基于数据挖掘的电力工程建设项目精细化管理系统

王晓锋

（广东顺德电力设计院有限公司）

0 引言

电力工程建设项目包含多个工程阶段［1］，对于电力工程建设项目的有效管理需涉及项目的全过程，这也使得项目管理成为一个复杂的系统工程［2］。因此，建立一个高运行效率的项目管理系统也尤为必要。然而，传统的项目管理系统对数据的敏锐度不高，在进行项目管理的过程中，数据搜寻不全面，使得管理精度不足［3］。为此，本文设计基于数据挖掘的电力工程建设项目精细化管理系统。基于B／S结构，设计系统DNA框架结构，并对系统的软件功能进行划分，包括工程项目管理模块、工程安全管理模块、工程质量管理模块、工程项目方案审批管理模块、企业内部信息管理模块五大模块，同时，基于数据挖掘算法开发项目管理信息数据库，建立数据间的关联关系，便于进行信息存储以及查询，最后，通过对比传统的管理系统，验证了该系统在电力工程建设项目精细化管理的过程中，数据搜寻速度快、运行效率更高。

1 项目管理系统需求分析

由于传统的电力工程建设项目管理系统较为独立，缺少与其他项目相关信息的互动，影响了项目精细化管理过程中，对于数据的处理效率，从而降低系统的管理效率，使用不便。为此，本文根据电力公司的工程项目的管理需求，对系统的功能、需求进行规划设计。经过分析，总结出了相应的管理系统信息需求，具体情况如图1所示。

图1 管理系统信息需求分析

在分析系统的信息需求外，本文还根据用户需求，对系统的功能需求进行分析。首先，需要满足工程建设项目管理信息的互联，建立数据接口，实现数据查询。其次，为了提高数据处理效率，需要系统能够根据需求，对资源进行调配，以提高项目资源的高效利用。

2 项目管理系统软件设计

出于经济性以及适用性考虑，本文在电力企业原有硬件框架的基础上，针对软件部分进行优化设计，具体内容如下。

2.1 搭建系统架构

本文在分析企业建设项目管理需求的基础上，基于B／S结构，设计系统DNA框架结构，以实现Web端的数据互联。具体设计如图2所示。

图2 系统软件架构示意图

由图2可以看出，本文设计系统软件架构分为三个层级［4］。

1）表现层。表现层主要为系统的展现，包括独立的项目管理客户端以及其他Web浏览平台的窗口显示。表现层与逻辑业务层连接，能够实现数据交互。

2）逻辑业务层。该层主要运行应用管理器，能够通过COM＋组件实现业务逻辑，并最终运行于集成服务器当中，这样分担系统运行负荷，能够提高系统运行的效率［5］。

3）数据持久层。该层主要为电力工程建设项目信息管理数据库，以及相应的数据库服务器。通过建立相关数据库，实现项目的信息集成，并通过Web服务实现数据共享与交流，提高电力公司内部的信息交换速度。

2.2 划分系统功能模块

本文依据用户需求以及实际的项目管理流程，基于数据挖掘，对系统的软件功能进行划分，以实现分区、模块化管理，保证项目精细化管理的效率。划分后的模块如下。

2.2.1 工程项目管理模块

本文根据电力工程建设项目流程，对工程项目管理模块进行设计。具体内容如表1所示。

表1 工程项目管理模块内容

如表1所示，本文设计项目管理模块分为两大板块，包括工程立项阶段的项目管理以及立项后工程建设阶段项目调整。根据相关的流程又细分为几个小项。

2.2.2 工程安全管理模块

该模块主要负责项目施工过程中的安全管理，包括安全检查、安全物品领用、安全事故处理等几个方面。首先是安全相关信息登记，管理员可以通过登录后，录入项目施工安全管理的要求，并保证后期实时更新。其次是对安全物品的管理，在对项目施工过程中，需要严格保管的存在风险的设备、物品以及相关的安全防护物品进行领用的登记，实时记录物品出入库情况，避免出现物品不明确的情况。最后是对安全事故的预防方案、处理方案的管理，以及实际安全事故信息的登记。包括安全检查记录、整改记录、奖惩记录等，并自动生成月统计报表。

