一种基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于Power‑BI的配网设备差异化运维可视化方法及系统，包括，将配网历史故障数据以Excel的形式导入到Power‑BI中，并利用Power‑BI数据分析工具的Power Query模块对所述数据进行数据整理；通过SQL Server构建虚拟数据集，并将所述Power‑BI与所述SQL Server连接，完成数据关系的建立；利用Power‑BI数据分析工具的Power View模块对所述已建立关系的数据进行报表绘制，完成可视化展示。本发明以配网天气故障风险预测功能为核心，融合配网故障数据分析、配网设备差异化运维建议等相关内容，将配网故障分析、配网故障风险等级预测与相应差异化运维方法的生成可视化，更直观地为电网公司展现配网故障分析与配网故障预测结果，并提供具体的差异化运维方案建议。

说明书

技术领域

本发明涉及可视化的技术领域，尤其涉及一种基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化方法及系统。

背景技术

数据可视化是业务了解数据的最直观的方式，Power-BI是微软公司发布的商业大数据分析工具，可通过一系列的软件服务、应用和连接器协同工作，将数据源转化为可视化图表，形成视觉上逼真的交互式见解。

现有的配网设备差异化运维平台并不能很好地体现配网故障数据以及对应的解决方案，数据的实时性和可靠性较差。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明提供了一种基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化方法，能够直观地为电网公司展现可靠的配网故障分析结果、配网故障预测结果和运维方案。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，将配网历史故障数据以Excel的形式导入到Power-BI中，并利用Power-BI数据分析工具的Power Query模块对所述数据进行数据整理；通过SQL Server构建虚拟数据集，并将所述Power-BI与所述SQLServer连接，完成数据关系的建立；利用Power-BI数据分析工具的Power View模块对所述已建立关系的数据进行报表绘制，完成可视化展示。

作为本发明所述的基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化方法的一种优选方案，其中：所述数据整理包括，确定数据列名、数据类型，判断是否需要进行切分工作以及是否需要生成汇总表。

作为本发明所述的基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化方法的一种优选方案，其中：所述构建虚拟数据集包括，创建四个表：配网故障分布、配网故障类别、配网故障风险等级和差异化运维方案；其中，所述配网故障分布包括不同时间段故障分布表和不同站点故障分布表；所述配网故障类别表包括故障名称表和设备类别；所述配网故障风险等级表包括故障等级表、故障等级预测表；所述差异化运维方案包括日常差异化运维方案表和特殊差异化运维方案表。

作为本发明所述的基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化方法的一种优选方案，其中：所述连接包括，通过数据网关将所述虚拟数据集连接至Power-BI。

作为本发明所述的基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化方法的一种优选方案，其中：所述报表绘制包括，选择目标绘制图形，通过拖拽的方式往所述目标绘制图形填写所述已建立关系的数据，而后调整可视化元素呈现顺序。

作为本发明所述的基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化系统的一种优选方案，其中：包括，配网故障分布模块，用于电力公司的配电站点分布情况和历史故障数据分析的可视化展示；配网故障预测模块，用于配网故障等级预测结果的可视化展示；配网设备差异化运维方案模块，分别与所述配网故障分布模块、所述配网故障预测模块连接，其用于日常运维周期、运维方案及配网故障风险等级预测结果的可视化展示。

作为本发明所述的基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化系统的一种优选方案，其中：所述配网故障分布模块包括配网站点分布单元和配网故障分布子单元；所述配网站点分布单元用于某市电力公司的配电站点分布情况的可视化展现；所述配网故障分布子单元用于不同时间段历史故障和不同站点故障数量分布的查看。

作为本发明所述的基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化系统的一种优选方案，其中：所述配网故障预测模块包括天气引起的故障等级预测单元、动物引起的故障等级预测单元、人类活动引起的故障等级预测单元和内部故障等级预测单元；所述天气引起的故障等级预测单元用于呈现由天气引起的故障等级预测结果；所述动物引起的故障等级预测单元用于呈现由动物引起的故障等级预测结果；所述人类活动引起的故障等级预测单元用于由人类活动引起的故障等级预测结果；内部故障等级预测单元用于内部故障等级预测结果的可视化展示。

作为本发明所述的基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化系统的一种优选方案，其中：所述配网设备差异化运维方案模块包括，日常差异化运维方案单元，用于日常运维周期及相应的运维方案的可视化展示；特殊差异化运维方案单元，用于将配网故障风险等级预测结果、故障等级实际值及一系列天气参数的可视化，并能够给出最终的配网设备特殊差异化运维的建议类型和次数。

