集团数据展示系统解决专业方案.docx

XX集团数据展示系统设计方案

XX信息技术

10月
1 系统设计概述 3
1.1 设计概述 3
1.2 设计目标 3
2 需求分析 4
2.1 大屏展示内容 4
2.2 大屏展示范围 5
3 拼接屏设计方案 6
3.1 系统构架 6
3.2 LCD拼接墙系统基础功效描述  6
3.3 拼接墙系统组成 7
3.4 拼接系统显示模式及功效 8
3.5 关键设备优势尤其点  11
DID液晶（LCD）单元关键特点 11
3.6 大屏控制系统 14
4 可视化展示系统设计方案 16
4.1 拼接屏系统接口设计 16
大屏幕系统和可视化系统显示信号源接口  16
4.2 可示化数据展示系统设计 17
4.2.1 可视化展示系统设计步骤 18
4.2.2 可视化展示技术 20
4.2.3 可视化展示系统场景设计 22
4.2.4 可视化展示系统管理功效 28
4.2.5 系统显示性能和指标 28
4.3 数据采集平台设计 29
4.3.1 采集方法 30
4.3.2 数据库选型 30
4.4 数据传输安全设计 31
4.4.1 VPN加密系统 31
4.4.2 入侵防御系统 32
4.4.3 防火墙系统 32
4.4.4 安全审计系统 32
4.4.5 漏洞扫描系统 32
4.4.6 网络防病毒系统 32
4.5 系统灾备设计 33
4.6 视频通话系统 33
4.6.1  大屏幕系统和视频系统接口设计 33
4.6.2 点对点会议 34
4.7 系统演示方法设计（未完成） 34
5 项目预算 35
5.1 方案一 35
5.2 方案二 37
6 项目进度及管理 39
6.1 项目进度计划 39
6.2 项目管理 40
6.2.1 项目管理制度 40
6.2.2 项目管理组织机构 42
6.2.3 项目管理计划及工作内容 42
7 售后服务和技术培训 44
7.1 售后服务  44
7.2 技术培训  45

1 系统设计概述
伴随信息技术快速发展，信息显示要求也越来越高，迫切期望将多种监控系统计算机图文信息和视频信号等经过大发工资进行集中显示，构建一个高效便捷视频信息交流平台，满足本身实时展示、调度、会商、决议及信息反馈等需求。
可视化展示系统不仅能够有效集成集团系统企业相关数据信息，还能够展示集团及系统企业概况、关键生产经营管理数据、生产管理场景和实现视频通话系统等业务连接集成，形成一套功效完善、技术优异交互式信息显示及管理平台，从而充足表现集团信息化管理和精细化管理水平。
可视展示系统载体，基于用户实际需求和环境要求，我们设计了一套完整数据拼墙系统方案，将高清楚度数码显示技术、LCD拼接技术、多屏图像处理技术、多路信号切换技术、网络技术、集中控制技术等应用集合为一体，使整套系统成为一个拥有高亮度、高清楚度、高智能化控制可视化显示平台。
整套系统硬件、软件设计上已充足考虑到系统安全性、可靠性、可维护性和可扩展性，存放和处理能力满足远期扩展要求。

