综合辅助决策

综合辅助决策（精选十篇）

综合辅助决策 篇1

关键词：预防控制,紧急状态,辅助决策,协调优化,电力系统

0 引言

当检测到电网中出现不安全现象或者预想事故下存在安全稳定问题时,需要调度员采取措施来实施紧急控制或预防控制,但仅凭经验或者离线预案, 调度运行人员不仅无法确认措施执行后系统的安全稳定状态,而且可能由于运行方式多变导致控制策略的失配[1,2]。因此,调度运行辅助决策是智能电网调度控制系统的重要组成部分,通过为调度运行人员提供与运行方式相适应的决策支持,提升快速、正确处理复杂故障场景的能力,实现安全性和经济性的协调[3,4]。

调度运行辅助决策通过多种类型的控制手段, 将系统的状态点移向参数空间中的安全稳定域。除了描述需要满足运行约束的运行可行域,安全稳定域还包括描述预想事故下系统安全稳定性的可行域,包括静态安全域、暂态稳定域、小扰动稳定域和电压稳定域等。根据控制时机不同,调度运行辅助决策可以分为紧急状态时的校正控制辅助决策和预防控制辅助决策。紧急状态辅助决策基于对电网实时状态的分析,主要解决设备过负荷、系统持续振荡、事故后电压严重跌落等问题[5]。预防控制辅助决策针对的是电网预想故障后潜在的安全稳定问 题[6,7]。调度运行辅助决策的计算是一个优化问题, 优化算法主要可以分为数学规划类方法[8,9,10,11,12,13]和基于控制性能指标的启发式方法[14]。对于实际大电网而言,大多数安全稳定问题具有高维、强时变、强非线性的本质,因此,满足安全稳定要求的辅助决策计算是一个复杂的高维非线性规划问题,相对于采用数学规划的求解方法,基于控制性能指标的启发式方法易于满足实际应用中对于计算方法适应性和计算速度的需求,因而得到更广泛的应用[15,16,17]。

目前互联大电网的动态行为和失稳模式特性日益复杂,各类安全稳定问题相互交织,多种安全稳定隐患可能同时出现,而解决不同安全稳定问题的各类辅助决策功能可能给出相互矛盾的措施,需要在辅助决策计算中考虑多种安全稳定问题之间的协调优化。文献[18]提出了综合动态安全和静态电压稳定的协调预防控制方法,采用综合安全约束的最优潮流模型来描述协调预防控制问题,基于控制灵敏度将综合安全约束解耦转化为一个线性优化模型, 并采用连续线性规划方法来求解,但该方法在实际应用中还存在诸多困难。除此以外,该方面研究成果相对较少。

调度运行辅助决策的控制手段包括调整开机方式、有功与无功出力、网络拓扑、进相运行、直流功率、无功补偿和限制负荷等。不同类型的控制措施在执行时的优先级不同。因此,调度运行辅助决策的求解方法应支持按照不同类型控制措施的优先级顺序逐级进行决策优化。在目前的辅助决策算法 中,控制目标通常为代价最小,通过在目标函数中对不同的控制类型设置对应的权因子,实现对控制措施优先级的要求[13]。但在实际应用中面临权因子的取值问题,并不能完全满足需求。为此,本文提出了电力系统在线安全稳定综合辅助决策计算方法。基于多算法封装流程自定义组态技术开发的调度运行辅助决策系统可集成到智能电网调度控制系统 中,目前已在多个网省公司的调度控制中心得到应用,实际案例证明了该系统的有效性。

1 辅助决策优化问题

1.1 数学模型

安全稳定域中系统的状态变量yc是控制变量u和潮流变量x的函数,可以表达为k(u,x,yc)=0。给定一个可行的控制变量u,系统的状态变量yc应包含于相应的稳定域中,可以表达为yc∈Acsr,其中Acsr为系统的安全域,各类安全稳定问题对应的多种安全域都是系统统一的安全域在各个侧面的投影。辅助决策优化问题可以表达如下[6,18]:

其中,式(1)代表目标函数,求解辅助决策优化问题时一般为控制成本最小;式(2)代表潮流方程。

1.2 求解方法

求解上述优化问题的关键是式(4)。以暂态功角稳定预防控制为例,其安全域的约束难以解析表达。虽然扩展等面积准则(EEAC)[19]将多维轨迹的动态特征通过互补群惯量中心相对运动变换,保留到主导映象上的时变单机系统的轨迹中,识别受扰轨迹的主导模式,可以给出复杂多机系统受扰轨迹的稳定裕度,但仍无法得到各个控制变量对稳定裕度的解析灵敏度,灵敏度的计算需要依靠摄动的方法获得,难以满足在线计算对计算速度的要求。

其他研究思路大体分为以下几类:1将微分方程转化为差分方程,暂态稳定域约束用转子角差或转子角与惯量中心之差不大于某个临界角度来表示[8],这类方法对于每一个时步都会形成一组差分方程,约束规模庞大,给优化问题的求解带来了困难;2先定义某种控制指标,如转子角差、运动轨迹与稳定平衡点的偏离程度等,然后基于变参数追踪技术的灵敏度计算[9],或者轨迹灵敏度分析[10],将式(4)转化成如下形式:

式中:nc为参与预防控制 的故障数 目;Sij为故障i时控制变量j对于控制指标的灵敏度;nctrl为参与控制的控制变量数 目;Δuj为控制变 量j的调节量; ΔEi 为满足稳定约束要求的控制指标变化量。得到式(5)后即可采用数学规划的方法求解数学模型。

由于复杂大电网高维、强时变、强 非线性的 特性,上述方法在实际应用中至少面临以下问题:难以找到满足要求的控制指标,基于邻域的线性化方法得到的控制灵敏度不准确。目前获得应用的程序采用EEAC计算机组参与因子[20](参与因子体现了元件对安全稳定性的贡献程度),按多故障裕度加权并计及控制代价得到控制性能指标,排序后首尾配对依次参与控制,逐步调整直至找到最终方案[15]。上述方法属于启发式算法,虽然从理论上无法保证获得全局最优解,但绝大多数情况下可以得到可行和优化的调整方案。

对于相对简单和线性化程度较好的支路过载辅助决策,主要有优 化规划法[11,12]和灵敏度 方法[16,17]。优化规划法通过求解数学模型(包括优化目标和各种安全约束条件)得到控制方案,除存在计算收敛性的问题外,在实际工程中还需要考虑以下问题:1兼顾调整量最小和调整元件最少,调整元件尽量少是为了方便调度人员操作;2从调度公平的角度出发,性能相近的元件具有相同的调整量;3在不能完全解 决过载问 题时需要 给出一个 次优解; 4需要考虑投入线路(负荷转供)等离散控制变量。基于灵敏度的启发式算法没有收敛性问题,便于考虑多种实际工程问题和编程实现,在目前的实际工程中获得了更广泛的应用,但给出的控制方案不能保证数学意义上的最优。

其他安全稳定问题包括静态电压稳定、小扰动稳定等的辅助决策与暂态功角和支路过载情况相 似,实际工程中大多采用基于灵敏度(参与因子)的启发式算法,而不再直接采用数学方法求解优化模型。

在当前的在线动态安全分析与控制中,通常采用同构的计算节点组成计算集群,利用分布式并行计算技术以满足对计算速度的要求,因此,要求辅助决策计算方法能充分利用计算资源。目前的方法是基于枚举并行的方式,将可能的调整方案下发至计算节点并行计算,最终在计算结果中选择满足要求的方案作为辅助决策措施[15]。这也是实际工程中大多采用基于灵敏度(参与因子)的启发式算法的另一个原因。

2 考虑多种安全稳定约束的综合辅助决策 方法

2.1 问题描述

如果采用数学规划的方法,将所有的安全稳定问题在统一的计算框架下进行求解,除了计算量大的问题外,更为重要的是对于单独的暂态稳定问题, 如上文所述,目前尚难以找到满足实际电网需求的规划类算法,对于其他安全稳定问题,依然存在类似的问题。因此,本文采用实用化的启发式方法以满足实际工程的要求。

2.2 多种安全稳定问题的综合辅助决策

将紧急状态和预想故障后可能存在的多种安全稳定问题按重要和复杂程度进行排序,由此获得各问题的计算队列,按计算队列的先后顺序分别进行串行计算。前一辅助决策计算完成后,根据计算结果调整电网运行方式,后续计算在之前的计算基础上进行。为避免后续计算影响已计算的结果,每一辅助决策计算完成后,均须输出安全稳定裕度指标对候选控制措施的灵敏度,若无法得到相关的灵敏度,则输出候选控制措施的参与因子,后续计算将其作为对控制方向的约束加以考虑,对灵敏度或参与因子大于门槛值的候选控制措施,控制方向不能与之前辅助决策计算的方向相反。

上述算法通过将各类安全稳定问题的辅助决策计算串行,后续计算计及之前辅助决策计算的安全稳定约束,保证后续计算不与之前计算结果冲突,从而实现多种安全稳定问题的综合辅助决策。算法的关键是安全稳定量化分析方法基础上的控制措施参与因子计算和灵敏度信 息。如对过载辅助决策而言,有功调整控制节点的综合加权灵敏度如下[16]:

式中:Sk为第k个有功调整措施的综合加权灵 敏度;Nc为过载安全考核故障的总数;Li为过载元件总数;Sk,i,j为第k个有功调整措施对第i个故障下第j个设备的有功灵敏度;Wi,j=1-ηi,j,ηi,j为第i个故障下第j个设备的过载安全裕度。

按照综合加权灵敏度大于门槛值筛选有效控制节点并决定节点的控制方向。如果综合加权灵敏度为正,则节点减出力;如果为负则增出力;如果接近0或者存在控制方向冲突的情况,则不再调整该节点。之后的辅助决策计算控制方向不能与此相反。

在暂态功角稳定辅助决策中,每一候选控制措施k的控制性能指标计算公式如下[15]:

式中:Sk,i为模式i下候选控制措施k的参与因子; Mi=1-ηi为Sk,i的权重,其中ηi为模式i的最小裕度;Nm为模式总数。

同样,由控制性能指标可以决定机组的控制方向,而暂态功角稳定辅助决策之后的辅助决策计算控制方向不能与此相反。

然而,上述算法并不是数学意义上的规划算法, 而是启发式算法,存在以下主要问题。

1)算法要求控制措施的控制方向不能与之前辅助决策计算的方向相反。实际上对于灵敏度或参与因子大小不同的控制措施,即使控制方向均要求减少,也完全可以通过减少控制效果大的措施控制量, 同时增加控制效果较小的措施控制量而达到控制要求。因此,算法的要求实际上减少了候选控制措施的调整范围,可能导致原本可以获得解的问题无法得到满足要求的解。为了尽量减少上述问题的 影响,除了按照控制性能指标门槛值筛选有效控制措施外,还将辅助决策的多种安全稳定问题按重要和复杂程度进行排序,优先解决相对重要和急迫的问题并输出控制措施。在实际的工程应用中,对于预防控制辅助决策,暂态功角稳定问题因其快速失稳和后果相对严重可以优先考虑解决;过载和电压越限等静态安全问题允许有一定的调度处理时间而其次解决;静态电压稳定问题因要求保留必需的稳定裕度可以再顺次解决;而对于小干扰稳定辅助决策, 因为计算模型和参数准确性的问题,仿真计算的阻尼比距离实际情况差距较大,可以最后解决。

2)算法将各种安全稳定问题的辅助决策计算串行进行,因此计算速度相对较慢。

3)算法不能完全保证最终得到的辅助决策措施满足所有安全稳定要求,原因如下:1为了避免后续辅助决策控制措施恶化系统的安全稳定性,需要同时输出不安全以及接近不安全的元件或者故障模式关联有效控制措施的灵敏度,并在后续的辅助决策计算中加以考虑,即使如此,依然可能存在潜在的不安全或失稳模式,在后续的辅助决策措施调整后而失去安全稳定;2为了满足控制目标函数的要求,各辅助决策功能均要求控制到临界安全,后续辅助决策措施造成的微小参数变化可能会导致不安全。

2.3 预防控制和紧急状态辅助决策的协调

紧急状态辅助决策在电网出现设备过载、断面越限、电压越限、频率越限和低频振荡等 紧急状态时,提供紧急状态下的调整措施,以抑制或消除相关紧急状态,在控制时间紧迫性上远超预防控制。因此,若电网处于紧急状态,则首先进行紧急状态辅助决策计算并输出计算结果,之后根据计算结果调整电网运行方式,重新进行预想故障下的安全稳定评估,对于电网仍然存在的安全稳定问题,进行预防控制辅助决策计算。

2.4 分解协调

针对上文所述计算速度相对较慢的问题,对于耦合关系不强的多种安全稳定问题,可以进一步考虑采用分解协调的方法提高计算速度。将考虑的多种安全稳定问题进行分类,关系密切、耦合程度较强的问题分为同一类别,而不同类别的安全稳定问题可以考虑并行计算以提高计算速度。考虑到电力系统的特点,实际工程中通常可将与有功功率/相角相关的设备过载、暂态功角稳定、动态稳定等问题归为另一类,与无功功率/电压密切相关的电压越限、静态电压稳定等问题归为另一类。对于按并行流程计算的各类安全稳定问题的计算结果,需要根据灵敏度信息进行合并得到综合控制措施,合并原则如下: 1若控制措施控制量方向相同,则取各措施中的最大值;2可能存在控制措施控制量方向相反的情况, 则根据安全稳定问题的相对急迫性和重要性确定控制措施的调整方向和调整量,优先选取更为重要和急迫的安全稳定问题控制措施调整方向和调整量。

2.5 递归迭代

如上文所述,算法不能完全保证最终得到的辅助决策措施满足所有安全稳定要求,分解协调并行计算也可能会引起控制措施冲突的问题,因此采用递归迭代的方法加以解决。根据最终得到的控制措施调整电网运行方式,重新进行安全稳定评估,若仍然存在安全稳定问题,则接受已计算出的控制措施, 同时输出本轮计算候选控制措施的参与因子和灵敏度信息作为后续计算的稳定约束,重新开始计算;否则,终止计算过程。

考虑多种安全稳定约束的综合辅助决策计算流程如图1所示。

上述方法属于启发式算法,虽然从理论上无法保证获得全局最优解,但在绝大多数情况下可以得到可行和优化的调整方案;上述方法的另一个特点就是无需修改目前成熟的数值仿真和辅助决策计算程序,仅仅需要对计算结果进行数据挖掘,软件结构简单,鲁棒性好。

3 考虑多种措施类型优先级的策略寻优

辅助决策措施包含多种类型,对于各类发电机有功出力调节,水电机组因其成本较低和调节速度快而优先调节,抽水蓄能尽量少发和少抽,一般情况下考虑新能源消纳要求不调节其有功功率,在要求的时间范围内由发电机调节速度(爬坡率)得到其可调节容量。负荷控制采用拉电序位表,优先采用转供措施,其次按序位表顺序将调整量下发给地调。一般情况下,电压越限首先调整容抗器投切,过电压严重时考虑调整机组无功功率。发电机投停和变压器分接头调整等措施一般情况下较少采用。

辅助决策程序按设置的优先级顺序调整不同类型控制措施,计算各控制措施的综合性能指标,根据设置的门槛值筛选有效控制措施,当同一类型有效控制措施均调整完成时,转入调整下一优先级的控制措施。相同优先级的措施按控制性能代价比指标大小顺序调整,但从调度公平的角度出发,性能代价相近的措施应同时调整,如一个厂站内性能代价相近的机组应按照相同比例同时调整,避免单独调整某一台或几台机组。

4 系统设计

调度运行辅助决策系统包括数据获取、参数设置、各类决策优化、安全稳定评估和结果展示等模 块。决策优化模块包括紧急状态辅助决策和预防控制辅助决策。紧急状态辅助决策包括设备过载辅助决策、断面越限辅助决策、电压越限辅助决策、静态功角稳定辅助决策和低频振荡辅助决策等。预防控 制辅助决策包括静态安全辅助决策、短路电流辅助决策、暂态稳定辅助决策、小扰动稳定辅助决策和静态电压稳定辅助决策等。

从各个电网的实际需求出发,调度运行辅助决策的各算法之间不是单一固定的串行流程,算法之间既存在串行关系,又存在并行的可能;综合辅助决策需要多算法的交互迭代,某些算法的结果可能作为其他算法启动的触发条件,下一步采用何种算法, 需要根据上一步的分析结果决定,且计算环境参数动态变化。调度运行辅助决策需要各种分析计算软件通过有序的组织来实现,但目前多算法封装尚缺乏有效的方法,算法的组织和配置需要预先定制,扩展性差,从而导致稳定分析计算维护工作量大,开发周期长。

采用多算法封装流程自定义组态方法[21],将算法组织形式从预先定制提升为灵活组态,提高了计算的可扩展性,可以满足各个电网安全稳定特性和需求的差异化。多算法封装流程自定义组态方法包括以下步骤。

步骤1:将计算功能划分为若干计算任务,按照统一的接口封装算法程序,每个计算任务对应一个算法程序,完成独立的计算功能,且可以设置计算条件。将各算法程序按照统一的接口封装,主要涉及数据接口、标志交互接口和异常处理接口。数据交互接口是指算法程序与计算流程组织模块之间的数据交互机制;标志交互接口是指算法程序与计算流程组织模块之间的信号交互机制;异常处理接口是指算法程序计算异常时的处理机制。接口封装提供了统一的调用方式,定义了交互的标志文件,屏蔽接口差异,有利于系统的集成与扩展。

步骤2:采用面向任务的组态语言,将计算任务和计算条件组织成计算流程组态定义文件。面向任务的组态语言由计算任务、计算条件等关键字,以及各种操作数、操作符构成。

步骤3:计算流程组织程序按照计算流程组态定义文件,以检测当前计算任务的计算条件是否满足。若条件满足就启动该任务的计算;否则该计算任务一直等待,直到计算条件满足。

步骤4:通过对计算任务、算法程序进程赋予唯一的识别码进行计算任务与进程的匹配,通过计算条件的逻辑运算进行流程控制。其步骤如下:1每个计算任务对应一个算法程序,包括该算法程序对应的启动参数、配置文件、运行环境等;2对各计算任务赋予识别码ID(计算任务的唯一标志),对各算法程序赋予进程识别码ID(算法程序的唯一标志), 对算法程序定义相关的计算属性,如启动参数、运行环境等;3将计算任务ID与计算进程ID建立映射关系,实现计算任务与算法程序的绑定;4计算任务通过关键字进行标识,计算条件通过关键字、操作数和操作符进行标识;5计算组织流程程序解析计算条件,将计算条件转换成逻辑表达式,进行逻辑运算,根据逻辑运算结果,确定计算任务的计算条件是否成立,如条件满足,则启动计算任务。

步骤5:若其他计算任务都已完成,但处于等待状态的计算任务的计算条件还不满足,则该等待计算任务自动退出,并通知计算组织流程程序,退出整个计算过程。

多算法封装流程自定义组态各模块关系如图2所示。

5 算例分析

按照本文设计算法开发的在线调度运行辅助决策系统已在多个省级以上电网的调度控制中心得到应用,应用实例验证了本文算法的正确性和有效性。以特高压长南线检修华北电网独立运行方式下在线某一 断面时刻 数据进行 算例分析,该电网共 有5 579个计算节点,421台发电机,2 853条输电线 路。

将部分故障的切除时间延长为0.20s,并停运部分机组的电力系统稳定器(PSS)后,“汶泰一回三永跳双回”故障暂态功角失稳;“大房一线大同侧三永”故障开断大房一线后,系统动态阻尼不足;山东静态电压稳定关键断面为东送断面,PV曲线计算得到的裕度为16.633%,将静态电压稳定裕度门槛值提高到18%。采用分类并行计算模式,将暂态功角稳定和动态稳定问题归为一类,静态电压稳定问题归为另一类,可得到如下预防控制辅助决策计算结果。

5.1 功角稳定和动态稳定辅助决策

辅助决策计算顺序为先进行暂态稳定再进行动态稳定。经分析,“汶泰一回三永跳双回”失稳故障下山东运河、里彦和济宁电厂机组为领前群机组,通过减少以上机组出力可以解决暂态失稳问题。经计算,控前和控 后的功角 裕度分别 为 -31.5% 和23.9%,控后电压裕度和频率裕度分别为40.6%和42.2%(因控前故障暂态功角失稳,故不再计算暂态电压和频率裕度)。“大房一线大同侧三永”故障后, 系统阻尼不足,振荡频率 为0.68 Hz,阻尼比为0.405。根据振荡波形进行模式分析并估算机组参与因子[22],参与因子较大的为山西神二、河北沧东和山东潍坊、邹县、运河电厂机组。由于山东受入功率,若降低山西、河北机组出力,增加山东机组出力, 减少联络线传输功率,可以增加故障后系统的动态阻尼,机组调整后阻尼比提高为4.4。调整中由于运河电厂机组为暂态稳定临界群机组,不能增加出力。控制措施如表1所示。

