积极探索图数据库在电力行业及其协会平台的建设应用
来源:电促会副秘书长 田力 发布时间:2020-05-15
一、图数据库是什么?
图数据库,实际上是一种“节点数据库”,它适用于大规模的虚拟或现实网络中的查询、分析和计算应用。网络中发生关系的是节点,而不是节点内部的组成单元,所以图数据库直接描述节点、也描述边,所谓边,就是此节点与相邻其他节点的关系。和关系型数据库直接描述人的五脏六腑和四肢以及人的各种社会属性相比,图数据库将基本数据颗粒之间存在的显性和隐性关联关系直接表达出来,比如在社交网络中,图数据库直接对“人”与这一基本数据颗粒之间的关系建模。图数据模型提供了一种自然、直接表达数据实体之间关联关系的方式。而传统关系数据模型中,数据之间的联系是隐含存储在数据模型的主键和外键里的,对于数据关联性的查询遍历需要使用“JOIN”操作,使大规模、多维度、多层级复杂关联关系数据的快速查询和遍历难以实现,而图数据库正好可以大显身手。
众所周知,电力行业是一个天然的物理网络,发电厂、铁塔、变电站、用电设备都是节点,而连接这些节点的输配电线路就是边。这种拓扑结构,正好可以很方便地用图数据库来描述。对于点和边,不仅可以定义属性,还可以分别定义计算函数,形成智能体,从而可以很容易地实现节点并行计算、分层并行计算。
大型企业集团之间、集团各个职能部门和业务流程之间要实现协同非常困难。因为应用和数据是绑在一起的,客观存在“应用绑架数据”问题,所以集团企业内部往往形成了多个信息孤岛和信息烟囱。现实中对于同一个客观对象,在不同的应用系统,由于应用需求不同,因而采用的数据模型不同,数据实体的表达方式也就不同。比如,对于同一台变压器,其在调度自动化系统的名字是18个字符,但是在设备管理系统中,其名字可能是22个字符。导致不同业务系统很难同步保持一致。而图数据库的建设,则要求实现对同一客观物理世界的唯一描述,即在整个系统中,对于同一个物理设备,就像每个人拥有一个身份证号码一样,给定唯一一个设备标识。因此,能在这个基础上对各职能部门和不同业务流程开发应用时,通过数据层实现彼此互通,数据共享,各取所需。“数据独立并服务于应用”,在技术上实现业务的协同也就不再困难。当然除了技术提供的便利,还需要制度、标准和流程的配合。
二、协会平台能做什么?
据参会的信息化专家常运海先生分析,协会的核心服务能力就是公信力,要吸引有关会员入会,必须提供有价值的服务。目前,电促会已经设立了多个专业分会,会员涵盖电源、电网、互联网、软件、通信与电气装备企业,在服务行业供应链上的各类企业,有品牌优势、平台优势和专家支撑,协会如何为会员企业赋能,提供更大的价值?随着移动互联、智慧互联的普及,新思想、新技术和新产品的推广呈现社交方式的高效率推广的趋势。所谓社交方式,其实就是朋友圈和微信群推广方式,比传统的发文件和口碑相传效率高、效果好。电力行业协会平台可以积极探索以下各项工作,以积极提升服务能力。
1、反映电力行业规划发展的趋势性规律
电促会最早的职能就是服务于电力行业的规划计划部门,二十多年来每年出版《中国电力年鉴》,也主持或参与电力系统的五年规划制定工作,拥有大量的数据。利用图数据库提供的节点描述功能,结合地理信息系统,将电源数据和电网数据直接录入图数据库系统,能够一定程度上反映我国各个五年电力规划中电力与社会用电、电力行业内部电网与电源、不同电源之间协调发展存在的资金投入结构比例、容量结构等存在的问题,今后还可以利用协会的第三方服务平台,建立行业规划知识图谱、投资布局项目容量等前期研究查询、行业共性问题课题研究共享平台建设。通过设置账号密码,共享给会员单位的规划计划部门,为会员服务提供新的服务手段。
2、建立电力设备治理共享平台
除了电厂、变电站和线路信息可以通过建立图数据库的描述、查询来服务于电力规划外,还可以将节点细分到配电设备,家用电器乃至发输变配用各个环节,电力企业是典型的资产装备密集型企业,提高设备可利用率对于提高供电系统可靠性、保障供电安全十分重要。所以可以基于图数据库建立“电力供应链资源共享平台”,如果每个设备客户将自己的设备信息录入系统内,每一个供应商也将自己的工厂、分子公司、代理商和设备库存信息录入系统内,行业内有资质的企业及其技术人员和技能工人也将自己的信息录入系统中,就会像滴滴打车形成的共享经济生态一样,每一类设备发生故障,直接拨打一个“服务号”或直接在系统内中登录求助,就会形成“发单”、“抢单”、“上门服务”的景象,高效调动和配置社会资源,实现多方共赢。当然也可以通过设备自带的传感器及其预警系统自动发出“预防性”、“预测性”或“预警性”的报警信息,厂家调度资源上门维护。