2 需求分析
我企业从系统规模和应用要求出发，做了具体需求调研，我们归纳总结项目需求以下：
2.1 系统展现内容
展示内容包含集团相关指标、系统企业经营类指标（同比、环比、完成情况等）、部分企业生产数据（包含实时数据接入）、视频通话、GIS系统展示和宣传片等。
计划展示各类数据指标包含：
l 集团：ROE、EVA、ROA、主营业务收入增加率、总资产、净资产、利润总额、净利润、总资产排名、利润排名、各产业资产分布图等。
l 各二级企业经营类指标：包含EVA、ROE、ROA、主营业务收入增加率等对标指标。
l 建投能源：供电煤耗、发电厂用电率、利用小时数、综合标煤单价、度电变动成本。
l 发电厂环境保护指标：硫氧化物、氮氧化物、粉尘、二氧化碳（年排放量、排放值、脱硫效率，脱销效率，除尘效率），耗水量等；
l 发电厂技经指标：年发电量、上网电量、厂用电率、供电煤耗、等效利用小时数，安全运行小时数等；
l 发电厂实时数据：结合锅炉、汽轮机、发电机、高压网站、热网等组态图（或三维模拟真模型图）展示主蒸汽温度、主蒸汽压力、主蒸汽流量、给水流量、高压主蒸汽门开度、中压主蒸汽门开度、低压主蒸汽门开度、发电机定子电流、发电机转子电流、发电机有功功率、发电机无功功率、热网供水温度、热网供水压力、热网供水流量、热网供水负荷、热网回水温度、热网回水压力、热网回水流量等。
l 水务板块：对标指标、原水售水量、自来水售水量、污水处理量、输水管线漏损率、供水管线漏损率、场站GIS分布图等。
l 水厂实施数据：进水流量、进水浊度、进水PH值、中和池PH值、出水流量、出水PH值、出水余氯、出水浊度、累计出水总量等。
l 新能源板块：发电量（及组成）、装机容量、风电场可用系数、等效利用小时数、GIS风场分布图等；
l 新能源实施数据：风机数量、运行台数、故障台数、实时有功、实时无功、当月发电量、年累计发电量、实时风速等。
l 天然气板块：输气量，售气量，管道里程，用户数（居民数、工业数）、GIS管网图等。各枢纽、储气站实时数据包含输气压力、流量、储气量等。
l 视频展示：一期接入场景按板块不少于12个。建投能源所属电厂、水务企业水厂、新能源风场、天然气各3个点，上述选择接入企业调控中心1个点，可进行视频通话，全景及生产管理场景各2个，可调看视频。
2.2 系统展现范围
一期项目展示范围关键包含集团及各直管企业经营类指标及火电、水务和新天（含新能源、天然气）三个关键板块生产数据。其中，每个板块先选择三家企业进行数据及视频接入。
在本系统工程项目设计中，本企业将竭诚为用户提供优异高品质产品，为用户提供完善系统配套及产品售后服务，确保将该项目建设成为一流系统工程，使用户方便、安心使用。
3 可视化展示系统处理方案
3.1 软件体系架构
我方采取三层(多层)B/S结构方法进行架构设计，所谓三层体系结构，是在用户端和数据库之间加入了一个“中间层”，也叫组件层。三层体系应用程序将业务规则、数据访问、正当性校验等工作放到了中间层进行处理。开发人员能够将应用商业逻辑放在中间层应用服务器上，把应用业务逻辑和用户界面分开。在确保用户端功效前提下，为用户提供一个简练界面。这意味着假如需要修改应用程序代码，只需要对中间层应用服务器进行修改，而不用修改成千上万用户端应用程序。从而使开发人员能够专注于应用系统关键业务逻辑分析、设计和开发，简化了应用系统开发、更新和升级工作。

开发框架：我方采取成熟SSH框架进行软件部分功效开发，struts+spring+hibernate一个集成框架，是现在较流行一个Web应用程序开源框架。集成SSH框架系统从职责上分为四层：表示层、业务逻辑层、数据持久层和域模块层，以帮助开发人员在短期内搭建结构清楚、可复用性好、维护方便Web应用程序。其中使用Struts作为系统整体基础架构，负责MVC分离，在Struts框架模型部分，控制业务跳转，利用Hibernate框架对持久层提供支持，Spring做管理，管理struts和hibernate。具体做法是：用面向对象分析方法依据需求提出部分模型，将这些模型实现为基础Java对象，然后编写基础DAO(Data Access Objects)接口，并给出HibernateDAO实现，采取Hibernate架构实现DAO类来实现Java类和数据库之间转换和访问，最终由Spring做管理，管理struts和hibernate。

3.2 拼接屏系统接口设计
大屏幕显示系统需要和用户各个专业系统显示信号源有相关技术接口，关键分为三类接口类型：模拟视频接口、独立计算机RGB接口、网络接口。大屏幕系统控制接口关键分为两类接口类型：RS232/485串口、网络接口。在结合了拼接墙系统应用特点、接口标准和此次项目标实际要求后，拼接墙和相关系统接口方法详见下文。
可视化系统和大屏显示信号源接口设计
本方案可视化系统和拼接墙系统和用采取了两种接口方法：网络和RGB，其中网络应用和RGB接口方法是相互备份，在常规应用状态拼接墙系统使用网络显示用户专业系统画面，但出现报警状态或拼接墙多屏处理器出现故障时，则系统切换为RGB状态显示用户用户端计算机画面，确保在拼接墙上完整、高效、安全、方便显示用户专业系统提供画面。 