5.2 静态电压稳定辅助决策

山东东送断面功率增长方式为西部机组增加出力、东部地区增加负荷。在临界点附近进行电压稳定模态分析,电压薄弱区域为恒顺和永和地区,东海、龙口和烟台机组的参与因子较大。

通过在恒顺220kV变电站35kV侧投入4组20 Mvar电容器,电压稳定裕度由16.63% 升高至18.12%,满足裕度 门槛值的 要求,无功功率 也由0 Mvar上升至80.8 Mvar。将最终无功控制方案施加在基态文件上,重新进行基态评估,未出现节点电压越限情况。

5.3 措施合并和安全稳定校核

由于没有控制冲突的问题,将暂态、动态稳定和静态电压稳定辅助决策的控制措施简单合并即可。采用最终得到的控制措施调整电网运行方式,重新进行安全稳定评估,均无其他安全稳定问题。

6 结语

管理秘书怎样做好辅助决策工作 篇2

管理秘书是一个富有挑战性的的职位，是关于管理文秘工作规律及其应用的科学，为领导机关、社会团体或个人提供辅助管理，综合服务的人员。上传下达，不仅仅要将情况向上级传递，也要辅助上级做好决策，决策事关重大，这就非常讲究技巧和尺度了。

一、了解管理秘书

想要知道如何更合适的开展工作，把握尺度，找准定位，首先需要对秘书部门有所了解，否则一切都是空谈

1、秘书部门工作特点：政治性，辅助性，机要性，事务性，综合性，被动性

2、秘书部门的职能作用

参谋作用、助手作用、枢纽作用、耳目作用、门面作用

3、管理秘书工作的基本原则 保密、准确、迅速、务实、创新

二、1、前期

①找准定位——辅助性

这是一切的前提，必须明白秘书的定位，是一个辅助性的部门，而不是决策的决定者，秘书所需要做的，就是辅助，具体展开而言，就是为上级呈现定制决策所需要的相关资料，帮助分析上级面临的一些情况，决策执行的可能后果，协助上级周全的考虑事情可能的路线，罗列各种因素，考虑事情的突发情况的应急预案，积极的提出自己意见和建议。这些，都是辅助性的，上级与自己的看事情的角度以及掌握的信息量不尽相同，秘书要做的是辅助，而不是定制

② 注重平时积累

我们看到，秘书工作充满着被动性，没有自己主办发动的活动，大都是接受上级的指示、执行上级下达任务、处理突发情况，不可预见，充满者被动，所以必须注重平时的积累，能准确了解上级所要处理的相关领域的基本概况，资料安放，最新动态动态，所谓出谋划策，怎样做好辅助决策工作

必须先要心中有所了解，处理烦乱与琐细的资料本来就是秘书存在的重要意义之一，所以必须自己先要了解，否则需要用时再冒冒失失翻上翻下，必然会给上级工作带来极大的阻碍以及不便。“书到用时方恨少”，是秘书大忌。

2、中期 ①高执行力

秘书工作原则中明确强调，要求工作迅速，衍生出来，就是要求高执行力，既然无法未雨绸缪，就反应迅速，接到任务命令，马上着手调查，翻阅资料，收集信息，尽最快速度完成前期准备，马上向领导进行汇报，让领导掌握最新动态。对于可能出现以及可以预见的问题，要及早以及跟领导进行沟通和反馈，切不可任务截止完成之时再说，否则会耽误事情甚至产生巨大的不良后果。

②资料分门类别梳理，协调，客观上报

收集信息过程中，无疑会收到来自各个社会阶级、利益团体的意见，他们代表的是不同的权利需求，其中甚至某些意见和信息截然相反，这就要求秘书务必要客观公正，不带私人利益和感情色彩，客观，公证的处理信息，向上汇报，以及积极提醒上级综合考虑各方面利益需求。

不仅如此，秘书还会收集到来自不同学科领域专家的意见和建议，基于学科背景以及专业出身不同，这些信息对于同一件事考虑的角度，方法，伦理观，结论是不尽相同甚至有所冲突的，这也要求秘书在进行资料收集时，多多注意综合各方面的信息，给领导递呈完整客观的信息。

③准确有效的提供信息，做好记录

经过详细以及深入现实中调查，秘书掌握了一定的信息以及资料，领导是要在短期内接收自己较长期准备和理解的资料，所以秘书必须要以简单，准确，到位，客观，有条理的形式为领导呈现以及罗列各种复杂的情况，让领导有清晰地认识以及清醒的思考，与此同时，秘书还要事先为领导想到一些可能出现的突发情况和应急预案，使领导的决策更加完善，详尽和周全。

凡事无绝对，不可能每一件事情都尽善尽美，所以要求秘书要认真做好笔记，记录各方面的意见以及方法，面对定制决策过程中的讨论内容，甚至是争执内容，要充分详尽的记录，除了最终领导采纳的意见，对于那些领导没有采纳的意见和方法、对于领导对这些意见方法的判断，态度，意见，也要详尽记录，一边做好信息的向下传达，还有作为日后方法的备案。

3、后期

③ 做好决策实行的沟通

从一开始简介管理秘书我们了解到，秘书除了起到耳目作用，还起着重要的门面作用，之前收集了各方面的甚至是有利益冲突的信息，决策制定，毕竟难完完全全顾及，决策下达，下级难免产生不理解，所以作为秘书，必须为领导协调好各个人员出现的状况，耐心为各方面人员解释清楚，做好人员沟通与协调工作，传达好领导的意见，避免人员冲突以及对政策的不理解，不支持。同时，对于下级的情绪以及对待决策的意见和建议，秘书也要及时的做好反馈工作，做到上情下达，下情上达。

②做好监督，留意决策实行最新动向

决策只有实行，并且长时间到位的实行才有效果，作为秘书，应替领导做好监督工作，对于突发情况以及执行不到位，或者决策执行遇到的新问题新情况，都要做好及时的汇报，让领导掌握最新动向，一边采取有效而及时的措施进行补救以及改进。

三、总结

秘书的工作时琐细有繁重的，需要找准自己的定位，需要提前做好准备，需要考虑多方面的因素，需要掌握一定的人事技巧，需要高执行力以及缜密的思维，需要一颗负责到底的心。只有做到这些，才能更好的为领导分担，协助好领导做决策工作。

四、参考文献

1、“了解秘书”参考自 书名：管理文秘

作者：徐世雨，林静 主编

出版社：山东人民出版社

出版时间：2011年8月1日

2、“资料分门类别梳理，协调，客观上报”参考自 《做好辅助决策中的协调工作》作者：中共山西省汾阳市委党校

南京爱德:信息如何辅助决策? 篇3

尽管越来越多印企上马ERP，推行精细化、信息化管理，但是大多数印企还停留在用电脑输入代替人工手写的ERP初级使用阶段，较少有企业达到ERP应用的最高境界——把数据变成信息，把信息变成情报，辅助领导决策。

ERP系统中积累的数据越来越多，但它们真正发挥作用了吗？本期“智库”栏目策划“别让你的数据躺着睡觉”专题，邀请大家共同探讨ERP在印企的深化应用。

辅助决策不是部门级的信息应用，是公司内部跨部门的资源协调和外部客户与供应商的资源整合。

南京爱德印刷有限公司2009年8月实施新ERP以来，ERP运行已经稳定，各项流程基本成熟，ERP的数据准确性和及时性已经较高。经过两年多的运行，公司的各项主要流程和主要数据都已经进入ERP系统，已经积累了报价、订单、工艺、采购、库存、报工、发货、质量、财务、人事等大量数据。随着ERP系统的稳定和完善，公司IT部门的主要任务也从繁重的实施和维护工作中解放出来，转而面向企业决策的深度信息挖掘，辅助公司高层决策，真正发挥ERP的作用。

信息辅助决策，是通过信息化手段，辅助公司战略/策略层面的方案及决策的制定。辅助决策不是部门级的信息应用，是公司内部跨部门的资源协调和外部客户与供应商的资源整合。爱德印刷信息辅助决策在ERP选型初期就已经规划，主要体现在公司的四大策略中。

产品价格策略

目前公司的价格策略是通过价格策略会的形式做集体决策，主要参与的部门是公司高层、业务部、财务部、报价中心。年初根据客户及产品的盈利水平、竞争对手情况、客户价格接受度，形成公司全年整体的价格策略。在年度价格策略基础上，每两周开一次会，讨论如何及时应对外部市场环境的变化，对价格策略进行微调。

ERP为报价策略会提供以下决策资料：

分销售区域、客户、产品的成本和利润统计，分析公司主要利润来源，有针对性地进行价格调整和成本改善。

重点订单的详细成本分析，有针对性地进行成本改善。

根据机台负荷和淡旺季，核算成本中心固定成本和边际成本，便于调整对外报价。

分析客户过往的询价记录，掌握客户价格接受度。

客户服务策略

在目前国际经济环境不景气的情况下，爱德印刷作为出口企业，面对激烈的国际和国内竞争，必须提升客户满意度，才能占有更多的市场。在公司众多客户中，根据客户的销售额、信用等进行分类，集中优势资源满足重点客户需求，并防范不良客户风险。因此公司价格策略会的重点从定价策略逐步转向如何制定合理的客户服务策略，以适应更加严峻的市场环境。

ERP为客户服务策略提供以下信息：

分析客户订单记录，制定合理的书芯、产成品库存服务。

分析客户销售、利润、回款，设定客户等级，给予不同的账期和交期服务，在资源有限情况下优先满足重点客户。

分析客户动态背景资料和信用情况，设定合理的信用额度。

分析客户的投诉和质量问题，从公司层面加以关注和解决。

分析客户询价和订单的规律，为客户提供增值服务。

资金控制策略

2011年国内银根紧缩，企业获取资金比往年困难。随着欧债危机的不断深化，国外客户的资金也紧张，出口企业逾期应收账款显著增加，企业经营风险不断积聚。公司每两周召开一次资金控制会，对应收账款、原材料、产成品和在制品进行控制，加快资金流转，减少资金成本。具体细则如下：

根据资金使用情况编制资金预算，利于财务融资。

分析应收账款，加速资金回笼。

分析原材料呆滞，减少库存积压。

分析产成品、在制品呆滞，加快存货流转。

生产计划策略

APS是ERP规划中的一部分，分为大计划和小计划两级排产。小计划为周、日计划，小计划已经很顺利在运行，通过每周一三五的计划跟单会来协调解决问题；大计划中，月度生产计划也运行正常，通过每月的生产计划会来集体决策。2012年规划季度、年度生产计划进入蓝单排产，利于公司生产资源的整合和年度生产计划平衡。