本发明的有益效果：本发明以配网天气故障风险预测功能为核心，融合配网故障数据分析、配网设备差异化运维建议等相关内容，将配网故障分析、配网故障风险等级预测与相应差异化运维方法的生成可视化，更直观地为电网公司展现配网故障分析与配网故障预测结果，并提供具体的差异化运维方案建议。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明第一个实施例所述的基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化方法的流程示意图；

图2为本发明第二个实施例所述的基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化系统的某市电力公司配电站点分布示意图；

图3为本发明第二个实施例所述的基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化系统的故障较少的站点故障分布示意图；

图4为本发明第二个实施例所述的基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化系统的故障较多的站点故障分布示意图；

图5为本发明第二个实施例所述的基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化系统的天气引起的故障数量预测结果示意图；

图6为本发明第二个实施例所述的基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化系统的动物引起的故障数量预测结果示意图；

图7为本发明第二个实施例所述的基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化系统的内部因素引起的故障数量预测结果示意图；

图8为本发明第二个实施例所述的基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化系统的人为因素引起的故障数量预测结果示意图；

图9为本发明第二个实施例所述的基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化系统的配网设备日常差异化运维策略可视化示意图；

图10为本发明第二个实施例所述的基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化系统的天气参数及相应运维策略可视化示意图；

图11为本发明第二个实施例所述的基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化系统的配网设备特殊差异化运维策略可视化示意图；

图12为本发明第二个实施例所述的基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化系统的模块结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

参照图1，为本发明的第一个实施例，该实施例提供了一种基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化方法，包括：

S1：将配网历史故障数据以Excel的形式导入到Power-BI中，并利用Power-BI数据分析工具的Power Query模块对数据进行数据整理。

其中需要说明的是，Power-BI是微软公司发布的商业大数据分析工具，可通过一系列的软件服务、应用和连接器协同工作，将数据源转化为可视化图表，形成视觉上逼真的交互式见解；Power-BI对数据源进行可视化的工作是由Power Query(数据整理)、PowerPivot(数据建模)、Power View(数据可视化)三个模块完成的。

数据整理包括如下步骤：

首先检查数据行名、数据列名、数据行数、数据列数；

然后检查各列的数据类型，确保需要统计的字段是可统计的类型(如整数，浮点数等)，具体的，将Power-BI数据分析工具的功能栏切换到转换功能栏，每点选一列时，下图红色标记位置将显示列的数据类型；

最后判断数据是否需要进行切分工作以及需要生成汇总表。

S2：通过SQL Server构建虚拟数据集，并将Power-BI与SQL Server连接，完成数据关系的建立。

创建四个表，分别为：配网故障分布、配网故障类别、配网故障风险等级和差异化运维方案；

其中，配网故障分布包括不同时间段故障分布表和不同站点故障分布表；配网故障类别表包括故障名称表和设备类别；配网故障风险等级表包括故障等级表、故障等级预测表；差异化运维方案包括日常差异化运维方案表和特殊差异化运维方案表。

进一步的，通过数据网关将虚拟数据集连接至Power-BI；具体的，在Power-BI的数据集选项卡上选择“AdventureWorksProducts”数据集；接着展开网关连接，并验证是否至少列出了一个网关；然后在“操作”下，展开切换按钮以查看数据源，选择“添加到网关”链接；接着在“网关”管理页的“数据源设置”标签上，输入并验证以下信息，然后选择“添加”；最后在“数据集”选项卡上，再次展开“网关连接”部分，选择配置的数据网关，选择“应用”。

S3：利用Power-BI数据分析工具的Power View模块对已建立关系的数据进行报表绘制，完成可视化展示。

选择目标绘制图形，通过拖拽的方式往目标绘制图形填写已建立关系的数据，而后调整可视化元素呈现顺序。

实施例2

参照图2～图12，为本发明的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是，提供了一种基于Power-BI的配网设备差异化运维可视化系统，包括：

配网故障分布模块100，用于电力公司的配电站点分布情况和历史故障数据分析的可视化展示，其从不同时间段、不同站点两个层次体现，不同站点又表现为故障少发站点和故障多发站点，配网故障分布模块100包括配网站点分布单元101和配网故障分布子单元102；具体的，参照图2，配网站点分布单元101导入了某市地图，将该市电力公司的配电站点在图中体现，直观地反映了该市电力公司的配电站点分布情况，便于电力公司在制定运维决策时参考各个站点的地理位置与相对距离；配网故障分布子单元102用于不同时间段历史故障和不同站点故障数量分布的查看；具体的，参照图3、图4，配网故障分布子单元102分为不同时间段、不同站点两个层次，一方面，配网故障分布子单元102可选择以周为单位的不同时间段查看历史故障，为电力公司提供历史故障数据分析，方便电力公司结合历史故障情况、配网故障风险预测结果制定相应的配网设备运维方案；另一方面，配网故障分布子单元102可选择不同站点查看故障数量的分布，同时，通过故障少发与故障多发的两个不同站点故障数量分布图，可便于电力公司直观地对比不同站点的故障率，对故障率不同的站点制定不同的运维方案。