RGB接口方法： 
大屏幕系统提供了10路RGB接口，用户专业计算机系统RGB信号经过接口由RGB线缆传输到RGB矩阵，经过矩阵分配将RGB信号分别输入到拼接墙多屏处理器和显示单元。RGB信号能够在拼接墙指定区域或全屏开窗显示，并能够和各专业高分辨率图形叠加，窗口能够任意漫游、缩放、跨屏显示。
硬件接口：HD15/DVI 
网络接口方法： 
大屏幕系统提供了2路100M/1000M网络接口，用户专业计算机系统经过网络将需要显示画面和数据传输给多屏处理器系统，经过多屏处理器处理后，拼接墙系统将接收到信息内容直接在拼接墙上显示。 
硬件接口：RJ45   
通讯协议：TCP/IP 
3.3 可示化数据展示系统设计
信息可视化、互联网络和多媒体技术发展推进了电力行业信息化展示技术发展，依靠大屏幕硬件展示条件，有效集成集团系统企业相关数据信息，构建符合现代电力系统发展水平大屏可视化展示系统，充足表现集团信息化管理和精细化管理水平。现对可视化展示系统设计步骤和展示场景进行具体介绍。
3.3.1 可视化展示系统设计步骤
一个好步骤能够让我们事半功倍，可视化设计步骤关键有分析数据、匹配图形、优化图形、检验测试。首先，在了解需求基础上分析我们要展示哪些数据，包含元数据、数据维度、查看视角等；其次，我们利用可视化工具，依据部分已固化图表类型快速做出多种图表；然后优化细节；最终检验测试。

图 可视化设计步骤
想要清楚地展现数据，就要先了解所要绘制数据，如元数据、维度、元数据间关系、数据规模等。依据XX集团对于大屏展示需求要求，我们明确了需要展现元数据是集团及各直管企业经营类指标及火电、水务和新天（含新能源、天然气）三个关键板块生产数据，维度有场景数量、指标分析、排名分析、能源分布等，查看视角关键是宏观和关联。包含到视觉元素有形状、色彩、尺寸、位置、方向，图所表示。

图 维度

图 视觉元素
匹配图形同时，还要考虑展示平台。因为用户是投放在大屏幕上查看，我们对大屏幕特点进行了分析，比如面积巨大、深色背景、不可操作等。依据大屏幕特点，我们对设计风格进行了头脑风暴：它是实时，有担心感；需要新奇图标和动效，有科技感；信息层次是丰富；展示数据是权威。

图 设计风格
最终依据设计风格深入确定了深蓝为标准色，代表科技和创新；橙红蓝分别代表指标数量高中低，为辅助色；整体视觉风格和现在主流扁平化一致。
最终还需要检验测试，从头到尾检验一遍是否满足需求；实地投放大屏幕后，用户是否方便阅读；动效能否达成预期，色差是否能接收。
3.3.2 可视化展示技术
1、Echart3.0前端显示技术
拥有优势：
基于html5 Canvas，是一个纯Javascript图表库，提供直观，生动，可交互，可个性化定制数据可视化图表。创新拖拽重计算、数据视图、值域漫游等特 性大大增强了用户体验，给予了用户对数据进行挖掘、整合能力。
更小体积文件，满足更轻便使用需求，更灵活打包方法，可自由选择你需要图表和组件，动端强势来袭，良好自适应效果专属移动端交互体验，更丰富可视化效果，新增更多图表类型，愈加好满足不一样数据处理需求 更多搭配方案让你数据展现方法更个性和完美。

2、跨平台显示技术
HTML5作为一个最广泛前端语言，现广泛地应用和多种web开发中。HTML5本身是由W3C推荐出来，它开发是经过谷歌、苹果，诺基亚、中国移动等几百家企业一起酝酿技术，这个技术最大好处于于它是一个公开技术。换句话说，每一个公开标准全部能够依据W3C资料库找寻根源。其次，W3C经过HTML5标准也就意味着每一个浏览器或每一个平台全部会去实现。
多设备跨平台
用HTML5优点关键在于，这个技术能够进行跨平台使用。比如你开发了一款HTML5游戏，你能够很轻易地移植到UC开放平台、Opera游戏中心、Facebook应用平台，甚至能够经过封装技术发放到App Store或谷歌 Play上，所以它跨平台性很强大，这也是大多数人对HTML5有爱好关键原因。
自适应网页设计
很早就有些人设想，能不能“一次设计，普遍适用”，让同一张网页自动适应不一样大小屏幕，依据屏幕宽度，自动调整布局（layout）。
，Ethan Marcotte提出了”自适应网页设计“这个名词，指能够自动识别屏幕宽度、并做出对应调整网页设计。
这就处理了传统一个局面——网站为不一样设备提供不一样网页，比如专门提供一个mobile版本，或iPhone / iPad版本。这么做当然确保了效果，不过比较麻烦，同时要维护好多个版本，而且假如一个网站有多个portal（入口），会大大增加架构设计复杂度。
这种技术使该平台功效及用户展现方法保持对大屏幕、PC端、手机端、平板电脑端友好性成为可能。
3.3.3 可视化展示系统场景设计
依据XX集团对于大屏展示场景需求，共设计建投能源所属电厂、水务企业水厂、新能源风场、天然气等各板块展示场景、生产管理场景和主场景展示。
1、主场景页面设计
依据XX集团需求，主场景需要展示集团ROE、EVA、ROA、主营业务收入增加率、总资产、净资产、利润总额、净利润、总资产排名、利润排名、各产业资产分布图等信息。
经过对上述数据进行分析，得出各指标应该匹配图表类型以下：
GIS图：显示集团企业所属二级企业资产分布情况；
文字描述：集团经营指标分析，包含：总资产、净资产、利润总额、净利润等四项指标；
仪表盘图表：ROE、EVA、ROA、主营业务收入增加率、净利润等指标要表现同比、环比、完成情况等；
柱形图表：总资产排名（各个二级企业分别在不一样投资项目下资产情况和不一样行业投资占比）、利润排名（各个二级企业在在不一样投资项目中利润情况）；
饼形图表：主营业务收入增加率；
页面设计效果图以下所表示：

