴源层位于内网数据中台和外网，存储能源大数据结构化数据来源的镜像数据，为后续流转提供原始基础数据。
为了对本技术方案进行进一步补充，所述共享层位于内网数据中台，存放按照能源大数据中心业务主题进行划分、归类的历史数据。
为了对本技术方案进行进一步补充，所述分析层位于内网数据中台和外网，是一组特定的针对某个主题域、部门或用户分类的数据库宽表，由数据仓库区的数据经过转换后形成。
为了对本技术方案进行进一步补充，所述数据模型设计包括数据表名、字段名、字段类型、主键、外键和表描述信息。
有益效果：
本发明提供的一种基于能源大数据的数据汇聚系统，打造能源数据统一接入、存储、计算、应用分析的开放性平台。依托电力大数据，全面汇聚经济运行、产业政策、生态环境、气象地理等数据，以及煤、油、气、风、热、水等各类能源的生产、消费数据，推进能源互联网建设，促进能源行业互联互通，数据共享融通。
附图说明
图1是本发明所述一种基于能源大数据的数据汇聚系统的系统结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1所示，一种基于能源大数据的数据汇聚系统，包括数据接入模块、数据清洗转换模块和数据存储模块；根据数据表的规范标准进行数据模型设计；对内基于数据中台按需定制，通过安全隔离装置为能源大数据中心提供数据；对外实现对政务数据、互联网数据和能源企业数据接入，完成数据清洗转换，基于各类数据结构特征，设计数据存储方式。
数据模型设计包括数据表名、字段名、字段类型、主键、外键和表描述信息。
1.数据表名
表英文名按照统一格式命名，全部大写，总长度不超过30个字符，表名采用英文组合命名，多个单词直接连接，应尽量选择常用单词。表中文名以中文简洁概括数据表的主要作用或业务信息，最长不宜超过10个汉字。
2.字段名
字段英文名采用英文组合的命名规则，多个单词直接连接，全部大写，总长度不宜超过30个字符，采用的英文单词应尽量为常用单词。字段中文名以中文简洁概括字段的主要作用或业务信息，最长不宜超过10个汉字。
3.字段类型
根据数据特征及应用数据库支持的数据类型，尽量选择常用数据类型，并依据数据类型明确长度、精度。
4.主键
按需设置主键，如无字段可当主键，建议添加“ID”为主键。
5.外键
按照“FK＿子表名＿父表名”进行命名，需确保外键在主表中为主键，否则不能建立外键。
6.表描述信息
清晰定义数据表的描述信息，具体包括表定义信息、表的业务用途信息、表的来源信息等，通过表描述信息，便于用户了解信息资源对象，方便用户检索和信息整合。
数据接入模块包括服务接口管理单元、外部接口调用管理单元、数据库接入管理单元、数据导入单元和互联网数据采集管理单元；
互联网数据采集管理单元：使用自动采集手段，自动抓取互联网数据，互联网数据采集管理是对采集脚本进行管理，运行，并且归档的相关操作；其包含采集脚本管理、任务配置、结构管理功能。采集脚本管理是将已编写完成的采集脚本部署到服务器，进行统一管理；包含新增，查看，删除、任务配置等功能。任务配置是根据部署好的采集脚本，进行任务配置，定时访问等操作。结果管理是包括管理采集后的数据，包含查看、删除、入库等操作。
服务接口管理单元：用于通过一系列相应配置，形成规则化、统一标准的对外服务接口，使外部通过访问服务接口，将外部数据汇聚至贴源层；该模块包含新增、查看、编辑、参数配置等功能。新增统一服务接口，填写接口名称、设置数据来源、设置存储数据表、接口地址、接口类型，请求方式、参数配置等。参数配置包含参数名、参数类型、是否必填、绑定数据库字段等。编辑是对对统一服务接口相关信息进行修改操作。参数配置是对请求参数进行独立编辑操作，使之满足接口规范。
外部接口调用管理单元：是对外部来源数据接口进行统一管理；包含新增、修改、删除、任务配置等功能。新增外部接口，配置由外部提供的通信接口，遵循外部提供的规范进行定时访问操作。配置信息包含接口名称、数据来源、数据对应表、参数映射信息等。任务配置是通过配置任务，定时有频率的访问外部数据接口，包含启动停止功能。