3、探索建立知识图谱
知识图谱不仅涵盖科技知识、行业知识,还包括人和组织信息与行为。一个人在行业中经历了哪些职位变迁,一个组织经历了怎样的组织归属变化,时间长了,只靠个人记忆是记不准或记不住的,需要在图数据库中构建起类似于“领英”的系统中,每个从业人员填入自己的履历信息,每个组织企业填入自己的变革成长历史,这样当数据量足够大时,就可以清晰地发现当年的同学同事现在都分布在哪里?都在从事怎样的工作,所在团队或组织有哪些值得推广的科技成果?个人或所在组织需要哪些产品、技术或培训咨询服务?这样也就同样有可能为会员单位中的供需双方搭建起对接合作的桥梁。
通过构建知识图谱中,形成解决方案查询,也可以找出提供类似解决方案的团队或组织有哪些?各有什么不同点?可以为快速服务会员与客户需求提供了一个有效的数据库。比如有会员需要数据中心节能解决方案,除了上网搜索供应商广告,今后可以到开放的图数据库中去询问。
三、推广图数据库从教育培训开始
图数据库作为一门新兴的技术,具有。。。。。。优点。但是如何一项技术的推广应用,都需要解放思想、更新观念、提升技能,都需要从人才技能培养开始。因此,电促会作为促进电力高质量发展的国家一级协会,应该积极通过电力规划发展业务的引领和促进新一代数字技术与电力行业融合发展的需要,聘请一些专家担任教员。可考虑通过设立网络教育培训专委会,用图数据库系统及电力系统图计算平台做为培训支撑,条件成熟也可以推动政府部门,设立和颁发图数据库应用方向的职业资格认证工程师证书。
电促会提出“跨界、融合、增值、共享”的服务理念,积极为广大会员企业开展优质服务。在积极推广应用图数据库方面,可以立足电力行业市场化改革、数字化转型的历史性机遇,通过基于电促会中国电力网的媒体平台,开展培训、宣传推介先进应用案例和实际成效,为深入推广图数据库这项新技术发挥自己市场第三方平台的独特作用。
图数据库,实际上是一种“节点数据库”,它适用于大规模的虚拟或现实网络中的查询、分析和计算应用。网络中发生关系的是节点,而不是节点内部的组成单元,所以图数据库直接描述节点、也描述边,所谓边,就是此节点与相邻其他节点的关系。和关系型数据库直接描述人的五脏六腑和四肢以及人的各种社会属性相比,图数据库将基本数据颗粒之间存在的显性和隐性关联关系直接表达出来,比如在社交网络中,图数据库直接对“人”与这一基本数据颗粒之间的关系建模。图数据模型提供了一种自然、直接表达数据实体之间关联关系的方式。而传统关系数据模型中,数据之间的联系是隐含存储在数据模型的主键和外键里的,对于数据关联性的查询遍历需要使用“JOIN”操作,使大规模、多维度、多层级复杂关联关系数据的快速查询和遍历难以实现,而图数据库正好可以大显身手。
众所周知,电力行业是一个天然的物理网络,发电厂、铁塔、变电站、用电设备都是节点,而连接这些节点的输配电线路就是边。这种拓扑结构,正好可以很方便地用图数据库来描述。对于点和边,不仅可以定义属性,还可以分别定义计算函数,形成智能体,从而可以很容易地实现节点并行计算、分层并行计算。
大型企业集团之间、集团各个职能部门和业务流程之间要实现协同非常困难。因为应用和数据是绑在一起的,客观存在“应用绑架数据”问题,所以集团企业内部往往形成了多个信息孤岛和信息烟囱。现实中对于同一个客观对象,在不同的应用系统,由于应用需求不同,因而采用的数据模型不同,数据实体的表达方式也就不同。比如,对于同一台变压器,其在调度自动化系统的名字是18个字符,但是在设备管理系统中,其名字可能是22个字符。导致不同业务系统很难同步保持一致。而图数据库的建设,则要求实现对同一客观物理世界的唯一描述,即在整个系统中,对于同一个物理设备,就像每个人拥有一个身份证号码一样,给定唯一一个设备标识。因此,能在这个基础上对各职能部门和不同业务流程开发应用时,通过数据层实现彼此互通,数据共享,各取所需。“数据独立并服务于应用”,在技术上实现业务的协同也就不再困难。当然除了技术提供的便利,还需要制度、标准和流程的配合。
二、协会平台能做什么?