图 主页面
2、二级企业展示场景页面设计
依据XX集团需求，二级企业展示场景需要展示各二级企业经营类指标：包含EVA、ROE、ROA、主营业务收入增加率等对标指标。
经过对上述数据进行分析，得出各指标应该匹配图表类型以下：
GIS图：显示某个二级企业资产分布情况；
文字描述：二级企业在不一样投诉环境下资产管理情况，如：发电厂数量、年累计上网电量、水务厂数量、年累计出水量、天然气厂数量、年累计输气量、新能源数量、年累计上网电量、其它项目，年累计收益等指标；
仪表盘图表：ROE、EVA、ROA、主营业务收入增加率等指标要表现同比、环比等；
折线图表：主营业务收入增加率（该企业在各个投资行业收入增加情况）；
饼形图表：主营业务指标完成率（该企业在各个投资行业中指标完成情况）；
页面设计效果图以下所表示：

3、火力发电指标分析场景页面设计
依据XX集团需求，火力发电指标分析场景需要展示：
建投能源：供电煤耗、发电厂用电率、利用小时数、综合标煤单价、度电变动成本。
发电厂环境保护指标包含硫氧化物、氮氧化物、粉尘、二氧化碳（年排放量、排放值、脱硫效率，脱销效率，除尘效率），耗水量等；
发电厂技经指标包含年发电量、上网电量、厂用电率、供电煤耗、等效利用小时数，安全运行小时数等；
发电厂实时数据：结合锅炉、汽轮机、发电机、高压网站、热网等组态图（或三维模拟真模型图）展示主蒸汽温度、主蒸汽压力、主蒸汽流量、给水流量、高压主蒸汽门开度、中压主蒸汽门开度、低压主蒸汽门开度、发电机定子电流、发电机转子电流、发电机有功功率、发电机无功功率、热网供水温度、热网供水压力、热网供水流量、热网供水负荷、热网回水温度、热网回水压力、热网回水流量等。
经过对上述数据进行分析，得出各指标应该匹配图表类型以下：
GIS图：集团企业所属火力发电厂分布情况；
实时数据监测：对示范“锅炉”、“汽轮机”、“发电机”、“高压电站”及“热网分布”进行实时数据监测及展示；
生产实时监控：对于指定厂内生产情况能够在线监控，并可和现场人员进行视频对话；
折线图表：各项环境保护指标监控，对于厂内脱硫、脱硝、除尘效果分析，右侧为相关数值及占比情况；
页面设计效果图以下所表示：

4、水务指标分析场景页面设计
依据XX集团需求，水务指标分析场景需要展示水务板块：对标指标、原水售水量、自来水售水量、污水处理量、输水管线漏损率、供水管线漏损率、场站GIS分布图等。
经过对上述数据进行分析，得出各指标应该匹配图表类型以下：
GIS图：集团企业所属水厂分布情况；
实时数据监测：对示范“厂区”、“管网分布”、“公共系统”进行实时数据监测及展示；
生产实时监控：对于指定厂内生产情况能够在线监控，并可和现场人员进行视频对话；
折线图表：各个水厂原水售水量、自来水售水量及污水处理理相关指标分析；
饼形图表：各个水厂在输水管线漏损及供水管线漏损占经情况分析；
页面设计效果图以下所表示：

