何亞東，趙小明，蔣 楊

（國家能源集團(tuán)大渡河大崗山水電開發(fā)有限公司，四川省雅安市 625409）

0 引言

隨著大數(shù)據(jù)時代來臨，智慧電站建設(shè)全面開展，大渡河大崗山電站生產(chǎn)系統(tǒng)越來越多，存儲的數(shù)據(jù)也越來越復(fù)雜；對于各專業(yè)報表數(shù)量、質(zhì)量、時間要求越來越高。然而在制作報表的過程中發(fā)現(xiàn)，有價值的數(shù)據(jù)難以獲取，數(shù)據(jù)之間關(guān)系難以挖掘，有時還會出現(xiàn)數(shù)據(jù)重復(fù)、數(shù)據(jù)不一致、部分?jǐn)?shù)據(jù)缺乏等問題，嚴(yán)重影響了工作效率。

智能報表通過智能化、可擴展和定制的報表引擎，自動生成各類統(tǒng)計分析報表[1]，如周報、月報、縱橫對標(biāo)、趨勢分析等報表，完成部分報表的自動填報和報送，而且能靈活編輯和增加各類報表模板，提高報表數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和生成的速度，提升數(shù)據(jù)統(tǒng)計、挖掘和展示的效率。

1 報表功能現(xiàn)狀分析

現(xiàn)階段，以大崗山監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)設(shè)計的報表都是統(tǒng)計表，報表直接讀取現(xiàn)地PLC和通信裝置上送的數(shù)據(jù)，不經(jīng)過任何處理直接形成統(tǒng)計表，無法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，不能滿足智慧電站建設(shè)的需求。

大崗山電站現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)、微機五防系統(tǒng)、發(fā)電機局放監(jiān)測、光纖測溫、工業(yè)電視等24個生產(chǎn)系統(tǒng)，各系統(tǒng)分別布置在安全Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)?，F(xiàn)有報表無法同時采集各安全區(qū)數(shù)據(jù)，為各系統(tǒng)數(shù)據(jù)建立邏輯關(guān)系，挖掘數(shù)據(jù)使用價值。

現(xiàn)有報表形式單一，信息繁冗，使用過程中往往重點不突出、主次不明確，使用者無法直接對數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向或縱向的比對和調(diào)整。

2 智能報表實現(xiàn)方法

2.1 以一體化平臺為基礎(chǔ)

大崗山設(shè)備一體化智能管控平臺橫向獲取安全I(xiàn)、II、III等各系統(tǒng)數(shù)據(jù)，再通過統(tǒng)一編碼整合各系統(tǒng)及應(yīng)用數(shù)據(jù)，經(jīng)過對象化處理，使得散落在各專業(yè)系統(tǒng)中的不同種數(shù)據(jù)能通過相同的設(shè)備對象進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)各系統(tǒng)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。智能報表通過一體化平臺獲取的各系統(tǒng)數(shù)據(jù)更全面、更具體、更豐富。

2.2 報表數(shù)據(jù)處理

在數(shù)據(jù)整編[2]中，海量的原始數(shù)據(jù)中存在著大量不完整、不一致、有異常的數(shù)據(jù)，嚴(yán)重影響到數(shù)據(jù)挖掘建模的執(zhí)行效率，甚至可能導(dǎo)致挖掘結(jié)果的偏差，所以進(jìn)行數(shù)據(jù)整編就顯得尤為重要。數(shù)據(jù)整編一方面是要提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量，另一方面是要讓數(shù)據(jù)更好地適應(yīng)特定的挖掘技術(shù)或工具。

數(shù)據(jù)整編理的主要內(nèi)容包括數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)變換和數(shù)據(jù)規(guī)約。數(shù)據(jù)整編主要是刪除原始數(shù)據(jù)集中的無關(guān)數(shù)據(jù)、重復(fù)數(shù)據(jù)，平滑噪聲數(shù)據(jù)，篩選掉與挖掘主題無關(guān)的數(shù)據(jù)，處理缺失值、異常值。

根據(jù)具體需求，采用分類、聚類、特征、變化分析等方法，對數(shù)據(jù)進(jìn)行整編，從數(shù)據(jù)中找出隱含的具有價值的信息。通過整編才能獲取我們需要的數(shù)據(jù)，例如機組停機狀態(tài)下油位值沒有分析價值，我們所需要的是機組運行狀態(tài)下機組油位的平均值、最小值、最大值，同時過濾掉跳變值。

大崗山水電站10kV廠用電斷路器動作次數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)上位機無法采集，只能人為在機械表上讀取并記錄，而智能報表利用斷路器動作信號記錄，斷路器分合一次記一次數(shù)，如圖1所示。

圖1 大崗山10kV廠用電斷路器動作記錄表Figure 1 Dagangshan 10kV power circuit breaker action record table

2.3 報表數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析是指用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計分析方法對收集來的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提取有用信息和形成結(jié)論而對數(shù)據(jù)加以詳細(xì)研究和概括總結(jié)的過程。大崗山智能報表分析方法[2-4]主要有：

