[发明专利]基于知识图谱的火电厂多源数据融合方法与装置

说明书

本发明属于电厂运行数据处理领域，尤其涉及一种基于知识图谱的火电厂多源数据融合方法与装置。用于解决现有数据融合技术在面向整个行业应用领域时难以有效整合不同来源的分散式的行业知识体系、且知识库的更新困难等难点问题。本申请提供了火电领域知识图谱的构建方法和系统，同时基于构建的知识图谱实现多源数据的获取和融合。

技术领域

本发明属于电厂运行数据处理领域，尤其涉及一种基于知识图谱的火电厂多源数据融合方法及装置。

背景技术

随着火电厂信息化建设的快速发展，建立数据融合平台，集成包括设备特性数据、故障数据、维修数据、故障原因及处理信息、值长日志等管理信息，以及设备运行状态，过程参数，设备性能等数据，从而建立设备全寿命期数据库、为机组运行维修决策提供支撑就显得越来越重要。然而，火电厂数据具有类型多、异构性强、数据增长速度快等困难，数据的融合面临了很大的挑战。

知识图谱是用来描述现实世界中概念及其之间关系的巨大知识网络。一般的，知识图谱的节点表示实体或概念，边则由属性或关系构成。现在的知识图谱已被用来泛指各种大规模的知识库。在知识图谱的构成中，实体通常是指具有可区别性且独立存在的某种事物，比如某个传感设备等。属性是指一个实体内在或外在的不同特征，比如某个传感的不同测点就可以被视为属性。关系是一个实体与其他实体间的不同关联，比如不同测点之间依赖关系等。

现有的数据融合技术主要依赖实体抽取、语义相似度计算以及实体融合等主要技术手段来实现。然而，对于一个行业而言，存在着知识来源广泛、异构性强；且知识质量参差不齐、不同来源的知识存在着冗余、重复甚至相互矛盾的现象；此外，行业的发展速度很高，知识库也面临着层次结构过时、需要及时更新等问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于解决现有数据融合技术在面向整个行业应用领域时难以有效整合不同来源的分散式的行业知识体系、且知识库的更新困难等难点问题的基于知识图谱的火电厂多源数据融合方法及装置。

本发明是这样实现的，基于知识图谱的火电厂多源数据融合方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S101，根据火电厂设备编码的标准化体系以及通用的数据标准建立知识图谱的基础架构，知识图谱在逻辑上分为模式层与数据层，数据层主要是由一系列的事实组成，而知识将以事实为单位进行存储；

步骤S102，将基础架构中的各个实体之间的关系进行统一规范，得到具有标准规范的标准化字典表；实体就是一个现实世界的概念。可以是火电厂设备，也可以是设备的一个部件。还可以是与设备无关的概念，例如人、天气等。

步骤S103，获取与知识图谱中的内容相关的结构化数据：从包括火电厂设备特性数据、故障数据、维修数据等数据信息和故障原因及处理方法、值长日志等管理信息，以及设备运行状态，过程参数，设备性能的数据中，根据知识图谱中定义的内容，从这些数据集中抽取相关的结构化数据；

步骤S104，从结构化数据中抽取关键实体的实体信息；在步骤S103获取的火电厂数据的基础上，从结构化数据中抽取生产运行相关的关键实体，与知识图谱中的标准字典表中的概念和属性进行映射，做到实体排齐。实体排齐(entity alignment)是判断相同或不同数据集中的2个实体是否指向真实世界同一对象的过程。实体排齐可以帮助解决多源数据在融合过程中的语义异构、语义冲突等问题。同时，根据知识图谱中描述的数据关联建立实体属性以及实体之间的关联关系。

步骤S105，根据知识图谱中的标准字典表将不同来源数据中所蕴含的实体和属性信息进行融合，最终形成一致且规范的结构化数据；