5、新能源指标分析场景页面设计
依据XX集团需求，新能源指标分析场景需要展示新能源板块生产数据，包含：发电量（及组成）、装机容量、风电场可用系数、等效利用小时数、GIS风场分布图等；
新能源实施数据包含风机数量、运行台数、故障台数、实时有功、实时无功、当月发电量、年累计发电量、实时风速等。
经过对上述数据进行分析，得出各指标应该匹配图表类型以下：
GIS图：集团企业所属新能源分布情况；
文字描述：总发电量、利润总额、可用系数、等效可利用小时数等指标；
实时数据监测：对示范“厂区升压站电气主接线图”、“风机监测”进行实时数据监测及展示；
生产实时监控：对于指定厂内生产情况能够在线监控，并可和现场人员进行视频对话；
饼形图表：各个风电厂对于日发电量及月发电量贡献占比；
折线图表：各个风电厂功率分析情况；
页面设计效果图以下所表示：

6、天然气指标分析场景页面设计
依据XX集团需求，天然气指标分析场景需要展示天然气板块下列信息，包含：输气量，售气量，管道里程，用户数（居民数、工业数）、GIS管网图等。
各枢纽、储气站实时数据包含输气压力、流量、储气量等。
经过对上述数据进行分析，得出各指标应该匹配图表类型以下：
GIS图：集团企业所属天然气厂分布情况；
实时数据监测：对示范“管网信息分布”、“天然气枢纽”、“天然气储气站”进行实时数据监测及展示；
生产实时监控：对于指定厂内生产情况能够在线监控，并可和现场人员进行视频对话；
饼形图表：各个天然气厂对于日输气量及月输气量贡献占比；
折线图表：各个天然气厂本年率输气量贡献情况分析；
页面设计效果图以下所表示：

3.3.4 可视化展示系统管理功效
为了方便用户管理各个展示场景，我方提供可视化展示系统管理功效，实现多用户操作管理，网络远程遥控管理，并能和集中控制系统一起实现一体化操作管理。 
系统采取B/S（浏览器/服务器）架构，任何一台连在网络上电脑均能够作为大屏幕操作管理者。 
允很多台工作站同时对大屏幕进行操作，并可设定权限分级，按工作性质对每个用户给予不一样权限等级，监控用户在进行系统操作之前全部需进行权限查验；可定义不一样等级使用人员对包含信号源、模式预案、外围设备等系统资源不一样权限操控权，也可在大屏上限定不一样操作人员可操作区域，使操作人员只能在经授权范围及区域内进行对应操作，确保多用户操作安全性。
3.3.5 系统显示性能和指标
u 分辨率
展示系统输出图形应能够依据用户硬件设备条件灵活扩展和调整，支持输出和用户大屏幕物理像素一致或靠近一致超高分辨率、清楚完整图形，同时需要考虑展示元素大小，以参观者或使用者看到最好显示百分比进行设计，不能出现较大变形、拉伸和模糊。
u 画面切换
展示系统在场景变换时应做到同时、快速地切换。画面响应时间要求：页面切换时间小于2秒。
u 画面分区
假如大屏幕整体上被划分为多个显示分区，要求各显示分区接缝处无显著痕迹，动态图形在分区处改变能较平滑显示，一个元素从一个分区到另一个分区可平滑穿越，无显著超前或滞后。
u 动画连贯性
展现平台应能够支持动画表示方法，动画在屏幕上能够较平滑地运动，无显著停顿或跳帧。
u 数据实时性
对于实时数据显示，需要定时、较高频率进行刷新，以反应真实情况。图形上实时数据刷新应采取局部刷新技术，避免频繁对整个屏幕刷新显示。
u 视频源
要求接入视频投放到屏幕上时清楚、无停顿。
u 整体美观协调
同一场景下风格一致，要求能够表现XX集团管理特点，含有现代感、地域特色和企业文化精神。
3.4 工人人员讲解方法设计
3.4.1 方案1：红外线触摸屏
红外线触摸屏技术可采取红外触摸屏方法进行控制。演示者无需背对屏幕，可使用任何触控介质包含手指等，本系统采取红外线发射和阻断原理，触摸屏包含一组高精度、抗干扰红外发射管和一组红外接收管，当触摸物体如手指等进入光栅时，便阻断了光束,任何触摸物体可改变触点上红外线而实现触摸屏操作。红外触摸屏不受电流、电压和静电干扰，适宜一些恶劣环境条件。红外线触摸屏原理很简单，只是在显示器上加上光点距架框，无需在屏幕表面加上涂层或接驳控制器。光点距架框四边排列了红外线发射管及接收管，在屏幕表面形成一个红外线网。以手指触摸屏幕某一点，便会挡住经过该位置横竖两条红外线，计算机便可即时算出触摸点位置。因为红外触摸屏不受电流、电压和静电干扰，所以适宜一些恶劣环境条件。

