基于大数据的风场数据分析与预测研究

２０１４年第８期　（总第１４０期）　信息通信　ＩＮＦＯＰｄＶｌＡＴＩｏＮ＆Ｃ０ＭＭＵＮＩＣＡＴＩｏＮＳ　２０１４　（Ｓｕｍ．Ｎｏ　１４０）　基于移动信令数据分析的大数据中间件研究　廖振松　，杨勤　，曾志华　（１湖北移动网管中心，湖北武汉４３００２３；２华中科技大学，湖北武汉４３００７４）　摘要：移动互联网和智能终端的快速发展，移动信令大数据的存储、管理、分析和挖掘成为移动集团公司面临的新问题。　移动公司具有丰富的大数据资源，然而在大数据的应用方面效果并不明显。针对企业对大数据的应用需求，提出一种基　于移动信令数据分析的大数据中间件。该中间件在共享层与应用层之间，基于具体的应用场景，在对底层数据进行数据　挖掘、数据清洗的基础上，确保了上层应用的数据质量、数据准确性和精确性以及挖掘效率。　关键词：大数据；信令；中间件；应用场景；三层架构　中图分类号：ＴＰ３１１．５２　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３．１１３ｌ（２０１４）０８—０１６３—０２　０引言　移动信令大数据的分析和挖掘将成为未来几年内的核心　问题，相应的研究背景如下：　（１）企业有丰富移动互联网行为数据，传统数据分析方法　无法满足大数据分析的需求，需要构建新的大数据分析框架　以实现移动大数据的分析。　（２）大数据分析能提供更全面、更准确的用户感知和　设备运行监测，大数据挖掘技术的引入和应用成为移动集　团公司营销精细化管理的新手段，为业务决策提供数据支　持。　（３）移动公司一直在尝试移动大数据挖掘应用，却尚　未形成一套成熟的移动信令大数据营销框架，各厂家在大　数据分析中自由发挥，各厂商同时在进行信令监测。同样　的事情，不同的群体，从而带来重复投资、重复研究以及重　复开发。　（４）缺乏统一的标准与规范。在大数据分析中，目前　尚未建立相应的标准文档来对项目的开发进行规范，各个　厂家建立各自的算法库、场景库等，缺乏统一的规范和管　理。　（５）大数据的分析处理模块缺乏统一与共享。在各类项目　中，数据的挖掘、聚类、分析，都需要有一定的算法做支撑。各　一—－＋一”—　卜一＋“－ｌ－“＋”＋一＋”＋一＋”＋一—＋一一＋　另外还要考虑到Ａ、Ｂ与Ｃ之间的信道不一定就是完全　可靠的，在实际的通信系统运用中，要根据实际情况选择ｃ，所　以用户和Ｃ之间的信道是不可靠的。在信道不可靠的情况下，　用户与Ｃ之间有４种情形。　情形一：Ｃ可以正确解码数据，中继节点正确解码后，计算　出网络编码包，采用新的编码发送数据，有效地降低了中断概　率，只要Ｄ接收到任意２个数据便可以得到全部的数据，中断　概率表示为：　ＰＩ　（ＰａｏＰＢＤ＋Ｐ￣ＤＰｃｏ＋ＰｅｏＰｃｏ一２ｐ　Ｄｐ∞　）（１一ｐ口ｃ）（１一Ｐ　ｃ）　（８）　情形二：Ｃ完全不能解码出Ａ、Ｂ数据，相当于没有协作的　情形，所以Ｃ没有任何动作，这种情形的中断概率表示为：　Ｐ２＝（ｐＢｂ＋ｐ　Ｄ—ｐＢＤｐ＾Ｄ）ｐＢｃＰ　ｃ　（９）　情形三：Ｃ可以解码Ａ，不能解码Ｂ，相当于传统协作模　式，Ｃ只能协助Ａ发送数据，中断概率表示为　Ｐ３＝【Ｐｎｏ＋ｐ　Ｄｐｃ口（１一Ｐｎｏ）］（１一Ｐ　ｃ）ｐ口ｃ　（１０）　情形四：Ｃ可以解码Ｂ，不能解码Ａ，中断概率表示为：　Ｐ４＝【Ｐ　ｊ）＋ｐ肚Ｉｐ∞（１一Ｐ　Ｄ）】（１一ｐ曰ｃ）ｐＡｃ　（１１）　个项目中，基于算法的模块实现，缺乏统一的标准。由于多个　项目之间缺乏沟通，或受各类因素影响，项目中的模块仅限于　本项目使用，无法进行移植，更无法进行共享。　基于此，企业需要构建移动信令大数据分析与挖掘框　架，并制作移动信令大数据分析与挖掘中间件软件，以实　现大数据处理的流程化和标准化，方便大数据的应用和管　理。　１基于移动信令数据分析的大数据中间件　１．１大数据中间件架构　为了保证应用层网络分析和营销分析的准确性，在共享　层和应用层之间开发中间件，从共享层的数据进行挖掘，应用　层可以借助数据挖掘算法中间件在不同技术之间共享资源。　本中间件基于ＩＴ支撑的大数据分析系统，结合模型库和算法　库，采用通用语言和接口模式，提供相应的中间件软件。其结　构示意图如下图１所示。　对于数据挖掘算法库研究，选取典型数据挖掘算法，涵盖　分类（决策树、回归分析、贝叶斯网络）、关联分析、聚类（Ｋ均　值、模糊聚类）、业务推荐（协同过滤、关联规则推荐）等算法，　进行算法库构建，算法库中包含不同的数据挖掘算法以及算　法的适用场景，根据不同的应用场景及数据特征，自适应选　取符合要求的算法。将构建涵盖故障分析、投诉分析、业务　・・＋一—＋一一—＋一＊＋一—＋一一—・＋一・　综合四种情形，总中断概率使用加法公式可得：　Ｐ＝Ｐ１－ｉ－Ｐ２＋Ｐ３＋Ｐ４　（１２）　４结语　将网络编码和信道编码合作使用后，协作通信系统有了　更方便快捷的应用，经过实际情况我们知道了，在能量受限和　固定了调制方式的时候，科学合理地安排能量及码率可以有　效降低中断概率，即使通信过程中的信道并不完全可靠，采用　联合信道一网络编码的协作通信手段同样可以得到有用的空　间分集。　参考文献：　…１　李宗艳．联合信道编码的网络编码关键技术研究［Ｄ】．北京　邮电大学，２０１２　［２］　吕政，余志军，刘海涛．协作通信中联合信道一网络编码的性　能分析与资源分配［Ｊ］．西安交通大学学报，２０１２（４）　【３］吴宇平．无线协作通信中信道编码一网络编码联合方法研　究［Ｄ】．哈尔滨工程大学，２０１　３　

