甄景燕 尹国强

(唐山钢铁集团有限责任公司,河北唐山 063016)

钢铁厂智能数据分析系统

甄景燕 尹国强

(唐山钢铁集团有限责任公司,河北唐山 063016)

介绍了钢铁厂智能质量数据分析系统的分析处理数据的功能和用途;详细叙述了智能数据分析系统实现方法即如何实现采集生产过程中的所有数据,对数据进行标准化,建立多维数据库,使用户可以多角度分析大量数据,等到有价值的宝贵分析结果,对提高钢铁厂的产品质量具有指导意义;以及建立此系统涉及的相关理论知识,如OLAP,信息立方体,多维数据库等。

OLAP 多维数据库 信息立方体 静态分析 动态分析

1　引言

面对日益严峻的钢铁形势，只有质量优良才能赢得市场。为了使在生产过程中，质量达到最优状态，建立了质量智能分析系统，它离线分析大量生产实际数据，从中得出提高质量的宝贵参数值，来指导生产，使产品质量大幅度提高。

2　正文

2.1智能系统介绍

智能系统是一个采集现代钢厂可得到的所有自动化数据的系统。它可以采集的数据很广泛，如:一级，二级，已存在的数据库，办公应用，文本文档等。这个智能系统包含用于数据采集，数据标准化和可视化的不同工具。数据转化和分析是完全自动的，所以操作者能直接查看其结果。智能系统是唯一的和强大的工具，可用于钢铁厂的数据分析，具有灵活性和定制用户性。

2.2涉及的知识介绍

2.2.1OLAP(Online Analytical Processing)介绍

开始介绍智能系统结构之前，先介绍一下OLAP的两个流行的定义，OLAP(Online Analytical Processing)是在线分析过程的首字母。以下简称OLAP。

OLAP(流行定义):一个盒子里的无数电子数据表。这是我们能告诉从来不知道OLAP的人们的解释。OLAP是基本的电子数据表工具，很强大的，灵活的，但是基本的目的是显示电子数据表。OLAP的关键是操纵数据的不同视图。每次你想用新方法看你的数据，不必再问你的技术人员。你的OLAP工具允许你很快很容易地从一个透视图移到另一个。用OLAP你能从一个具体的透视图查看你感兴趣的数据。

OLAP(其他的流行定义):特别的报告。一个标准的基于纸的报告显示两维的:例如x轴是日期，y轴时生产钢的吨数。这就是全部。一个OLAP立方体添加了特殊的维-时间，显示不同的物理区域或不同的产品。你能容易地在不同的透视图之间移动，就想一下什么你想分析，然后就点这个数据，你就能看见你需要的。

2.2.2立方体介绍

立方体-一个多维查看数据的方法，是用于查看数据的主要OLAP结构。它和关系数据库中的数据表是类似的。

2.2.3维的概念

维(定义1)用于观察数据的透视图维就是你想如何查看数据。在智能系统中，维可以由下列组成:炉号，日期，化学元素。

维(定义2)表单中可以使用的行和列类别如果你想查看不同时期，产品有何不同，放不同产品在列，不同的时期放行。

在智能系统中，例如我们能选择分析不同月份的不同钢种，我们只需要X轴放钢种，Y轴放时间。维是有基准线的，是能够向下向上拖拽的。可以看通用的信息和详细信息。

这个数字叫做尺寸或者实际。在OLAP电子数据表中的数字被叫做尺寸。当设定OLAP立方体，这些值也被叫做实际。典型的实际将是:设定的数据包的数值，最后访问的日期。立方体将显示这些数值。

2.3智能质量系统的处理流程

主要处理流程:

(1)收集的数据源的数据。

(2)数据收集和标准化。

(3)多维数据库创建和更新。

(4)客户端的可视化数据界面，其中数据包括静态数据和动态数据。

2.3.1数据源

在现代化的钢铁厂，收集一系列的数据。例如:PLC，SCADA，其他应用(如电子表格，文本文件，数据库)。

2.3.2数据收集和标准化

智能系统从不同的数据源收集数据，然后将这些数据标准化，这个进程就是ETL。

在ETL进程，从OLTP(Online Transaction Process在线事务处理)中把数据提取出来，把它转化成和数据仓库匹配的形式，然后把这些数据加载到这个数据仓库的数据库中。这个数据仓库也能导入非OLTP系统数据，例如文本文件，电子表格等，这些数据也可以被提取，转化，加载。

新数据被定期地添加到数据仓库中，ETL不是一个一次性的事件。依据所处理事务的类型和数据仓库的目的，典型的时间可能是一个月，一周，一天，甚至是一小时。因为ETL是一个完整的，不间断的，循环的对数据仓库进行处理。ETL必须是自动的，可操作的过程。ETL也可以变化和优化。

第二部分这些操作通过数据收集功能块来执行，数据收集功能块是一个简单的工具，它能日常的从数据源中提取数据，它知道读取哪个数据源的数据。

2.3.3多维数据库的创建和更新

一旦数据被收集和标准化，智能服务器就准备好OLAP数据库。第一次建立的信息立方体可能和之后建立的不一样。第一次建立只需要将尺寸建立和移入数据。在下一次可能在此基础上增加维度，还有新数据也被更新。

在图中的第三部分，数据是由微软的OLAP技术工具处理之后，很方便的存储在多维数据库中。

2.3.4在操作工工作站数据可视化

用户可以通过两种方式读取数据:一种方式是:使用简单的浏览器(例如:IE浏览器)，可以快速直接的读取数据。

第二种方式是:是根据用户的需求，允许分析数据。这个工具是OLAP浏览器，它是一可以用户界面友好，灵活访问OLAP服务器立方体分析。

其他的工具像Excel一样的电子表单，可以导入数据到立方体中。

这个工具用于数据可视化，可分析的数据是:打开IE可以在网页上访问数据;OLAP浏览器直接连接数据。

2.4智能服务器数据分析方法

智能系统用两种方式可视化数据。

(1)静态分析。用户能快速，容易的，有效的访问数据。

(2)动态分析。用户能自己建立视图和透视图，允许复杂的，灵活的访问立方体。

3　结语

质量智能分析系统从投入使用以来，经过一段时间地使用，分析已生产过的大量生产数据，得出了宝贵的经验值，不断优化影响铸坯质量的工艺参数，使铸坯的质量不断提高，使企业更具有竞争力。

[1]田燕翔.《现代连铸新工艺新技术与铸坯质量控制》.