（1）探索性數(shù)據(jù)分析：當(dāng)數(shù)據(jù)剛?cè)〉脮r，可能雜亂無章，看不出規(guī)律，通過作圖、造表、用各種形式的方程擬合，計算某些特征量等手段探索規(guī)律性的可能形式，即往什么方向和用何種方式去尋找和揭示隱含在數(shù)據(jù)中的規(guī)律性。

（2）模型選定分析，在探索性分析的基礎(chǔ)上提出一類或幾類可能的模型，然后通過進(jìn)一步的分析從中挑選一定的模型。

（3）推斷分析：使用數(shù)理統(tǒng)計方法對所定模型或估計的可靠程度和精確程度作出推斷。

智能報表將各種分析方法轉(zhuǎn)換層豐富分析功能的分析控件，例如同比控件、環(huán)比控件、散點圖分析控件、趨勢分析控件、偏差分析控件等，如圖2所示，選擇控件后可快速選擇關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。

圖2 大崗山智能報表分析控件Figure 2 Dagangshan intelligent report analysis control

大崗山水電站機組軸承油位趨勢報表如圖3所示，獲取整編后的機組運行狀態(tài)各部軸承油位數(shù)據(jù)，表中使用環(huán)比控件分析環(huán)比平均油位；使用對標(biāo)控件對4臺機組油位同時進(jìn)行分析；使用分析控件對每臺機組每部軸承油位上升和下降的趨勢進(jìn)行分析。

圖3 水電站機組油位趨勢分析Figure 3 Oil level trend analysis of hydropower station units

2.4 報表數(shù)據(jù)可視化

數(shù)據(jù)可視化是將數(shù)據(jù)庫中每一個數(shù)據(jù)項作為單個圖元元素表示，大量的數(shù)據(jù)集構(gòu)成數(shù)據(jù)圖像，同時將數(shù)據(jù)的各個屬性值以多維數(shù)據(jù)的形式表示，可以從不同的維度觀察數(shù)據(jù)，從而對數(shù)據(jù)進(jìn)行更深入的觀察和分析。

智能報表數(shù)據(jù)可視化通過豐富的圖形控件實現(xiàn)，通過關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)繪制柱狀圖、折線圖、餅圖等常規(guī)圖形以及定制圖形，如圖4所示。圖形之間可快捷轉(zhuǎn)換而無需重新選擇相關(guān)數(shù)據(jù)。圖形具有單坐標(biāo)、雙坐標(biāo)、雙縱坐標(biāo)、多數(shù)據(jù)等豐富的表現(xiàn)形式。

2.5 報表自動生成

將定制的模板自動生成狀態(tài)報告打開已生成的報表和報告無需等待數(shù)據(jù)查詢。所有報告采用與Excel、WORD、PDF等標(biāo)準(zhǔn)處理程序兼容的文件格式存儲。

根據(jù)電廠實際需求如每月設(shè)備分析報告將在25日0點自動采集數(shù)據(jù)并生成Word報告；班組報告每月2日、12日、22日24：00生成；其他報表按照定制的時間自動生成。

3 智能報表在大崗山水電站的應(yīng)用

3.1 報表展現(xiàn)方式

智能報表在C/S模式下編輯生成，利用Finereport軟件在B/S模式的標(biāo)準(zhǔn)多層體系結(jié)構(gòu)中展現(xiàn)，電站人員均可通過瀏覽器進(jìn)行查看下載。

智能報表在WEB端可操作性強，設(shè)備分析報告具備下載、上傳、審核等功能，方便對報告進(jìn)行編輯；定期工作報表可手動錄入、修改；生產(chǎn)報表可按照時間段查詢。

3.2 報表分類

大崗山智能報表分為設(shè)備分析報告、生產(chǎn)報表、定期工作報表、設(shè)備臺賬報表。

設(shè)備分析報告每月4份，每月2日、12日、22日生成班組設(shè)備分析報告，每月22日生成月度設(shè)備分析報告；生產(chǎn)報表共80份，其中包含了主機主變、輔助設(shè)備、廠用直流、在線監(jiān)測等系統(tǒng)所需統(tǒng)計報表、趨勢報表、分析報表，該類報表均可按照時間段查詢；定期工作報表包含了電廠所有定期工作所需記錄表格，數(shù)據(jù)根據(jù)需求可自動采集也可手動錄入；設(shè)備臺賬報表記錄設(shè)備異動情況、檢修維護(hù)情況等。

4 結(jié)束語

智能報表于2018年9月在大崗山電站成功應(yīng)用，應(yīng)用結(jié)果表明，智能報表有效提高了電廠生產(chǎn)自動化水平，降低了生產(chǎn)成本。針對日常需要的各類報表定制模板，定期由設(shè)備一體化智能管控平臺自動生成，自動化完成運行分析、維護(hù)分析、缺陷分析等，節(jié)省數(shù)據(jù)查詢整理時間，提高工作效率。