第３６卷第１期　２０１９年１月　机　电　工　程　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｅｔ－ｈａｎｉｅａｌ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃ－ａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖｏ１．３６　Ｎｏ．１　Ｊａｎ．２０ｌ９　

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—４５５１．２０１９．Ｏ１．Ｏ１８　

基于大数据的电梯故障诊断与预测研究术　

陈志平　，汪　赞　，张国安　，李春光　，李哲威　，何　平　

（１．杭州电子科技大学机械＿丁程学院，浙江杭州３１００１８；２．绍兴市特种设备检测院，浙江绍兴３１２０７１）　

摘要：为了研究大数据分析方法在电梯故障诊断与预测中的可行性，首先收集了海量的电梯检验数据，并对其巾有关电梯轿厢振动　的数据进行了特征参数的提取；然后构建了采用大数据分析方法诊断与预测电梯故障隐患的总体方案．通过监督学习与非监督学　习的数据挖掘手段，对所提取到的电梯轿厢振动特征参数进行了充分的数据挖掘与分析，找出了电梯机械系统各种故障隐患与电　梯运行时轿厢振动监测信号之间的内　＿火系，最终根据电梯轿厢振动特征量的大小及其变化趋势，诊断和预测电梯机械系统的各　

种故障隐患。研究结果表明：大数据分析方法可准确地对电梯机械系统故障进行诊断与预测。　关键词：电梯；故障诊断　预测；大数据；监督学习；非监督学习　中图分类号：ＴＰ３９１．５　文献标志码：Ａ　文章编号：１００１—４５５ｌ（２０１９）０１—００９０—０５　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｂｉｇ·－ｄａｔａ·－ｂａｓｅｄ　ｅｌｅｖａｔｏｒ　ｆａｕｌｔ　ｄｉａｇｎｏｓｉｓ　ａｎｄ　ｐｒｅｄｉｃａｔｉｏｎ　

ＣＨＥＮ　Ｚｈｉ—ｐｉｎｇ’，ＷＡＮＧ　Ｚａｎ’，ＺＨＡＮＧ　Ｇｕｏ—ａｎ　，ＬＩ　Ｃｈｕｎ—ｇｕａｎｇ’，ＬＩ　Ｚｈｅ—ｗｅｉ’，ＨＥ　Ｐｉｎｇ　

（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ　Ｄｉａｎｚｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ　３　１００１　８，Ｃｈｉｎａ；　