通过APS中近两年排产信息，制定年度生产计划。

分析近三年原辅材料的采购情况，直到提前采购与供应商开发。

通过瓶颈工序产能分析，提出高峰产能解决方案。

公司自投设备成本和委外成本对比分析。

上述四大策略需要大量数据，这些数据如何准确、及时获取，如何整理成有效报表，需要企业IT部门进行规划。

首先，要保证基础数据的准确性，需要的数据包括客户、供应商、料件、财务等各项企业最基本的信息。客户、供应商、财务基础信息由财务部录入，其他基础信息由信息中心专人录入。

其次，要保证报价、订单、工艺、采购、库存、报工、发货、财务、质量等各项基础单据的及时准确和相关性。为保证准确性，通过ERP程序段进行字段输入控制，减少错误录入，通过单据逐级评审，减少差错；为保证及时性，通过管理流程做规定，如报工必须当天结束，报价必须在一个工作日内完成。

再次，为保证各项数据能相互关联，不出现信息孤岛，通过订单号、产品编号等关键字段能查询各项数据；通过订单跟踪表和订单结案，贯通各项基础单据数据。

最后，为保证成本结算、生产排产、库存呆滞等报表数据准确性，要建立数据模型，保证运算逻辑正确性，并根据企业的动态，及时进行调整。

有了IT部门的信息支持，还需要公司有“CIO”进行信息的管理需求规划，根据公司的管理重点定制报表需求，并参与公司策略决策，才能真正发挥信息辅助决策的作用。

（作者为南京爱德印刷有限公司总经理助理）

矿井应急辅助决策支持系统 篇4

GIS是一种利用计算机对空间信息进行存储和处理的系统, 通过对空间信息及其他各类信息的有效管理, 从而使大量抽象、枯燥的数据变得生动、直观和易于理解, 提高工作效率和管理工作的科学性和准确性。将GIS技术引入矿井应急救援工作中, 将矿井应急救援信息与地理信息有机地结合起来, 构建一个基于GIS技术的矿井应急辅助决策支持系统具有十分重要的意义。

系统功能

地理信息管理

可以方便地对空间数据进行输入、编辑、显示、查询、空间分析和输出打印, 构造一个符合实际的模拟空间, 展现各种地物之间复杂的空间关系。

矿井参数管理

实现对矿井各种属性参数的管理, 包括巷道、风机、危险源、井下主要设备设施、专家、应急队伍等。

灾害模拟

系统可以进行矿井网络解算, 在通风网络解算的基础上进行火灾模拟, 可以动态模拟火灾烟流在巷道中的变化。系统也可以模拟水灾的事故后果。

灾害处理

为提高应急救援反应速度和协调水平, 向决策者提供灾害处理方法、救灾专家库和救灾设备库等内容, 帮助决策者及时采取适当措施应对突发事件。

道路限速辅助决策系统的开发研究 篇5

道路限速辅助决策系统的开发研究

道路限速辅助决策系统,通过对车速和道路、交通、气候等限速要素之间的关系以及各限速要素共同作用时采用的串并行控制关系的分析,并借助于Visual Basic程序设计语言,实现以下功能,即在不同的`道路等级条件下,当用户输入限速要素的各种条件及参数时,计算机通过对可选限速要素产生的各个限逮值进行平均加权处理,对加权平均下的速度值进行车道宽度修正和有无中央分隔带的修正,最后将其与设计车速进行比较,取小值,并将与该值最接近的整10倍数作为辅助决策限速值.

作 者：蒋新 马玉春  作者单位：蒋新(北京交通大学交通运输学院,北京,100044)

马玉春(新疆大学机械工程学院,新疆,乌鲁木齐,830008)

刊 名：交通标准化 英文刊名：TRANSPORT STANDARDIZATION 年，卷(期)：2010 ”“(7) 分类号：U491.4 关键词：限速   限速要素   辅助决策   车速   安全  

综合辅助决策 篇6

【关键词】三级五大；状态检修；大检修；PMS

一、主配网状态检修决策系统概述

随着电网规模的发展以及输变电设备在数量、质量上的迅速提升，原先的设备定期检修模式越来越不适应电网及设备的管理要求。为规范输变电设备检修管理，适应当前电网管理需要，公司制定了部分设备的状态检修标准及评价导则为适应“SG186”工程信息化战略需要，使“设备状态检修辅助决策应用”（CBM）成为公司生产管理系统（PMS）的一个高级应用模块，有必要对CBM的功能规范提出统一要求。

CBM就是根据设备状态及安全风险因素，实现自动化/半自动化设备评价，并向设备管理人员提供何时开展设备检修、如何开展设备检修等决策建议，使状态检修比传统定期检修更具针对性，实现“应修必修、修必修好”的工作方针，更好地满足电网安全性、可靠性以及经济性要求，为此在开展生产管理系统的基础上开展了状态检修工作，时至今日取得了良好的效果。

1.当前已经颁布11类设备的状态检修导则，本公司对应全部设备已纳入状态检修系统。该系统已经实现巡检状态量、试验状态量的自动收集功能，实现了设备状态的自动评价功能，同时也实现了设备评价报告和专业报告的自动生成功能，目前该系统运行正常。

2.状态检修系统基于设备台帐、缺陷、试验报告等数据，对设备进行自动/半自动状态评价。为了适应公司“大检修”体系中集约化、扁平化和专业化管理的总体要求，提高系统的标准化、自动化和智能化水平，需要从扩大设备评价范围、完善设备评价方法、提升辅助决策功能三个方面对系统进行功能完善，满足精益化管理的需要。

3.在扩大设备评价范围方面，以现有十九类设备为基础，逐步扩充直流输电设备、继电保护等二次装置以及配电设备的状态评价，实现交直流输变电及配电主要设备类型全覆盖；增加家族性缺陷、带电检测、不良工况、在线监测数据为状态评价信息来源。

4.在完善设备评价方法方面，建立统一的设备缺陷信息标准和试验项目标准，实现状态量的自动评价；强化数据的追溯和分析，实现历史数据变化趋势的展现及分析；提供异常数据的辅助分析及故障诊断功能，提升辅助决策功能方面，建立专业评价报告审批流程，实现专业报告的三级评审；根据设备试验检修情况、状态评价结果、检修策略等，辅助生成设备检修计划。提高了检修工作的针对性和有效性，保证了检修质量，降低了检修成本，确保了各项生产任务的安全顺利完成。

二、主配网状态检修辅助决策系统对企业工作的指导

日前主网状态检修辅助决策模块已从建设、使用进入到深化应用阶段，根据公司深化应用常态化要求，组织对各使用单位应用情况进行巡检。

通过对执行体系、管理体系及技术体系三个方面对主网状态检修开展全面核查工作，对照达标评价细则以及结合主网状态检修辅助决策系统应用情况开展验收，从验收结果可见，各单位圆满通过主网状态检修达标评价验收，且在实际工作中，运用在线检测系统与状态检修辅助决策系统相结合方式，科学制定检修策略，提高主网精益化管理水平。此外随着配网设备日益增多和管理需求，状态检修工作也同步启动，并进入了初期实施阶段。

1.通过主网状态检修辅助决策系统的有效开展与使用，公司相继又开展了配网状态检修辅助决策系统的推广与实施，结合自身状态检修实际开展情况，已相继完成了《配网状态检修实施方案》的发文和发布，同时制定了《配网状态检修工作规划目标》的制定和发布，并获得相关专业人员的高度肯定；目前在实际运行中，实现了状态检修工作的动态管理和持续完善，且在制度建设、状态评价、检修决策、计划执行等方面取得了一定的成效。

2.目前实现配网设备状态信息的录入、设备状态的评价到评价报告的生成和归档，流程顺序操作等，配网状态检修人员更加熟练地掌握了配网状态检修辅助决策系统的使用，为今后更好地开展配网状态检修工作打下了良好的基础。

3.系统功能充分发挥作用，从状态检修辅助决策系统中数据获取、数据处理、监测预警、状态评价、状态诊断、预测评估、风险评价、决策建议等功能应用，满足了电网安全性、适应性、灵活性的要求；且按评价分数纳入管理绩效考核范畴。

三、主配网状态检修系统运用培训与调考工作

2014年以来公司为进一步推动状态检修工作的开展和深化，提高员工队伍素质和状态检修系统使用工作质量；依据安全生产重点工作安排各公司组织开展了状态检修专业的培训与调考活动，实现专业人员学习常态化、考试科学化、规范化。

1.首先开发了“状态检修在线考试系统”，作为状态检修项目负责人完成从系统的部署到上行运行及人员培训工作，状态检修专业调考活动历时3个月，分为全员学习培训、公司普考和调考三个阶段。按照规定考试内容，通过集中培训、网络培训、岗位自学等形式，对各单位负责状态检修工作的相关专业部门负责人、专责、班组长进行了全员培训，培训覆盖率达到了100%；培训结束全省17个地市两个层级从业人员进行了普考。并抽调人员对参考人员又进行了封闭集训，较好地提升了状态检修专业队伍的整体素质。

2.2014年以来继续深入各地市公司开展现场深化应用培训，并针对实际问题逐一讲解，即不合格数据的整改方法和提高指标的注意事项等，从而大大提升了工作效率和深化应用水平。

四、主配网状态检修系统后期展望

按照公司“三集五大”建设发展需求以及对照2014年度总体思路与目标，在该系统不断升级与完善的基础上；逐步建立以标准化工作为考核机制和标准，促进该系统进一步深化应用与改进，同时为“大运行”与“大检修”体系的建设发展提供技术支撑；也为电网的安全与可靠运行以及今后调控一体化工作的推进打下坚实的基础。

1.坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，随着主配网设备的不断增加，为保证设备健康运行和实施全过程管理，建立健全主配网状态检修系统是设备安全运行的技术手段；目的是增强设备检修针对和有效性，提高设备可用率、供电可靠率及企业综合效率。

2.该系统今后坚持“持续完善”的原则，以适应电网发展和技术进步的要求，提升信息化水平，提高人员素质和技能水平、最终达到设备运行安全可靠、检修成本更加合理的检修策略。

3.今后公司发展方向定位为以信息系统集成、运维服务为核心业务的专业化公司。重点发展信息设备集采、信息系统集成服务。

参考文献

[1]DL/T 393《输变电设备状态检修试验规程》.

