數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘在TPS SCADA系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、電氣化鐵道在我國已取得了長足的進(jìn)步。到2005年，電氣化鐵道已突破兩萬公里。電氣化鐵路正在向高速、重載的方向發(fā)展。為保證鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩煽抗╇?，?duì)鐵路牽引供電監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)的要求也越來越高。牽引供電SCADA系統(tǒng)調(diào)度中心保存了大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，目前鐵路牽引供電SCADA系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)一般應(yīng)用于統(tǒng)計(jì)報(bào)表、事故故障記錄和曲線繪制等，是一種典型的聯(lián)機(jī)事務(wù)處理。其對(duì)故障的分析處理能力較差。對(duì)于規(guī)模大、設(shè)備多、事故較多的牽引供電系

2、統(tǒng)，需要一個(gè)能夠根據(jù)SCADA系統(tǒng)中的大量信息，進(jìn)行故障元件分析診斷、事故后數(shù)據(jù)分析、保護(hù)開關(guān)動(dòng)作評(píng)價(jià)等功能完善的故障信息綜合分析系統(tǒng)，以達(dá)到加快事故處理和分析目的是迫切需要的。 本文旨在SCADA系統(tǒng)現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)之上擴(kuò)展其功能，利用數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)改善SCADA系統(tǒng)的分析決策能力。文章首先分析了目前牽引SCADA系統(tǒng)的不足，指出大量的數(shù)據(jù)沒有得到充分利用而過于浪費(fèi)，提出了利用數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)改善其決策分析處理的能

3、力，提高SCADA系統(tǒng)綜合性能。 接著，文中給出了數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在電氣化鐵道SCADA中應(yīng)用的總體方案設(shè)計(jì)。采用了事件驅(qū)動(dòng)和定時(shí)驅(qū)動(dòng)相結(jié)合進(jìn)行數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)更新策略；采用了聚類算法中的模糊C-均值算法進(jìn)行連續(xù)數(shù)據(jù)的離散化并模糊化處理；對(duì)不同源的數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)據(jù)處理(抽取、清洗、轉(zhuǎn)換)；并基于關(guān)聯(lián)規(guī)則等數(shù)據(jù)挖掘算法，給出了數(shù)據(jù)挖掘評(píng)估模型。 然后，文章采用了星形模型和雪花模型相結(jié)合的方法，給出了電氣化鐵路SCADA系

4、統(tǒng)調(diào)度中心數(shù)據(jù)倉庫詳細(xì)設(shè)計(jì)，構(gòu)造了牽引供電SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)倉庫體系結(jié)構(gòu)。具體完成了牽引供電SCADA系統(tǒng)事實(shí)表和維表設(shè)計(jì)。并基于MSSQLServer2000DTS服務(wù)完成了SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)倉庫建立及更新。 其后，文章分析了關(guān)聯(lián)規(guī)則Apriori算法在SCADA系統(tǒng)中應(yīng)用的局限性，提出了相應(yīng)的改進(jìn)方案。并根據(jù)牽引供電SCADA系統(tǒng)特點(diǎn)，提出了從數(shù)據(jù)倉庫記錄分類、時(shí)間序列模式、分層模式三方面進(jìn)行Apriori算法優(yōu)化的策略，優(yōu)