数据库接入管理单元：是对外部数据来源提供数据库作为接口访问方式；包含新增、查看、编辑、任务配置等功能。新增数据库接入填写信息包含数据库的访问地址、设置数据来源、访问用户名、密码等，并协商约定对接表名、字段名、时间戳等。编辑是对数据库接入方式的修改操作。任务配置是配置访问时间、频率的相关信息。
数据导入单元：针对离线数据进行标准化模板化开发，提供Excel、Csv和TXT文件类型。所述数据导入单元包括数据导入功能和数据查看功能。导入功能根据接入的离线数据，定义标准导入模板，导入操作包含数据来源、上传文件等参数，点击导入，将有效数据保存至贴源层中。查看数据导入结果的日志信息，包含数据来源、导入时间、成功记录数、失败记录数等信息。
数据清洗转换模块包括数据清洗单元、数据转换单元和数据质量核查单元；
数据清洗单元：对数据进行分析，进行重新审查和校验，删除重复信息、纠正数据存在的错误，保证数据一致性；选择需要的记录相匹配的属性，对数据库中的记录进行排序，为每个属性分配不同的权重，集中检测并消除重复记录，保留其中正确的那条记录。
数据转换单元：处理抽取上来的数据中存在的不一致的过程。数据名称及格式的统一，即数据粒度转换、规则计算以及统一的命名、数据格式、计量单位等进行字段的组合、分割或计算。主要涉及以下几个方面：
空值处理：可捕获字段空值，进行加载或替换为其他含义数据，或数据分流问题库；
数据标准：统一元数据、统一标准字段、统一字段类型定义；
数据拆分：依据业务需求做数据拆分，如身份证号，拆分区划、出生日期、性别等；
数据验证：时间规则、业务规则、自定义规则；
数据替换：对于因业务因素，可实现无效数据、缺失数据的替换.
数据关联：关联其他数据或数学，保障数据完整性；
数据质量核查单元：从能源企业、政府和互联网数据的接入及时性、完整性、准确性方面制定数据质量规则，利用技术手段对数据质量进行验证。设置核查规则，对数据质量核查结果进行统计分析，生成数据质量核查情况数据，所述数据质量核查情况数据包括所述问题数据以及不同的所述规则指标与所述问题数据的对应关系。
数据存储模块包括结构化数据存储和非结构化数据存储。
结构化数据存储：结构化数据主要分为三层，贴源层、共享层及分析层。
1.贴源层(内、外网)，存储能源大数据结构化数据来源的镜像数据，为后续流转提供原始基础数据。能源大数据结构化数据由外网采集后存储在外网贴源层，然后通过隔离装置进入数据中台贴源层，根据数据归仓、数据分析等业务需求，对源数据进行整合、处理，并进入相应后续存储区域。
2.共享层(内网)，共享层位于内网数据中台，存放按照宁夏能源大数据中心业务主题进行划分、归类的历史数据，为支撑企业级数据深度挖掘、大数据应用、决策分析提供低级别细粒度的数据环境。
3.分析层(内、外网)，是一组特定的针对某个主题域、部门或用户分类的数据库宽表，由数据仓库区的数据经过转换后形成，内网数据中台分析层数据通过隔离装置同步到外网数据库分析层支撑能源大数据中心的应用需求。
非结构化数据存储：非结构化数据存储在本地磁盘。
能源大数据中心通过文件采集服务，完成非结构化数据文件打包、授权、加密等，能源大数据中心按时按需将打包加密的非结构化文件通过专有网络，加密传输至能源大数据中心非结构化临时存储区，验证数据传输的准确性，完成解密、解压等工作，将最终能源大数据中心非结构化临时存储区数据迁移至能源大数据中心的非结构化存储区，实现非结构化数据有电网内部向能源大数据中心归集。
能源大数据中心数据计算和存储部署在内网，数据运营门户部署在外网，数据经隔离装置在内、外网之间进行双向流转。
数据汇聚系统提供数据采集、数据存储、数据清洗转换三大能力，数据采集、存储、计算、内外网传输方式如下：
S1：能源、政务、互联网等外部结构化数据通过外部采集接口采集后，先存先放于PG数据库中，非结构化数据存放至服务器本地磁盘中。