据参会的信息化专家常运海先生分析,协会的核心服务能力就是公信力,要吸引有关会员入会,必须提供有价值的服务。目前,电促会已经设立了多个专业分会,会员涵盖电源、电网、互联网、软件、通信与电气装备企业,在服务行业供应链上的各类企业,有品牌优势、平台优势和专家支撑,协会如何为会员企业赋能,提供更大的价值?随着移动互联、智慧互联的普及,新思想、新技术和新产品的推广呈现社交方式的高效率推广的趋势。所谓社交方式,其实就是朋友圈和微信群推广方式,比传统的发文件和口碑相传效率高、效果好。电力行业协会平台可以积极探索以下各项工作,以积极提升服务能力。
1、反映电力行业规划发展的趋势性规律
电促会最早的职能就是服务于电力行业的规划计划部门,二十多年来每年出版《中国电力年鉴》,也主持或参与电力系统的五年规划制定工作,拥有大量的数据。利用图数据库提供的节点描述功能,结合地理信息系统,将电源数据和电网数据直接录入图数据库系统,能够一定程度上反映我国各个五年电力规划中电力与社会用电、电力行业内部电网与电源、不同电源之间协调发展存在的资金投入结构比例、容量结构等存在的问题,今后还可以利用协会的第三方服务平台,建立行业规划知识图谱、投资布局项目容量等前期研究查询、行业共性问题课题研究共享平台建设。通过设置账号密码,共享给会员单位的规划计划部门,为会员服务提供新的服务手段。
2、建立电力设备治理共享平台
除了电厂、变电站和线路信息可以通过建立图数据库的描述、查询来服务于电力规划外,还可以将节点细分到配电设备,家用电器乃至发输变配用各个环节,电力企业是典型的资产装备密集型企业,提高设备可利用率对于提高供电系统可靠性、保障供电安全十分重要。所以可以基于图数据库建立“电力供应链资源共享平台”,如果每个设备客户将自己的设备信息录入系统内,每一个供应商也将自己的工厂、分子公司、代理商和设备库存信息录入系统内,行业内有资质的企业及其技术人员和技能工人也将自己的信息录入系统中,就会像滴滴打车形成的共享经济生态一样,每一类设备发生故障,直接拨打一个“服务号”或直接在系统内中登录求助,就会形成“发单”、“抢单”、“上门服务”的景象,高效调动和配置社会资源,实现多方共赢。当然也可以通过设备自带的传感器及其预警系统自动发出“预防性”、“预测性”或“预警性”的报警信息,厂家调度资源上门维护。
3、探索建立知识图谱
知识图谱不仅涵盖科技知识、行业知识,还包括人和组织信息与行为。一个人在行业中经历了哪些职位变迁,一个组织经历了怎样的组织归属变化,时间长了,只靠个人记忆是记不准或记不住的,需要在图数据库中构建起类似于“领英”的系统中,每个从业人员填入自己的履历信息,每个组织企业填入自己的变革成长历史,这样当数据量足够大时,就可以清晰地发现当年的同学同事现在都分布在哪里?都在从事怎样的工作,所在团队或组织有哪些值得推广的科技成果?个人或所在组织需要哪些产品、技术或培训咨询服务?这样也就同样有可能为会员单位中的供需双方搭建起对接合作的桥梁。
通过构建知识图谱中,形成解决方案查询,也可以找出提供类似解决方案的团队或组织有哪些?各有什么不同点?可以为快速服务会员与客户需求提供了一个有效的数据库。比如有会员需要数据中心节能解决方案,除了上网搜索供应商广告,今后可以到开放的图数据库中去询问。
三、推广图数据库从教育培训开始
图数据库作为一门新兴的技术,具有。。。。。。优点。但是如何一项技术的推广应用,都需要解放思想、更新观念、提升技能,都需要从人才技能培养开始。因此,电促会作为促进电力高质量发展的国家一级协会,应该积极通过电力规划发展业务的引领和促进新一代数字技术与电力行业融合发展的需要,聘请一些专家担任教员。可考虑通过设立网络教育培训专委会,用图数据库系统及电力系统图计算平台做为培训支撑,条件成熟也可以推动政府部门,设立和颁发图数据库应用方向的职业资格认证工程师证书。
电促会提出“跨界、融合、增值、共享”的服务理念,积极为广大会员企业开展优质服务。在积极推广应用图数据库方面,可以立足电力行业市场化改革、数字化转型的历史性机遇,通过基于电促会中国电力网的媒体平台,开展培训、宣传推介先进应用案例和实际成效,为深入推广图数据库这项新技术发挥自己市场第三方平台的独特作用。