配网故障预测模块200，用于配网故障等级预测结果的可视化展示；其包括天气引起的故障等级预测单元201、动物引起的故障等级预测单元202、人类活动引起的故障等级预测单元203和内部故障等级预测单元204；具体的，天气引起的故障等级预测单元201用于呈现由天气引起的故障等级预测结果；动物引起的故障等级预测单元202用于呈现由动物引起的故障等级预测结果人类活动引起的故障等级预测单元203用于由人类活动引起的故障等级预测结果；内部故障等级预测单元204用于内部故障等级预测结果的可视化展示；其中需要说明的是，每个单元的横轴为时间轴，纵轴为故障风险预测结果；在相应的时间轴上分别呈现了由天气引起的故障等级预测结果、由动物引起的故障等级预测结果、由人类活动引起的故障等级预测结果以及内部故障等级预测结果，方便电力公司了解不同故障原因造成的故障等级以及不同故障原因造成故障的多发时间，从而进一步制定针对性的运维方案。

优选的是，参照图5、图6、图7、图8，配网故障预测模块200将实际故障等级与预测结果在同一张图中展现，直观地反映了配网故障风险预测的可靠性。

配网设备差异化运维方案模块300，分别与配网故障分布模块100、配网故障预测模块200连接，其包括日常差异化运维方案单元301和特殊差异化运维方案单元302；具体的，日常差异化运维方案单元301，用于日常运维周期及相应的运维方案的可视化展示，日常差异化运维方案单元301是基于配网设备风险评估结果，通过选择配网设备类型、设备部件类型、设备地处城区还是郊区、设备健康度以及设备重要度完成设备风险系数矩阵，根据设备风险系数矩阵自主生成其管控系数从而将日常运维周期及相应的运维方案可视化，便于电力公司及时发现配网设备存在的隐患，进行相应的配网设备维护，提高配网设备的健康水平和使用效率，如图9所示；特殊差异化运维方案单元302是基于配网故障风险预测结果，将配网故障风险等级预测结果、故障等级实际值及一系列天气参数(包括雷暴天数、霾天天数、冰雹天数、日降水量极值、降水量均值、平均风速、最大风速、平均相对湿度、极端高温、平均气温等)可视化，为恶劣天气下的特巡类别的判定与特巡周期的生成提供依据，并给出最终的配网设备特殊差异化运维的建议类型和次数，如图10所示；以及将不同恶劣天气下特巡(包括防风特巡、防雨特巡、防雷特巡)的具体运维内容建议可视化，便于电力公司细化其运维策略，提前预防因恶劣天气而造成的配网设备故障；优选的是，特殊差异化运维方案单元302能够将不同站点的历史具体故障原因可视化，与特巡的具体运维内容对应，直观地反映了相应恶劣天气下的特巡安排对于预防配网设备故障的实用性，如图11所示。

需要说明的是，本发明系统分别在PC客户端的Power-BI可视化平台和SQL Server进行可视化的设计，通过SQL查询语言查询和整理存储的数据。

优选的是，本发明系统一方面实现了配网历史故障数据分析和配网故障风险预测，另一方面基于配网历史故障数据分析结果和配网故障风险预测结果直观地生成配网设备差异化运维周期和细化其具体运维内容。

应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

此外，可按任何合适的顺序来执行本文描述的过程的操作，除非本文另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本文描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。

进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本文所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。计算机程序能够应用于输入数据以执行本文所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。

如在本申请所使用的，术语“组件”、“模块”、“系统”等等旨在指代计算机相关实体，该计算机相关实体可以是硬件、固件、硬件和软件的结合、软件或者运行中的软件。例如，组件可以是，但不限于是：在处理器上运行的处理、处理器、对象、可执行文件、执行中的线程、程序和/或计算机。作为示例，在计算设备上运行的应用和该计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以存在于执行中的过程和/或线程中，并且组件可以位于一个计算机中以及/或者分布在两个或更多个计算机之间。此外，这些组件能够从在其上具有各种数据结构的各种计算机可读介质中执行。这些组件可以通过诸如根据具有一个或多个数据分组(例如，来自一个组件的数据，该组件与本地系统、分布式系统中的另一个组件进行交互和/或以信号的方式通过诸如互联网之类的网络与其它系统进行交互)的信号，以本地和/或远程过程的方式进行通信。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。