3.4.2 方案2：频像头直播方法
在展示大屏对面，安装一个摄像头，用于获取讲解人员激光笔在大屏指示操作。同时用音频设备获取大厅内，讲解人员音频流。控制人员能够在任意控制室接入音频和视频信号，配合讲解人员切换大屏展示内容。

4 数据采集平台设计
现在集团企业数据采集方法为各厂级单位集中发送数据到二级管理单位集中控制。针对集团用户不一样等级，分别满足业务人员、管理人员、高级管理人员和决议者对信息展示类型、方法等有着不一样要求。对数据信息获取正确性、完整性、多样性等有着更高要求。
所以我企业提出建立数据采集展示平台，平行二级管理单位集控平台，直接接收厂级单位数据信息。传输数据类型、方法均根据集团用户展需求定义，从而达成大屏最终数据图表展示效果。
4.1 采集方法
1）方案一：
数据平台直接从厂级单位提取数据，厂级单位只需要提供数据结构即可。能够提取展示数据全方面完整，无需对接口进行二次。
2）方案二：
数据平台从二级管理单位提取数据，因为二级管理单位采集数据类型不能完全满足展示要求。所以需要数据进行修改需要，并对接口进行二次开发，
4.1.1 数据库选型
我们为用户推荐两套数据库选择方案，商业版IBM PMQ和开源版MangoDB。
1）IBM PMQ架构
依据XX集团需求，需要在立即建成集团数据中心机房，有效集成集团系统企业相关数据信息，展示集团及系统企业概况、关键生产经营管理数据。不过单纯数据展示将无法充足表现集团信息化管理和精细化管理水平，所以我们期望能够经过对XX集团生产数据进行搜集整理，经过IBM大数据PMQ平台搭建，不仅能够满足数据存放，展示需求，还能够挖掘提取数据中价值信息，为集团运行决议提供支持依据。
估计性维护和质量管了处理方案简述及价值以下：
多年来，制造商已经制订了一系列成熟方法来控制质量、管理供给链和维护设备。现在，有一个方法能够超越传统预防性和定时维护方法和传统统计过程控制，最大程度降低设备非计划停机和质量缺点，确保生产步骤高效连续性和质量管理提前预警，并在每一步步骤中优化资源。
制造业设备估计性维护和质量管理，采取状态监测技术在线监控设备健康情况，依据分析结果发觉潜在问题，决定哪台设备需要维修、何时修、关键关注这类设备哪些影响原因，哪台设备能够继续使用。估计性维护和质量管理在设备大修进行前就能够知道要做什么，从而大幅度降低和缩短无计划性停机检修时间，并深入提升设备高可靠性和企业盈利能力。同时IBM PMQ质量预警系统（QEWS），利用优异统计学算法，相比于传统SPC质量控制方法，经过对微小改变累积放大，能够大大提前质量缺点预警，同时不一样于SPC复杂判定规则，QEWS能够直观明确通知质量管理人员何时质量会发生问题，从而立即干预，及早处理质量问题，避免更大损失。
含有前瞻性制造商依靠估计性维护和质量管理来超越预防性和定时维护，确保生产质量，并在每一步步骤中最大化价值。经过使用 PMQ估计分析处理方案，制造商能够最大程度地降低非计划性维护停机时间，真正消除无须要维护，并很好估计保修费用，同时及早发觉质量隐患，从而达成新质量标准，并节省资金。

 PMQ估计分析软件处理方案能够从多个数据源实时搜集信息，这些数据源包含维护日志、性能日志、监测数据、检验汇报、环境数据、甚至财务数据。该处理方案甚至能够在这种结构化和非结构化数据中检测到微小异常情况或故障模式，以确定风险最大领域。然后，它在风险成为现实之前主动将资源引向这些领域。该方案能够帮助制造商实现可观成本节省，并提升劳动效率、提升生产连续性和用户满意度，使她们能够在一个全新水平上展开竞争。
（1）生产线估计分析 
实施立即维护对于预防故障发生至关关键，这些故障可能会造成代价高昂生产中止。但依靠于一个固定时间表，可能会带来比必需零件和人工成本更高成本。PMQ 估计分析处理方案利用制造商已经有、可用丰富数据，这些数据（现有结构化数据也有非结构化数据）来自多种数据源。 
一个完全自动化步骤实时分析这些数据。它快速检测故障模式，并确定问题根源。因为工程师能够 每七天 7 天，天天 24 小时地访问每一个设备上数据，她们能够评定全部资产可靠性，并建立一个维护计划，立即实施检验和/或维护以预防发生故障。这就不需要只是为实施 “定时维护”而关停一条生产线。 
伴随运行情况改变，每个设备指标全部被实时更新。该处理方案中所包含优异算法，能够确定每件资产在未来任何一个时间点上可靠性，所以能够在适宜时间检验和维护这些资产。该估计性维护和质量管了处理方案还识别所需要更换零件，以支持这种更正确维护计划。它不再需要存放没有必需且昂贵备件。制造商现在能够最大化所分配劳动力资源和备件库存。其结果是去除无须要维护，避免代价高昂停机时间/维修和降低 MRO 库存账面成本。