台风的最新技术发展有哪些

台风是一种极具破坏力的自然灾害，给人类的生命和财产安全带来了巨大威胁。随着科学技术的不断进步，对于台风的监测、预测和应对技术也在不断发展和创新。以下是一些台风的最新技术发展。

一、卫星遥感技术

卫星遥感技术在台风监测中发挥着至关重要的作用。新一代的气象卫星能够提供更高分辨率的图像和更精确的观测数据。例如，风云四号气象卫星采用了先进的成像技术，可以实现对台风云系结构、强度和移动路径的精细化观测。通过多光谱成像，能够清晰地分辨出台风眼、云墙等重要特征，为台风的分析和预报提供了有力支持。

同时，卫星还可以搭载微波遥感仪器，穿透云层获取台风内部的温度、湿度和水汽分布等信息。这些数据对于了解台风的内部结构和发展机制非常重要，有助于提高预报的准确性。

二、数值天气预报模型

数值天气预报模型是预测台风路径和强度的重要工具。近年来，随着计算机性能的不断提升和算法的改进，天气预报模型的分辨率和精度得到了显著提高。

目前，全球和区域的数值预报模式能够更加准确地模拟出台风的生成、发展和移动过程。通过融合多种观测数据，并结合先进的物理参数化方案，模型可以对台风的路径、强度变化以及风雨影响范围做出较为准确的预测。

此外，集合预报技术的应用也为台风预报提供了更多的可能性。集合预报通过同时运行多个略有差异的初始条件的预报，给出一系列可能的结果，从而为决策者提供了概率性的预报信息，帮助他们更好地做出应对决策。

三、海洋观测技术

台风在海洋上生成和发展，因此海洋观测对于了解台风的形成机制和演变过程至关重要。浮标、潜标、海洋雷达等观测设备的不断改进和应用，为获取海洋环境数据提供了更多手段。

例如，Argo 浮标可以实时监测海洋的温度、盐度和深度等参数，帮助研究人员了解海洋热状况对台风的影响。海洋雷达可以测量海浪的高度和方向，为评估台风引起的海浪灾害提供依据。

同时，利用卫星高度计可以监测海平面高度的变化，从而间接反映出台风引起的海洋环流变化。这些海洋观测数据的积累和分析，有助于加深对台风与海洋相互作用的认识，进一步提高台风预报的水平。

数字孪生技术在睿风海上风电信息化平台的应用研究

发布时间：2022-09-20T02:28:25.512Z 来源：《科技新时代》2022年（2月）4期 作者： 胡美璇

[导读] 数字孪生技术正推动着工业企业的信息化变革，在海上风电场中应用数字孪生技术，推动物理空间实体系统

胡美璇

（上海勘测设计研究院有限公司，上海，200434）

摘要：数字孪生技术正推动着工业企业的信息化变革，在海上风电场中应用数字孪生技术，推动物理空间实体系统向三维信息化空间模型变革，显著提升工程数字资产的最优化配置和风能转化最大化社会效益。目前，市场上没有系统且全面的海上风电场信息化平台，将

数字孪生技术应用在海上风电场中，围绕系统架构的设计、数字孪生模型的搭建及轻量化处理，实现了数字孪生模型的流畅渲染，解决了

海上风电运维期实时在线监测问题。

关键词：数字孪生；BIM；海上风电

1 引言

近年来，我国积极有序开展近海风电示范项目研究，截至2020年，海上风电装机规模新增306万千瓦，到2020年底，我国海上风电累计装机规模已达900万千瓦[1]。在《关于2018年度风电建设管理有关要求的通知》中，国家能源局提出对海上风电项目全部通过竞争方式配置

和确定上网电价[2]，对于海上风电的发展既是挑战又是契机。高效利用丰富的风能资源，可以有效提升风电技术开发和运营维护的效能与

品质,大大降低度电生产成本,是风电产业可持续发展的关键保障。

数字孪生（Digital Twin）技术正在革新着工业制造领域，利用计算机与传感器技术将产品全生命周期各阶段的数据集成，搭建多学科、多物理量、多维度的数字模型并仿真分析[3][4][5]，从而实现实体装备从物理实体到虚拟空间的智能化表达过程[6]。数字孪生应用领域

已从最初的航空航天领域向工业各领域全面拓展。据国际数据公司 IDC咨询公司预测，到2024 年，通过数字孪生、物联网和人工智能等前

沿技术，我国约40%的城市将实现物理世界与虚拟数字世界的融合，进而提升基础设施管理和数字支撑服务的远程管理能力[7]。由此可