地区电网智能调度辅助决策系统 篇7

随着电网规模的不断扩大,对电网安全运行及供电可靠性的要求也越来越高。目前各级调度中心普遍配备了能量管理系统(EMS)用于电网运行的监视和控制,但整个调度运行模式还处于“人工分析型”的阶段,缺乏智能分析手段。系统的安全稳定运行严重依赖调度人员,特别是在事故紧急情况下,面对海量数据时的实时决策非常困难,使得调度运行人员不堪重负,迫切需要建设一套能为调度员处理紧急事故提供辅助决策帮助的系统[1,2,3]。

本文从智能告警、故障诊断和故障恢复3个方面介绍了地区电网智能调度辅助决策系统。它对拓展现有调度自动化系统的功能,提高智能化水平,实现故障情况下的电网智能报警及供电恢复,具有重要意义和实用价值。

1 系统体系结构

在电网正常状态下,智能报警模块实时跟踪电网的运行状态,自动进行扫描,通过信息分类过滤误遥信,并结合专家系统给出一般事件的处理结果。同时,报告系统出现的异常元件,找出电网中存在的各类安全隐患,提出预警,便于调度员提前采取预防性对策,从而避免后续连锁故障的发生。

在电网故障情况下,故障诊断系统利用一次、二次、静态、动态的各类信息实时、快速地进行智能分析,定位故障设备,并以告警的形式提示给调度运行人员,同时将故障诊断的结论信息输出至故障恢复系统。故障恢复系统借助拓扑搜索,给出快速恢复供电的辅助策略方案,以最有效的方法减小事故影响,尽快恢复供电,把电网调节到安全正常状态,避免事故进一步扩大[4]。系统体系结构如图1所示。

2 智能化报警

目前EMS普遍存在的一个问题是,电网运行监视的告警信息是通过事件顺序记录(SOE)方式采集及显示在调度端,未作任何的分析或判断处理。事故情况下各种信号动作频繁、真假难辨,难以抓住重点且很容易遗漏重要告警信号,从而影响事故的正确处理。

智能告警对实时信号按信息分类进行预处理,结合告警压缩和信号过滤技术区分误告警,同时利用专家告警知识库实现同一事件信号的关联,为调度员提供告警处理建议,帮助调度员减轻告警处理的压力。

2.1 告警信息分类

采用统一的信息描述格式接收和汇总电网实时监控与预警类应用的各类告警信号,并根据各自的特征对大量的告警信息进行合理分类。针对大部分告警信息的提示性质,把全部告警信号根据重要等级程度划分为多个种类,每种等级的显示作为单独的告警页面互不交叉,实现了告警信息的分流。告警信息有以下几种分类方法。

1)根据告警类型、告警状态进行统一分类。

2)遥信信号、二次遥信信号、遥测信号根据需要进行自定义告警分类。

3)根据告警规则库中的定义进行告警分类。

2.2 误告警处理

电网监控系统往往会因为站端信号的抖动或误发造成同一动作信号的频繁发送,导致告警窗短时间内显示大量无用的告警信息,这些抖动告警占据了有限的屏幕资源,并牵制了监控人员的大量时间和注意力,需要通过技术手段在主站系统上对上述无效告警信息进行处理。本系统采用了对无效告警信息的滤除和重复告警信息的压缩技术来实现对运行监控系统中出现的无用告警信息的处理。系统能够识别电网各种运行状态下的抖动告警信息,主要包括:遥测越限抖动告警信息、保护动作复归信息频繁抖动、设备停电检修调试误发的信号。

针对遥信误发采用压缩技术,即经预先定义的某个类型信息(如事故类/二次遥信类信息)在一个时间周期(该周期可自定义,一般取24h)内重复出现超过门槛值(门槛值可设,一般定义为20条)时,系统自动删除前面多条重复信息,只保留后一条信息,同时在该条信息的后面出现一个累计数提示。

误告警处理解决了长期困扰调度系统的站端信号抖动问题,但为减轻主站端的通信压力,长远来看在变电站内部处理解决该问题更为合理。

2.3 告警信息显示

监控中心将信号显示按间隔划分。可由用户定义间隔,将同一间隔的多个信号按时序归为一个事件,对该事件内的多个信号进行逻辑推理,判断故障,并提供简要的处理方案。

告警信息通过告警窗口分页显示,包括:实时信息、未复归告警信息、事故信息、故障信息、越限信息、操作信息、告知信息、保护信号等,每个页面可由用户根据需要激活或关闭。这样,监控值班员真正需要关心的仅仅是事故信息和未复归告警信息,监控工作量大量减少。

3 故障诊断

故障诊断的实用化需要从信息源和算法2个方面考虑。以往由于设施和技术的原因,信息来源有限,或局限于单一的调度端或变电站的某一系统,在算法上往往采用单一模式,实用化程度不高。为提高故障诊断实用性,首先建立分层诊断模型,对可利用的各类信息进行分类分层处理,统一信息描述模型实现了各类系统间信息的互通,引入故障可信度指标和多模式诊断推理以提高软件的适应性和鲁棒性[5]。

3.1 分层诊断模型

结合当前电网现状,调度自动化系统接收到的现场信息按时间优先级及适应性可划分为3类:第1类为在数据采集与监控(SCADA)系统中能保证快速获取的开关遥信信息;第2类为开关SOE信息;第3类为保护动作信息。系统按以上3类信息分层判断并综合比较,给出最终诊断结果,从而避免了在复杂故障情况下,单纯利用SCADA设备量测及开关量信息不能准确确定故障元件的缺点,综合利用多源信息进行分层诊断处理。

3.2 统一信息描述模型

由于故障诊断所需的保护及断路器数据源分别来自于SCADA系统和故障信息管理系统,两者对于模型信息均有各自的描述方式,因此必须对保护的各种功能及断路器的命名进行统一的描述和定义,以满足故障诊断功能的需求。

系统对基于SCADA系统的保护信息和基于故障信息管理系统的保护信息进行建模和扩展,构建了统一的信息模型,较好地解决了电力系统因设备异构造成的“信息孤岛”问题。

统一信息模型形成后,故障诊断系统通过消息总线服务接口规范(MSG_BUS)调用基于统一信息模型的综合故障数据,并启动故障诊断程序,进行实时、在线故障定位诊断,从根本上解决了故障诊断系统的信息完备和模型统一的问题,实现了信息的互通、互换、互操作。

3.3 故障可信度描述

可信度反映了设备发生故障的可能性,系统建立了一套完善的可信度描述指标体系,通过对故障发生的可能性进行一定的量化处理,对故障诊断结果的可信度进行自动统计与计算,同时避免了因信息遗漏等原因造成的误判对调度人员的干扰。

系统可事先定义好各个数据源的权重指标值(各权重指标值之和等于100),然后将通过预处理分析出的可疑故障设备集和变权重分析相结合,最终得出关于该可疑故障设备的综合权重值,即对各单一数据源进行诊断分析,再结合各自的可信度指标,综合各数据源的分析结果,得出设备发生故障的可信度指标值。指标值越接近100,说明故障诊断结果的可信度越高。权重指标可根据历史结果自适应调整。

由于不同地区调度系统的建设差异较大,信号质量及系统维护差异较大,单一数据源的诊断结果必然导致可用性不高。通过引入可信度指标,既提高了故障诊断精度,也使软件的适用性进一步增加,为故障诊断的实用化奠定了基础。

3.4 多模式诊断推理

电网故障诊断是一个复杂的综合性问题,涉及到电网运行专业知识、信息源的不确定性,以及静态关联和动态过程的描述等多个环节,单一方法无法解决所有问题。综合利用各种诊断方法的同时不断扩充引入新技术的多模式诊断推理是故障诊断实用化的必然发展方向。

在本系统中,故障分析模块利用启发式搜索和多代理技术实现故障设备的判断和定位。首先,系统分别根据某一类信息(如开关变位)启动分析,利用拓扑搜索圈定设备范围集,结合该类信息的可信度权重指标,得出分类故障诊断结果;然后对各类诊断结果进行类比补充,即利用全局信息综合考虑,得到诊断结果的最优解。

需要指出的是,随着智能电网建设的不断深入,智能电网调度技术支持系统的一体化平台能很好地解决信息统一建模和综合利用问题,为故障诊断的实用化提供更强大的支撑。

4 故障恢复

故障恢复模块结合SCADA系统当前断面,给出事故后的电网分析和事故诊断报告,包括停电厂站及损失负荷信息,同时进行故障后的N-1扫描,给出电网薄弱环节预警。结合110kV及以下地区电网的辐射状运行方式,利用快速拓扑算法,查找可供恢复利用的联络开关,及时调整系统运行方式,提供调度员失电区紧急恢复供电的辅助决策方案[6]。

4.1 基本原理

高压配电网通常的运行方式是网状结构开环运行,因此,如果从220kV变压器高压侧向低压侧方向延伸,可将高压配电网划分为若干个独立的分区,分区内的设备在电气上相互连接,分区的边界是一些处于分闸状态的开关和刀闸。当发生故障时,故障的定位、隔离都限定在某一分区的内部,与其他分区无关,但在故障恢复时则与故障分区及其周围分区的内部无关,而与它们的边界及分隔区的设备有关。

首先定义变电站110kV的联络开关为电源起始点,并且用不同的颜色来区分,然后将网络中的线路和变压器支路看做是通路,开关刀闸看做是关卡,从起始点开始着色。在搜索过程中,变电站220kV高压侧开关不允许着色以防止串色,并终止该路径的染色功能。最终网络将被划分为多个不同颜色的色块,并以数字进行标识区分,划分为不同的电源区和失电区。各区域的边界由一些状态处于分位的开关组成,即着色终止的位置。在标识完系统之后,停电区域事故恢复方法就变为从故障区寻找电源区的过程,搜索方法采用类似于雷达的反射波原理,即从停电区域的边界开关的对端节点出发,加上一个幅值不等的脉冲信号,采用广度优先的方法分层广播出去。当遇到电源区域的边界时发反射波信号,发射点通过分析所有相对应的反射波信号可以获得相邻的各个电源点及其相关路径信息。

4.2 网络建模和局部拓扑搜索

任何算法都离不开网络模型的建立。在充分利用EMS模型的基础上,结合拓扑搜索的需要,采用基于广义点和线网络模型结构,将无阻抗设备(开关、刀闸、母线等)收缩为一个广义上的点(NDZONE),而线路、变压器及串联型的电容电抗器则归并为广义线(BRANCH),网络连接关系描述为点和线之间的关系,在广义点和线之间设计了一组数据关系指针,可以方便实现由点找线及由线找点的过程。采用该模型后,拓扑搜索可以局限在某一个广义点的内部,因而大大提高了搜索效率。