（2）估计性分析提供愈加好用户服务并降低保修索赔 
估计性分析能够处理一系列用户服务问题，其中包含用户对因计划外维修和产品故障而造成停机投诉。请考虑以下场景：某 HVAC 制造商使用估计性分析，发觉其中一个设施中生产鼓风机风叶将可能因长时间使用而过早损坏。不幸是，直到组装空调单元已经出售给最终用户时，这个问题才被发觉。使用估计性维护和质量管理，该制造商能够确定。她们分析了根本原因，以确定问题起源，然后分析故障财务影响，以确定是召回已出售产品，或只是对其分销商发一个服务公告。她们分析还显示故障发生位置，和某个给定区域对更换零件需求。然后，她们能够确保在合适时候能够提供正确更换零件供给。所以，在大多数用户还不知道存在问题时候，该企业就向其服务渠道提供了处理方案，从而避免了很多昂贵保修索赔。
在很多类似情况下，估计分析全部能够识别现场设备何时可能出现故障或需要维护，最大化设备（包含销售给用户设备或用于提供服务设备）正常运行时间/服务时间。这能够帮助制造商避免因为识别后期产品问题而带来高服务成本和产品召回。它也能够最大程度地降低或消除不良宣传和因召回或用户负面产品评论所造成销售额下降。
估计性维护和质量管理为用户带来业务价值包含但不限于以下方面： ü 
ü 真正实现防患于未然，由此根本降低事后维护高代价和定时维护高成本 
ü 实现库存优化，降低运行成本 
ü 发觉关键小磨损和大故障之间关联关系，发觉故障模式，避免重大灾难 
ü 进行早期预防， 排除故障隐患 ü 
ü 正确地地估计保修费用 
ü 立即明确预警质量问题，降低次品率；
消费品和工业产品全球制造商正在维护运行中使用估计分析，以预防生产中止，为用户提升可用性和服务水平，并提升对潜在保修费用可见性。她们在问题变得严重和花费更多金钱之前就隔离并处理维护及运行问题。这就是智慧。
设备估计优化将从多个数据源分析数据同时提供提议方法，从而帮助用户做出明智决定。

应用业务分析要将目前数据快照统计到源系统并进行分析。现在数据分析全部需要和历史数据进行关联，从中找到数据趋势并构建估计模型。要依据目前和历史数据进行相关性分析，必需将分析处理方案和源系统中数据实时集成，并更新分析数据库和历史数据。
PMQ架构：

数据分析在估计性维护处理方案中饰演关键角色

分析模型汇总：

下面介绍多个PMQ应用案例：
案例一：估计设备故障，得到设备健康评分
数据描述：
现有一设备，其中包含三个关键组件——Machine 1、Machine 2、Machine 3，分别统计三 个组件关键运行参数——温度（temperature）、压力(pressure)和振动(vibration)和设 备运行状态，采集到以下数据

建模数据流

关键结果——决议树1

关键结果——决议树片段

关键结果——规则集

设备健康评分

关键结果——模型检验

案例二：发觉设备运行异常情况
数据描述
现有一设备，其中包含三个关键组件——Machine 1、Machine 2、Machine 3，分别统计三 个组件关键运行参数——温度（temperature）、压力(pressure)和振动(vibration) ， 采集到以下数据