2.2.3 工程质量管理模块

本文设计该模块中，主要负责对电力工程的线路、设备安装等的质量进行管理。需要管理员日常登记质检的信息，跟踪项目建设的全过程，保证在验收、试运行以及评定等流程中，都有明确的记录，便于管理项目施工时间以及确保质量的可靠性，同时为权责的明确提供依据。同时，在这一模块中还能够实现电力工程质量检验以及相关监督计划的制定、实行等。

2.2.4 工程项目方案审批管理模块

本文设计该模块主要负责电力工程相关方案的审批以及管理，具体情况如图3所示。

图3 工程项目方案审批管理模块示意图

如图3所示，本文设计该模块分为两大板块，一个是人员的权限管理，另一个则是信息管理以及方案审批流程管理。

在每一人员权限下，都有相关的操作流程管理，保证了项目方案的精细化管理。

2.2.5 企业内部信息管理模块

为实现电力工程建设项目的信息流通，本文设计增加企业内部信息管理模块，实现信息共享互联，提高管理人员相关项目信息的获取速度。在建立数据库的基础上，本文增加相关的数据接口，使得相关部门能够互相进行信息共享，能够提高数据处理的能力，并实现项目信息的查询，保证项目管理信息的实时掌握，确保每一环节都有细致的信息数据。

2.3 基于数据挖掘的项目管理信息数据库开发

为确保该系统的运行，基于数据挖掘实现精细化管理，本文开发相关的项目管理信息数据库。在这一环节中，最重要的就是建立数据库表，本文设计的项目管理数据库表部分如表2所示。

表2 部分项目管理数据库表

在依次建立不同的信息数据库表之后，将数据库表进行分类归档，以便于进行信息存储以及查询。

在此，本文使用数据挖掘算法，建立数据间的关联规则。首先，将建立好的数据库内的数据转化为数学矩阵，具体表示如下：

式中，m、n均为正整数，且行表示的是项、列表示的是事务。

基于此，需要将矩阵中的数据进行分类计算，公式表示如下：

式中，I表示的是数据分类后的数量参数；m表示的是数据的数量参数；i表示的是某一分类；pi表示的是这一分类数据能够出现的概率参数。

在式（2）的基础上，提取数据的信息熵，计算公式表示如下：

式中，i表示的是数据的某一特征属性；m表示的是数据的所有属性的数量参数。

基于式（3），能够实现相关属性信息E（A）的增益计算，具体公式表示为：

通过上述计算方法，能够将数据进行属性分类，并建立数据间的关联关系。通过Web交互以及独立客户端口，能够通过相关操作实现电力工程建设项目相关信息的登记管理，并进行各个功能流程的线上审批与管理。

至此，本文系统的软件部分设计完成。

3 实验论证分析

3.1 实验准备

为验证本文设计系统，在对电力工程建设项目精细化管理过程中，数据处理的高效以及管理的便捷，进行实验论证。实验所用硬件为企业原有硬件框架，包括管理员计算机、数据库服务器。在此，本文分别使用传统的CAD管理系统、本文设计的基于数据挖掘的管理系统进行测试，并记录相关的管理结果。

3.2 实验结果

通过分别测试两种系统的运行效率，本文记录了相关的实验数据，具体情况如图4所示。

图4 两种系统操作效率对比图

由图4可以看出，本文设计的管理系统，对比传统系统，在每秒运行效率上更具优势。随着运行过程中，信息查询次数的增加，本文系统的操作次数明显更为及时，效率能够得到保证。而传统系统在后期基本上已将不能突破运行极限，仅保留在每秒550次左右就停止上升。

本文还记录了两种系统的信息查询效率，具体结果如表3所示。

表3 系统查询运行效率对比

本文设计的管理系统在查询信息的过程中，运行效率明显优于传统系统，且该系统的延时性得到很大改善，较传统提升效率近一倍，且能够保证缓存数据量足够大，查询结果反馈数量也更多。综上，本文设计系统在对电力工程建设项目进行管理的过程中，运行效率更快，且信息管理更明确，能够实现精细化、高效率管理，具有明显的实际意义。

4 结束语

为了提高工程项目管理效率，本文基于数据挖掘，设计了相关的电力工程建设项目精细化管理系统。最后，通过实验验证了该系统较传统系统，数据搜寻速度快、运行效率更高，能够实现项目精细化高效管理。在研究过程中，受条件的限制，仍有部分问题待突破，本文在今后工作中会加深对该方向的研究，与学者们共同推动该系统的不断完善。