4.3 基于广播原理的恢复路径搜索

在搜索潜在的供电电源时,首先在失电区的边界开关对端(图2中开关B的右侧节点)加一设定高度的脉冲信号,结合局部拓扑和广度优先搜索技术进行该脉冲信号的广播发送,记录下所有被广播信号感染的相关开关、刀闸等设备,以及它们接收到广播信号时的感知方向(从左到右或从右到左),当广播信号触及到电源着色区域的边界设备时,该支路方向上的广播信号停止传播,同时记录下反射点的位置。等到发射点的信号传播完毕之后开始反射点信号的传播,原理与发射点信号传播相同。所有在正反2次信号广播过程中感知方向不相同的设备皆为操作路径中的关联设备(如图2中的开关B,C,D,E),而感知方向相同的设备则是非路径设备(如图2中的开关H,I,F,G),操作路径中关联设备的反射点信号的传播顺序则与其对应的实际现场操作顺序相一致。

由于实际的高压配电网结构通常为辐射状,一般情况下只需要发射点的一次信号传播就可以实现电源点的查找和操作路径的生成,而无需反射点信号的反向传播过程。具体实现是采用类似变频的方法,即在广播信号经过开关的某一侧时,其对端脉冲信号的幅度在原有基础上加上该开关在实时数据库中的下标位置,信号传播结束之后,从反射点开始解析信号中的开关信息就可以获得该反射点所代表的电源区域到失电区域的操作路径。另外,为加快操作路径的生成,可事先将被广播信号感知的开关设备记录下来,以减少重复性的搜索过程。

4.4 转供电源搜索及恢复方案生成

当被转供区域的负荷存在多个潜在的供电电源时,除了被转供区域的负荷分别由各个供电电源点转供的单电源方案外,还有多个供电电源点共同分割被转供区域负荷的多电源方案。这在单电源方案不能满足要求以及出于平衡负载的目的时显得尤为重要。在图3的示例中,用双电源来分割被转供区域的负荷。

多电源同时分割被转供区域负荷的原则如下。

1)被转供区域负荷不失电原则。

2)多电源之间各自的辐射状运行(非合环运行)原则。图3中,发生故障时,开关A跳闸,潜在的供电电源1和供电电源2分割停电区负荷时,首先利用反射原理找出两者之间的关联路径:开关H,B,E,G,I。则其所有的分割方案为轮流分开关联路径上的开关:(合开关J和M,分开关H)、(合开关J和M,分开关B)、(合开关J和M,分开关E)、(合开关J和M,分开关G)、(合开关J和M,分开关I)。

双电源以上的分割方案通常是将它们分解为双电源排列组合,由于实际的多电源很少超过4个,而且双电源以上方案以无解为绝对多数,因此,实际分解后的恢复方案并不多,在处理时效上也很快。

5 现场测试及应用

该软件已在多个大型地调投入运行。以南方某地调为例,智能告警模块对系统15万个遥信信号进行了分类,总结归纳出90种,基本覆盖整个电网需要重点关注的事故及异常告警信号,具有普遍意义。

故障诊断模块在试运行期间实际捕捉故障10余次,但大部分为110kV和10kV线路出现故障,并未发生大面积严重事故。该软件对整个电网所有220kV变电站全站停电事故进行了模拟测试,总结出调度人员事故处理案例。以220kV中航站主变故障导致全站失压为例,故障前电网运行状态如图4所示。

通过前置模拟器模拟中航站1号和2号主变三侧开关遥信变位及对应的开关SOE信号,以及1号和2号主变瓦斯保护动作信号。故障诊断模块接收该模拟信息,在将1号和2号主变故障诊断结果提供给调度员的同时启动故障恢复模块。系统结合在线拓扑和潮流校验得到如下恢复方案。

1)将中田甲线和中田乙线转为冷备用。

2)将滨厦线由热备用转运行,通过滨河站转供岗厦站和田面站负荷。

3)将中上线转为冷备用。

4)将梅上甲线和梅上乙线由热备用转运行,通过梅林站转供上步站和八卦岭站负荷。

5)将通岭线由热备用转运行,通过清水河站转供通心岭站和华强站负荷。

参考文献

[1]孙宏斌,胡江溢,刘映尚,等.调度控制中心功能的发展[J].电力系统自动化,2004,28(15):1-6.SUN Hongbin,HU Jiangyi,LIU Yingshang,et al.Evolutionof the power dispatching control center[J].Automation ofElectric Power Systems,2004,28(15):1-6.

[2]姚建国,杨胜春,高宗和,等.电网调度自动化系统发展趋势展望[J].电力系统自动化,2007,31(13):7-11.YAO Jianguo,YANG Shengchun,GAO Zonghe,et al.Development trend prospects of power dispatching automationsystem[J].Automation of Electric Power Systems,2007,31(13):7-11.

[3]姚建国,严胜,杨胜春,等.中国特色智能调度的实践与展望[J].电力系统自动化,2009,33(17):16-20.YAO Jianguo,YAN Sheng,YANG Shengchun,et al.Practiceand prospects of intelligent dispatch with Chinese characteristics[J].Automation of Electric Power Systems,2009,33(17):16-20.

[4]梁俊晖,廖志伟,黄志元,等.广东电网事故处理智能辅助决策专家系统开发[J].南方电网技术,2008,2(6):26-30.LIANG Junhui,LIAO Zhiwei,HUANG Zhiyuan,et al.Thedevelopment of intelligent assistant-decision expert system foraccident treatment in Guangdong power system[J].SouthernPower System Technology,2008,2(6):26-30.

[5]郭创新,朱传柏,曹一家,等.电力系统故障诊断的研究现状及发展趋势[J].电力系统自动化,2006,30(8):98-103.GUO Chuangxin,ZHU Chuanbai,CAO Yijia,et al.State ofarts of fault diagnosis of power systems[J].Automation ofElectric Power Systems,2006,30(8):98-103.

森林防火辅助决策系统设计研究 篇8

森林火灾是世界性的林业重要灾害之一,造成的经济损失相当严重,直接影响到工农业生产,甚至还威胁着人民生命财产的安全。由于森林火灾具有突发性、灾害发生的随机性、短时间内能造成巨大损失的特点,一旦发生森林火灾,不管扑灭是否及时,都将造成重大损失。为了实现森林防火工作的规范化、科学化、信息化,贯彻“预防为主,积极扑救”的方针,国内外学者和林业工作者都做了大量的研究实践工作。

随着“3s”技术和计算机技术的发展以及在森林防火中的应用,全国范围内新建了许多以“3s”技术为核心的不同层次不同级别的森林防火系统用以提高林火管理的手段与水平,使得森林防火工作取得了较大的进展。但目前的系统还有其缺点,如系统侧重防火数据的管理和林火扑救,对3s技术的集成不够等,没有充分发挥森林防火系统的功能。本文提出的森林防火系统将加强林火的预防功能,充分集成现有技术以提供高效林火扑救的解决方案,对林业防火整体管理水平的提高具有深远影响。

2 防火辅助决策系统体系设计

本文设计的森林防火辅助决策系统将计算机技术、3S技术、短信平台、视频监控等技术进行有效集成,将实现森林防火预防、救灾指挥、灾后管理和灾情预测等功能,为各级森林防火指挥机构提供有效的决策依据。其体系结构由六层组成,各层实现独立的功能。

2.1 森林防火辅助决策系统相关标准规范技术

建立森林防火辅助决策系统,需要依据一系列的标准规范技术,包括森林防火信息的分类、数据格式、代码约定、操作规范等,对于规范防火系统的建设和构建数据共享环境都具有重要的意义。

2.2 安全控制层

从网络安全、系统安全和应用安全来保证系统运行的安全性,防范用户的非法入侵、非授权用户使用和病毒攻击,保护网络条件下信息传输的正确性和安全性。

2.3 基础设施层

包括森林防火辅助决策系统建设所需的硬件设备和软件设备。硬件设备包括网络设施、GPS、视频监控系统、短信平台等;软件平台包括图形数据处理软件、数据库管理软件、操作系统等。

2.4 数据层

数据层是森林防火辅助决策系统运行的基础,包括数据库、空间数据库引擎和数据交换平台。森林防火辅助决策系统的数据包括遥感图像数据、GPS数据、地形图、DEM、地面调查数据和防护资源数据、元数据等,经过采集、处理、标准化、传输、存储后形成基础数据库和元数据库;空间数据库引擎将为访问空间数据提供方法;数据交换平台为需要森林防火辅助决策系统数据的应用系统提供数据共享的环境。

数据层解决森林防火辅助决策系统中属性数据和空间数据一体化的管理问题,为森林防火信息系统提供高效的业务分析、决策、交换和共享的数据环境。

2.5 应用层

主要包括森林防火站日常业务工作所需要的功能。包括数据管理系统、林火监控预防模块、林火预警模块、林火扑救指挥模块、灾后评估等业务功能模块。

2.6 服务层

服务层指为用户提供资源和应用的服务,主要包括信息发布服务、视频会议和办公自动化。

3 防火辅助决策系统功能设计

3.1 数据管理模块

以GIS技术为核心,对防火辅助决策系统所涉及到的空间数据和属性数据进行输入、存储、管理、维护和更新,同时提供查询分析功能,为森林防火提供决策信息,辅助森林火灾的预防和扑火指挥决策。

3.2 林火监控预防模块

森林火灾的大部分原因是人为用火不慎造成的,因此必须严格控制火源,才能充分发挥林火预防的功能。目前人民大众手机的使用率较高,因此本系统将集成短信平台,实时对进入林区的用户发布森林火险等级预报等信息的短信,从而达到林火预防的功能。

根据森林资源基础数据、气象资料等数据,以林班为单元,对其森林火险等级进预报和区划,对进入林区的人发送森林防火等级预警短信,短信内部包括森林防火的重点信息,如可燃物类型和干湿度、火源出现的危险等。

3.3 林火预警模块

作为县级防火办,获知火灾发生的主要方式是通过群众报警、护林人员监测等方式。随着遥感技术的发展,通过遥感卫星可以及时发现林火热点。预警模块将从相关卫星热点发布的网站上下载热点信息,当系统发现所辖区内存在林火热点时,会及时报警,提醒值班人员查看热点信息,及早发现火情,进行林火的扑救指挥。