S2：结构化数据经初步清洗后，使用SQL方式从PG数据库通过隔离装置将数据传输至内网RDS中，然后再通过DAYU工具将RDS中的外部数据汇入到DWS贴源层。
S3：数据开发、计算使用数据中台DAYU、Spark、Flink等组件，计算完成后将结果数据存放至DWS分析层。
S4：DWS分析层结果数据通过APIG同步到RDS，再使用SQL方式通过隔离装置传输至外网PG数据库中。
Claims (10)
1.一种基于能源大数据的数据汇聚系统，其特征在于，包括数据接入模块、数据清洗转换模块和数据存储模块；根据数据表的规范标准进行数据模型设计；对内基于数据中台按需定制，通过安全隔离装置为能源大数据中心提供数据；对外实现对政务数据、互联网数据和能源企业数据接入，完成数据清洗转换，基于各类数据结构特征，设计数据存储方式。
2.根据权利要求1所述的一种基于能源大数据的数据汇聚系统，其特征在于，所述数据接入模块包括服务接口管理单元、外部接口调用管理单元、数据库接入管理单元、数据导入单元和互联网数据采集管理单元；
互联网数据采集管理单元：使用自动采集手段，自动抓取互联网数据，互联网数据采集管理是对采集脚本进行管理，运行，并且归档的相关操作；
服务接口管理单元：用于通过一系列相应配置，形成规则化、统一标准的对外服务接口，使外部通过访问服务接口，将外部数据汇聚至贴源层；
外部接口调用管理单元：是对外部来源数据接口进行统一管理；
数据库接入管理单元：是对外部数据来源提供数据库作为接口访问方式；
数据导入单元：针对离线数据进行标准化模板化开发，提供Excel、Csv和TXT文件类型。
3.根据权利要求2所述的一种基于能源大数据的数据汇聚系统，其特征在于，所述互联网数据采集管理单元包括采集脚本管理、任务配置和结构管理；
采集脚本管理：是将已编写完成的采集脚本部署到服务器，进行统一管理；
任务配置：根据部署好的采集脚本，进行任务配置，定时访问；
结构管理，管理采集后的数据。
4.根据权利要求2所述的一种基于能源大数据的数据汇聚系统，其特征在于，所述数据导入单元包括数据导入和数据查看；
数据导入：根据接入的离线数据，定义标准导入模板，将有效数据保存至贴源层中；
数据查看：查看数据导入结果的日志信息。
5.根据权利要求1所述的一种基于能源大数据的数据汇聚系统，其特征在于，数据清洗转换模块包括数据清洗单元、数据转换单元和数据质量核查单元；
数据清洗单元：对数据进行分析，选择需要的记录相匹配的属性，对数据库中的记录进行排序，为每个属性分配不同的权重，集中检测并消除重复记录，保留其中正确的那条记录；
数据转换单元：处理抽取上来的数据中存在的不一致的过程；
数据质量核查单元：设置核查规则，对数据质量核查结果进行统计分析，生成数据质量核查情况数据，所述数据质量核查情况数据包括所述问题数据以及不同的所述规则指标与所述问题数据的对应关系。
6.根据权利要求1所述的一种基于能源大数据的数据汇聚系统，其特征在于，所述数据存储模块包括结构化数据存储和非结构化数据存储，所述结构化数据存储包括贴源层、共享层和分析层；所述非结构化数据存储在本地磁盘。
7.根据权利要求6所述的一种基于能源大数据的数据汇聚系统，其特征在于，所述贴源层位于内网数据中台和外网。
8.根据权利要求6所述的一种基于能源大数据的数据汇聚系统，其特征在于，所述共享层位于内网数据中台。
9.根据权利要求6所述的一种基于能源大数据的数据汇聚系统，其特征在于，所述分析层位于内网数据中台和外网。
10.根据权利要求1所述的一种基于能源大数据的数据汇聚系统，其特征在于，所述数据模型设计包括数据表名、字段名、字段类型、主键、外键和表描述信息。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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