建模数据流

模型关键设置

模型结果

输出异常统计和异常变量

时间 VS 是否异常

时间 VS 异常指数

总而言之，我们经过IBM大数据PMQ平台搭建，不仅能够满足用户现在对于数据存放，展示需求，还能够含有较高延展性，便于用户扩展信息化范围，为集团运行决议提供支持依据。
2）MongoDB存放方案关键优势
1、Schema Free 
MongoDB是一个面向文档数据库，内部数据存放格式为BSON(能够认为是二进制JSON)。 MongoDB中，一个数据库能够有多个Collection，每个Collection是Document集合。Collection和Document和传统数据库Table和Row并不对等。数据库和Collection全部无需预先定义，随时能够创建。 
Collection中能够包含含有不一样schema文档统计，即Schema Free。简单来说，上一条统计中文档有3个属性，而下一条统计文档能够有10个属性，属性类型既能够是基础数据类型（如数字、字符串、日期等），也能够是数组或散列，甚至还能够是一个嵌入式文档（embed document）。 
Schema Free 意味着应用数据改动时候不需要对MongoDB进行修改，换而言之，mongoDB是开启即可用，能够方便处理需求改变猛烈场景。这省去了传统关系数据库基于表结构改变繁琐DDL操作（比如DBA定时备份脚本，对正式环境数据库需要不停布署新sql脚本等等）。
2、丰富查询功效
MongoDB关键目标是在键/值存放方法（提供了高性能和高度伸缩性）和传统RDBMS系统（丰富功效）架起一座桥梁，集二者优势于一身。
MongoDB中查询基于JSON语法，没有SQL难记语法，相当直观。对不一样开发语言，你能够使用它最基础数组或散列格式进行查询。 
配合附加operator，MongoDB支持范围查询，正则表示式查询，对子文档内属性查询，能够替换原来大多数任务SQL查询。
3、 数据可扩展性
MongoDB提供基于RangeAuto Sharding机制：一个collection可根据统计范围，分成若干个段，切分到不一样Shard上。 
MongoDB会依据各个Shards网络延迟和系统负载情况调整数据分布，实现各个Shard负载均衡，同时MongoDB支持动态添加Shard，并重新调整数据分布，使新Shard充满数据。 
MongoDBShard机制实现了数据规模可扩展性，伴随数据规模增加，能够经过增加Shard来满足需求。同时依据测试表明，伴随Shard增加，性能拐点出现也会延长到更大数据规模，也就是说Shard机制还实现了性能可扩展性。 
尽管MongoDB集群中数据会分布到不一样Shard中，但查询是对用户端却是高度透明。用户端实施查询，统计，MapReduce等操作，这些会被MongoDB自动路由到后端数据节点。在应用程序看来，MongoDB集群整体就是一个数据库。 
MongoDBSharding设计能力最大可支持大约20 PB，足以支撑通常应用。 
总来说，MongoDB能够让我们关注于自己业务，合适时候能够无痛升级。
4、容错机制
MongoDB在1.6版本后实现了新复制方法Replica Set。经过Relpica Set，MongoDB实现了故障自动切换和故障自动恢复。 
该模式类似分布式系统结构，在管理节点（1个或3个）管理下，数据节点关系全部是均等，同过投票选出主节点，只有主节点能够读写，其它节点只读。 
当Relpica Set中某一节点甚至主节点故障时，能够由管理节点控制选出替换节点，该过程是自动进行，无须人工干预，即故障自动切换。 
当故障节点修复后，重新加入Relpica Set，该节点会自动从其它正常节点同时数据，直到完全一致，即故障自动恢复。 
经过Relpica Set技术，MongoDB含有了生产环境下容错能力，能最大程度确保数据完整性，并降低运维难度。
5 视频处理方案
方案可实现集团企业各厂级单位生产情况实时监控、指挥、和各单位实时视频通话功效。本方案采取海康威视视频计设。具体方案以下：
5.1 设计标准
视频系统设计时应遵照技术优异、功效齐全、性能稳定、节省成本标准，并综合考虑维护及操作原因，并将为以后发展、扩建、改造等原因留有扩充余地。本系统设计内容是系统、完整、全方面；设计方案含有科学性、合理性、可操作性。其含有以下标准： 
优异性：系统技术性能和质量指标应达成国际领先水平；同时，系统安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，轻易掌握。
l 经济性和实用性：充足考虑视频监控系统实际需要和信息技术发展趋势，依据监控系统现场环境，设计选择功效适合现场情况、符合监控系统要求系统配置方案，经过严密、有机组合，实现最好性能价格比，方便节省工程投资，同时确保系统功效实施需求，经济实用。 
l 可靠性：本系统基于可靠网络通信技术，能确保系统等级高稳定性和可靠性，满足7×二十四小时、整年365天全天候长久稳定运行。 
l 稳定性：监控系统设计含有较高稳定性，系统含有一整套完成系统管理策略，能够确保系统运行安全。 
l 扩展性：监控系统设计中考虑到以后技术发展和使用需要，含有更新、扩充和升级可能。并依据以后该项目工程实际要求扩展系统功效，同时本监控系统设计中留有冗余，以满足以后发展要求。
5.2 系统组成 
系统由前端监控点、传输链路、监控中心存放、控制及显示等部分组成。
视频通话系统音频输入输出设备、视频输入输出设备、一体化机顶盒视频会议终端组成。

前端监控点关键是指设置在各厂区正门、关键生产区域、集控中