3.4 林火扑救指挥模块

林火的蔓延与天气状况、风力风向、地形坡度等因素紧密相关。一旦林火发生,需要以尽快的时间将林火扑灭。林火扑救指挥集成3S技术,通过以下主要功能,辅助林火扑救方案的生成。

1)火点定位及信息查询:

将火点坐标落实到森林资源分布图中,查看火点中心一定范围内森林资源分布、道路分布、水源分布、居民点分布以及地形状况,为扑火救援工作提供基础信息。

2)防火力量分析

通过GIS的缓冲区分析功能,按照设定的影响半径对火点周围的救援队伍、防火物资以及生物防火林带、隔离设施、居民点、邻近水源进行缓冲区查询分析。快速查询到相关防火人员的手机、电话、通讯地址,以达到及时通知、尽早灭火的目的。

3)专题标绘

包括火点标绘、救援路线标绘、防火隔离带标绘、救援力量标绘等专题标绘。

4)防火最短路径和最佳路径生成

根据火点信息、道路信息和地形信息,生成林火扑救的最短路径和最佳路径,部署防火人员和资源到达火场的路径。

5)林火蔓延趋势预测

可以根据风向、风速、坡度坡向分析、森林资源信息,通过林火蔓延模型,直观地模拟一定时间内林火的蔓延趋势,为林火的扑救方案提供科学的预测信息。

6)GPS监控

通过GPS的实时跟踪监控,可以知道防火队伍所在位置,了解防火队伍的行进情况、火灾的蔓延态势。对于及时调整扑救方案有重要作用。

7)视频监控

卫星监测由于具有间隔时间长的特点,不适合作为防火指挥决策的数据源。在防火进行阶段中,宜采用视频监控系统,将林火状态实时传回防火指挥中心。

8)三维电子沙盘

提供三维地形生成/隐藏功能,三维环境操作功能。相比二维地图表达,三维电子沙盘不仅能很直观的表现整体的地形地貌,还在地形通视分析、火势蔓延分析和辅助决策等方面具有无可比拟的优势。

3.5 灾后评估

包括对火灾造成的各种损失进行评估和对扑火方案的评估。根据森林资源分布图和火灾过火面积,结合二类调查数据和树木的生长模型,给出受灾损失报告;对扑火方案的评估将分析本次火灾的扑火方案,并与假设的扑火方案和历史扑火方案进行对比,评价此次扑火措施的有效性,为制定扑火预案提供参考信息。

3.6 历史火灾档案管理

该模块对历年历次森林火灾资料建档,实现对历史火灾灾情的信息的有效管理、更新维护、查询和统计分析、重演火灾的功能,为火灾预防和火灾事后分析提供帮助。通过历年火灾灾情重演、比较、统计分析,可以了解火灾多发时间和多发地点,分析火灾的诱发因素,了解扑救指挥的有效性,为制定扑火预案提供参考信息。

3.7 日常维护管理模块

该模块实现对每个森林消防队伍人员信息、物资储备站、消防设施及灭火装备、瞭望塔的人员物资配备情况、防火隔离带进行监控管理,上级机关可随时查询所需信息,以便对所辖地区火灾防范工作进行检查督促。

同时该模块将对森林防火资源的空间分布合理性进行分析,如通过DEM来检查是否存在通视盲区,从而检验瞭望台的分布是否合理。

3.8 系统管理模块

该模块将保证系统的正常运行,包括系统参数管理、分权限用户管理、日志管理、系统数据库的备份与恢复。

4 小结

本文综合运用“3S”、数据库、视频监控等多种技术设计了森林防火辅助决策系统。该系统的建立能为森林防火辅助决策提供现代化的管理手段,实现“预防为主,积极扑救”的森林防火目标。森林防火辅助决策系统在本文中只描述了其简单的框架构成,其中还存在亟待解决的关键性技术问题,如视频图像的实时处理、实时获取卫星热点信息、林火蔓延模型的建立等。

摘要：有效集成“3s”技术、短信平台、视频监控技术等对森林防火辅助决策系统进行了设计。该文讨论了该系统的架构体系,对系统应具备的功能和数据库采用那些数据进行了相关论述。

关键词：森林防火,辅助决策系统,3S

参考文献

[1]沙宗尧,田扬戈.森林防火地理信息系统的设计与开发[J].地理空间信息,2007,5(4):8-10.

消防三维预案辅助决策指挥系统设计 篇9

图形算法研究是虚拟现实基础研究的主要方面。Open GL是最基本的三维图形函数库, C、C++、Java是方便的实现语言, 动态环境建模是构建虚拟环境的基础, 常用建模软件有3DS MAX Softimage、3DS、Ma Ya等。开发 工具有三 维建模软件、 实时仿真软件以及与前两者相关的函数库。桌面型虚拟现实系统是一种简单、易于推广的VR系统, 通过键盘、鼠标便可进行交互, 它分为两类: 基于全景照片的虚拟现实和基于三维造型的虚拟现实。前者在实景中用鱼眼镜头拍摄全景照片进行制作; 后者通过建模工具构造实体模型, 制作模型的纹理贴图, 然后由虚拟现实引擎来模拟场景交互。采用桌面型虚拟现实技术的方式设计消防三维预案辅助决策指挥系统, 消防官兵可以借助它看到建筑物三维仿真模型、内外部三维实景, 能综合了解各种消防设施分布、力量部署等情况,这对于辅助消防资源管理、消防安全保卫、灭火 救援指挥 、应急调度等方面具有非常重要的意义。

1 系统设计

1.1 系统功能

实现以下功能:

(1) 地图基本 功能模块 : 能够对三维 地图实行缩放、平移、 数据标识等功能。

(2) 专题信息展 示模块 : 消防力量 信息展示 、重点单位信息、 态势标绘等功能。

(3) 信息综合 查询模块 : 空间查询 功能、文 件查询功 能、周边信息查询。

(4) 三维预案 制作模块 : 实现重要 建筑物的 三维仿真 ,对灭火救援预案进行分析设计。

(5) 火灾警情 定位分析 模块 : 与119接处警系 统数据对接, 展现各类火灾警情信息。

(6) 消防灭火 救援案例 库模块 : 消防案例 查询浏览、 新增以及编辑功能。

(7) 重点单位 实景三维 影像库模 块 : 建立某市 重点单位三维实景影像库。

(8) 对接治安 监控设备 模块 : 整合社会公 共资源 , 接入治安监控信号。

(9) 智能化灭 火救援分 析模块 : 进行火灾 危险性分 析、火灾蔓延分析、火灾损失预测等功能。

(10) 三维战术 模拟训练 模块 : 建立基于三 维的战术 模拟训练系统, 进行战术对比的桌面模拟推演。

1.2 数据结构

(1) 建立消防 灭火救援 案例库。

(2) 建立基本 情况模块数据 库 , 它是消防灭 火救援案 例的基础信息, 包括: 火灾发生时间、地点、气象情况、火灾类别、 火灾级别、事发地附近的水源情况等。

(3) 建立经验总 结分析模 块数据库 , 它存储城市火 灾案例中相关经验教训分析和总结。

(4) 建立作战指挥情况模块数据库 , 它存储作战 指挥情况信息, 包括: 接警时间、灭火救援人员情况、灭火救援装备使用情况、个人防护装备使用情况、 疏散人员数、救出人员数等。

1.3 系统流程图

灭火救援辅助决策流程如图1所示。

2 关键技术和数据

2.1 技术和数据要求

(1) 系统具备 兼容性、 规范性、 开放性和扩展 性 , 对现有基础数据信息共享和系统兼容能力, 采用模块化、组合化、标准化设计, 构筑通用性强的消防预案辅助决策指 挥系统 ,为市公安局、省消防总队、部消防局等单位的相关系统开放数据、图像、 语音等接口, 充分考虑到今后业务的发展和变动, 便于系统设计改造和适时扩充。

(2) 系统能完全 支持IE7/8/9浏览器环境 , 无功能缺漏 ,提供基于Web Server或SOAP方式的接口, 能通过API接口在其他业务系统中调用地图。

(3) 项目需建设一 套提供消防 部队使用的三 维仿真城市地图数据, 为消防部队有关地理信息应用提供基础数据服务,并提供不少于1年的地图及基础数据更新服务; 三维地图数据整合消防水源、消防力量、重点单位、社会联动单位等专题数据。

2.2系统架构

系统整体技术设计采用J2EE框架, J2EE框架目前得到众多软件厂商的广泛支持, 适合构建成熟、稳定、大型的系统应用, 并且可以跨平台 (Windows系统、Linux系统或Unix系统) 应用的开发。系统的架构上采用B/S结构的4层架构, 分别为: 表现层、业务逻辑层、持久化层、数据层。 每一层都相对独立, 可以分布式的部署, 并且可以在表现层和业务层上实现集群。保证了系统处理并发访问的能力, 同时也为系统维护和升级提供了极大的便利, 系统架构图如图2所示。

(1) 应用表示层 。基于Web技术 , 采用先进 的MVC框架开发, 提供GIS地图浏览、全景展示、信息搜索、信息查看等, 它是用户或管理员户获得资源并且进行操作的界面, 完成管理平台的各项功能。

(2) 业务逻辑 层。它是本 系统的核心 , 采用J2EE中的EJB3 (Enterprise Java Bean) 框架开发 , 负责完成 对系统操 作的处理和业务逻辑的处理。

( 3) 数据持久 化层。采 用流行的J2EE中的JPA ( JavPersistence API) 框架开发 , 它的主要功 能是利用实体 与关系数据库的映射模型 (OR/M) 来完成数据处理和设备及服务管理的逻辑封装, 将各种设备、服务和数据库的异样性屏蔽起来以统一、规范的接口形式为业务逻辑层提供访问和操作数据服务;

(4) 数据层。 这是用户所拥 有的具体 的信息资 源的存储介质, 即: 数据库。

2.3 网络部署架构

项目网络部署架构主要由4台应用服务器、2台数据库服务器组成。4台应用服务器分别是三维GIS综合平台服务器、综合管理平台服务器、三维预案辅助决策指挥系统平台服务器及备份服务器; 2台数据库服务器主要分成三维数据服务器及地图资源数据服务器。

3 核心功能

3.1 地图功能模块

实现用户对地图进行的基本操作, 包括地图的放大、缩小、上移、下移、 左移、右移功能; 具备常用控件操作功能,鹰眼图控件、地图缩放控件、比例尺查询控件示以及导航图控件; 能够进行地图三维、平面、卫星切换、添加便签、 测距、测面和地图纠错等。地图切换功能如图3所示。

3.2 消防应用功能模块

(1) 建立消防 安全三维 保卫预案 , 采用三维 仿真虚拟技术和动态交互技术, 依托城市三维仿真城市地图, 直观地将消防安全保卫工作预案部署与真实的三维场景想整合;(2)火灾警情定位分析, 包括火灾地点定位及灾情展示、灾情周边数据分析以及路线分析;(3) 实景三维生成和展示, 可通过室内外场景仿真漫游, 内外部三维图像演示和360°实景图观看;(4) 在三维地图上, 展示行政区域展示、消防力量信息展示、消防水源分布展示、重点单位信息、 社会联动信息等专题信息;(5) 具备车辆动态跟踪、视频监控管理与展示以及化学灾害评估和态势标绘功能;(6) 能进行地图搜索功能、周边信息查询。系统实景展示和搜索定位如图4、图5所示。

3.3 后台管理模块

作为一个综合性的应用平台, 后台系统管理功能尤为重要。后台管理模块主要包括管理员权限管理、注册用户管理、信息录入管理、地图维护管理、 数据库备份管理、用户提交信息管理、日志管理等多项功能。

4 结语

为提升消防部队灭火救援战斗能力, 基于虚拟现实技术设计了消防三维预案辅助决策指挥系统。充分利用各种信息化技术手段, 以三维仿真城市地图为载体, 对消防部队现已采集与开发的与地理信息相关的消防信息数据进行有机结合,直观地展现在三维地图上, 配合灭火救援应急预案演练, 为灭火救援指挥提供科学的、准确的数据依据和决策指挥。该系统是一个复杂的工程, 需要整合的数据资源很多, 涉及多种计算机新技术, 只是在宏观上做了设计, 未具体实现, 只能算是部队实践工作中的一点想法, 加之水平有限, 有不妥之处, 敬请批评指正。

摘要：为使灭火救援指挥有科学准确的数据依据和决策指引,在现有的消防地理信息数据基础上,以三维仿真城市地图为载体,设计基于虚拟现实技术的消防三维预案辅助决策指挥系统,提高消防部队灭火救援能力。设计包括4大部分:三维地图信息数据库、专题资源数据库、消防安全保卫预案以及辅助决策指挥系统。三维地理信息数据库包括建筑物地理分布信息,并以三维仿真地图的方式展现。消防专题资源数据库整合消防水源、力量、社会联动资源等信息。消防安全保卫预案使用三维高仿真技术,重现建筑物的三维仿真。辅助决策指挥系统在上述基础平台上,采用人工智能方法,进行火灾危险性分析、火灾蔓延分析、一键式调度和火灾损失预测。

辅助决策实施中的数据集成 篇10

企业信息化是一个伴随企业发展与管理变革的过程。在其实施过程中, 企业内部管理需求是不断变化的;信息化建设初期往往缺乏比较严谨的总体规划;并且信息技术日新月异, 开发手段出不穷。结果是企业各信息系统之间不能协同工作, 不能有效组织和利用企业的信息资源, 导致企业信息化处于一种尴尬的局面。主要体现在:

数据信息的共享不够。各个部门的信息系统积累了大量的基础数据。但是, 由于建设时采用的技术不同、部门之间的业务范畴不同, 造成数据以部门为界限分离存储, 数据资源难于被访问。

现有网络资源的利用不够。本企业已经建立了光纤局域网并连接到互联网, 能够做到数据的快速、实时交换。但由于本企业的总部、下属各子公司之间存在的职能上的界限以及信息格式的差异, 信息系统不能形成数据的充分共享, 形成了信息孤岛。

信息化应用水平低。信息化建设基本停留在对现有管理和业务的模仿和简单计算上, 多数系统基本上是基础数据的录入和管理。数据中蕴藏着的巨大信息资源, 尚没有充分挖掘出来加以利用, 信息资源的增值作用还没有在生产经营过程中充分发挥出来。

因此, 急需把这些孤立的以不同方式存储的数据集成起来, 建立数据仓库, 以达到信息及应用的共享。进而实施辅助决策系统, 为企业的决策层提供全面、及时、准确的分析和预测。

2 数据集成的作用及过程

2.1 实施辅助决策面对的问题

在信息化建设过程中, 受具体业务要求、技术性以及人为因素等因素影响, 在系统运行过程中积累了大量采用不同存储方式的业务数据。主要表现在:

异构性:数据库服务器采用的操作系统、数据库管理系统存在差异。

性能要求:各信息系统经过多年运行, 积累了大量的数据, 数据量都在百万条以上。采用传统的数据操作语句导入数据仓库需要耗费相当长的时间和相当大的带宽, 无法保证辅助决策系统的实施性。

语义不一致:各项应用都是基于自身的应用数据库, 各类数据以应用为需求独立运行, 使得各应用数据库之间没有统一的数据标准、编码标准。

权限问题:数据库资源归属不同的部门, 需要在访问数据源数据基础上保障原有数据库的权限不被侵犯, 实现对原有数据源访问权限的隔离和控制。

内容限定:辅助决策系统并不是要重新开发一套大一统的信息系统。而是要在不影响现有系统正常运行的情况下, 将需要的数据整合起来放入数据仓库中去。这是辅助决策项目所要面临的核心问题。

2.2 数据集成的概念

数据集成是指将不同应用系统、不同数据形式, 在原应用系统不做任何改变的条件下, 进行数据采集、转换和存储的数据整合过程。其目的是运用一定的技术手段将各个独立系统中的数据按一定规则组织成为一个整体, 使得其他系统或者用户能够有效的对数据进行访问。数据集成是企业辅助决策解决方案中最普遍的一种形式。

2.3 数据集成的实施与作用

结合相关理论和本单位实施的实际, 笔者认为整个数据集成的过程分为:调研、制定方案、ETL开发三个阶段。

调研:在辅助决策项目前期调研的基础上, 考察每个系统的详细情况。

a.在了解辅助决策项目中的各类分析指标的基础上, 总结实现这些指标所需要的数据, 为后续调研提供目标依据。

b.根据总结的内容, 向业务人员了解所需数据在哪个业务系统中可以获得, 数据的可靠性能否得到保证。

c.根据用户提供的情况, 向各信息系统开发人员详细了解所需数据在数据库中的表结构、所涉及到的代码表;与分析指标相关的统计方法。复杂的统计方法要索要源程序进行详细分析。这是分析结果正确性的保证。

d.根据调研的结果和要实现的分析指标, 设计数据集成目标表的表结构, 也就是在数据仓库中的存储结构。

制定方案:本阶段的目的是针对前文提到的“实施辅助决策面对的问题”和调研阶段的结果, 制定出数据集成的实施方法。

a.将数据源的DBMS及其操作系统分类, 指定接口的驱动方案。现有的商用ETL工具一般都提供针对不同数据库、不同操作系统的连接方案。本身不需要项目实施人员进行程序开发, 只需要向ETL供应商了解相应的操作方法。

b.整理与项目相关的各个系统的代码表, 对于代码冲突的情况设计代码映射方案, 避免出现语义混乱。

c.确定数据库服务器的连接方式。针对用户职责身份制定完善的数据访问权限。针对无法进行直接连接数据库获取的数据, 制定数据交换方案, 并验证实际效果。

d.针对项目实施所涉及到的数据量比较庞大的特点, 确定数据抽取的方式、时间和频率。

ETL开发:本阶段是数据集成的核心阶段, 调研的结果将在这个阶段进行展示, 制定的方案将在此得到印证。详细的内容在后文中描述。

3 ETL开发

3.1 ETL的概念

ETL是指从关系型数据库、桌面文本文件、XML文件等数据源提取出数据 (Extract) , 将得到的数据转换为统一的格式 (Transform) , 最后将数据加载到目标数据存储区 (load) 的过程。

其功能包括:定义数据源;抽取数据;对抽取出的数据进行标准化、格式化, 然后集成到一个统一的数据模式中;基于数据库规则或者事务规则对集成的数据进行清理;将数据加载到数据仓库中。

现有的商用ETL工具, 如Informatic公司的Power Center, 都具备自动完成ETL的功能。因此数据集成的实施重点实质上就是在ETL工具内进行设置, 即ETL开发。这项工作是辅助决策建设过程中最复杂、费时的环节。

3.2 ETL开发

ETL开发一般分为三个方面:抽取设置、转换设置、加载设置。

抽取设置是指确定数据采集所涉及到的数据源及提取方式。通过不同的数据接口, 建立从不同的网络、操作平台、数据库及数据格式和应用到目标数据结构的连接桥梁。确定如何抽取并不件容易, 在实施中它需要经过以下的步骤:建立源数据系统的连接;从源数据库中提取出源表的列表, 确定提取的表;根据源表、提取规则利用图形化工具完成到目标数据结构的连接。转换设置包括清洗设置和转换设置功能。清洗即进行设置有效性规则, 对于数据项丢失、无效的记录和重复记录进行处理。数据转换则根据数据抽取时获取的元数据信息和目标数据仓库中表的元数据信息来对数据项进行转换, 包括数据的合并、汇总、过滤、转换等。转换功能保证了数据的正确性、一致性、完整性和可靠性, 为后续的工作提供了数据支持。ETL中最复杂的就是这个过程, 特别需要项目开发人员和原有业务系统的开发人员的紧密协作。

装载设置主要是指设置抽取、转换的时间段和频率。设置时间段的意义就在于, 将处理过程放在各应用系统运行的低潮期, 不仅减低带宽的影响, 而且数据的稳定性也有保障。频率设置的意义在于在这种实时性和资源开销之间做一个适当的平衡--既能在精度要求的前提下反映企业的生产情况又减少数据交换的次数。

可以相信, 经过数据集成后产生的数据构建起数据仓库进而实施决策分析, 能够使企业信息化达到一个新的高度, 能够使企业的经营有了可靠的依据, 能够让企业走上一个新台阶。

摘要：数据集成是辅助决策实施的基础, 为辅助决策提供统计分析的数据、素材, 是辅助决策系统之源。ETL在数据集成的重要组成部分, 是向辅助决策系统提供规范化的数据。通过该系统, 企业的管理人员可以直观的了解企业的经营情况。

关键词：辅助决策,数据集成,ETL

参考文献

[1]王宁.一个基于CORBA的异构数据源集成系统的设计[J].软件学报, 1998, 9 (5) :376-382.

[2]黄为民陈世福.分布式对象构件及其应用[J].计算机应用研究, .

[3]姜宁王忠等.空间对象模型用于Web下数据源集成的研究[J].计算机工程与应用.

[4]王宁王能斌.异构数据源集成系统查询分解和优化的实现[J].软件学报.