数据库设计

数据存储于两种不同的数据库中，其中，各个维度的监测数据存储于HBASE中，设备记录、操作记录存储于MySQL中。

HBASE表格设计

原始数据表：BASIC_SWITCH

列族：devRunSta
（详见realDataTest_dev.xlsx）

整合数据表：AgrData

列族：dataList
rowKey设计规则：[date] - [equip_num]

date	equip_num	data	switchName	gapValue	humidity	offsetValue	temperature	DBJ	DCJ	DQJ1	FBJ	FCJ	acVoltage_X2X4	acVoltage_X3X5	directVoltage_X2X4	directVoltage_X3X5
当天的日期	同devRunSta表	每天采集30次数据进行组合，约3600个数据点	同devRunSta表	每天采集一个小时内的数据，一秒采集一个数据点，共3600个数据点	每天采集一个小时内的数据，一秒采集一个数据点，共3600个数据点	每天采集一个小时内的数据，一秒采集一个数据点，共3600个数据点	每天采集一个小时内的数据，一秒采集一个数据点，共3600个数据点	每天采集一个小时内的数据，一秒采集一个数据点，共3600个数据点	每天采集一个小时内的数据，一秒采集一个数据点，共3600个数据点	每天采集一个小时内的数据，一秒采集一个数据点，共3600个数据点	每天采集一个小时内的数据，一秒采集一个数据点，共3600个数据点	每天采集一个小时内的数据，一秒采集一个数据点，共3600个数据点	每天采集一个小时内的数据，一秒采集一个数据点，共3600个数据点	每天采集一个小时内的数据，一秒采集一个数据点，共3600个数据点	每天采集一个小时内的数据，一秒采集一个数据点，共3600个数据点	每天采集一个小时内的数据，一秒采集一个数据点，共3600个数据点

MySQL表格设计

（注：标有*的字段为主键）

统计信息总表：stat

列名	类型	取值	描述
num_monitor	int	正整数	监测设备数量
num_warn	int	正整数	预警设备数量
num_maintain	int	正整数	维护设备数量
num_care	int	正整数	注意设备数量
num_normal	int	正整数	正常设备数量
radio_data	char[20]	百分比	该维度数据比重
radio_gapValue	char[20]	百分比	该维度数据比重
radio_humidity	char[20]	百分比	该维度数据比重
radio_offsetValue	char[20]	百分比	该维度数据比重
radio_temperature	char[20]	百分比	该维度数据比重
radio_DBJ	char[20]	百分比	该维度数据比重
radio_DCJ	char[20]	百分比	该维度数据比重
radio_DQJ1	char[20]	百分比	该维度数据比重
radio_FBJ	char[20]	百分比	该维度数据比重
radio_FCJ	char[20]	百分比	该维度数据比重
radio_acVoltage_X2X4	char[20]	百分比	该维度数据比重
radio_acVoltage_X3X5	char[20]	百分比	该维度数据比重
radio_directVoltage_X2X4	char[20]	百分比	该维度数据比重
radio_directVoltage_X3X5	char[20]	百分比	该维度数据比重
reliability_data	char[20]	百分比	该维度数据信度
reliability_gapValue	char[20]	百分比	该维度数据信度
reliability_humidity	char[20]	百分比	该维度数据信度
reliability_offsetValue	char[20]	百分比	该维度数据信度
reliability_temperature	char[20]	百分比	该维度数据信度
reliability_DBJ	char[20]	百分比	该维度数据信度
reliability_DCJ	char[20]	百分比	该维度数据信度
reliability_DQJ1	char[20]	百分比	该维度数据信度
reliability_FBJ	char[20]	百分比	该维度数据信度
reliability_FCJ	char[20]	百分比	该维度数据信度
reliability_acVoltage_X2X4	char[20]	百分比	该维度数据信度
reliability_acVoltage_X3X5	char[20]	百分比	该维度数据信度
reliability_directVoltage_X2X4	char[20]	百分比	该维度数据信度
reliability_directVoltage_X3X5	char[20]	百分比	该维度数据信度
validity_data	char[20]	百分比	该维度数据效度
validity_gapValue	char[20]	百分比	该维度数据效度
validity_humidity	char[20]	百分比	该维度数据效度
validity_offsetValue	char[20]	百分比	该维度数据效度
validity_temperature	char[20]	百分比	该维度数据效度
validity_DBJ	char[20]	百分比	该维度数据效度
validity_DCJ	char[20]	百分比	该维度数据效度
validity_DQJ1	char[20]	百分比	该维度数据效度
validity_FBJ	char[20]	百分比	该维度数据效度
validity_FCJ	char[20]	百分比	该维度数据效度
validity_acVoltage_X2X4	char[20]	百分比	该维度数据效度
validity_acVoltage_X3X5	char[20]	百分比	该维度数据效度
validity_directVoltage_X2X4	char[20]	百分比	该维度数据效度
validity_directVoltage_X3X5	char[20]	百分比	该维度数据效度
*id	int	正整数	数据唯一标识，恒定为1

设备信息表：equipment_info

列名	类型	取值	描述
*equip_num	char[20]	如P001	设备编号
equip_addr	char[20]	如西直门	设备地址
equip_age	char[20]	如5年	设备已使用年限
equip_log	char[255]	如未能正常锁闭	设备最近监测日志
equip_maintaintime	char[20]	如2022年3月1日	设备最近维护时间
equip_status	char[20]	如预警	设备健康状态

RUL曲线表：rul_curve

列名	类型	取值	描述
equip_num	char[20]	如P001	设备编号
healthy_factor	int	1/2/3	健康因子编号
time	char[20]	如2022年3月1日	时间点
rul	float	如3.25，单位年	RUL数据点
*id	int	自增正整数	数据唯一标识

临时RUL曲线表：temp_rul_curve（用于存储以拟合出的模型计算其他设备的RUL值，每次开始新模型拟合会清空该表）

列名	类型	取值	描述
equip_num	char[20]	如P001	设备编号
healthy_factor	int	1/2/3	健康因子编号
time	char[20]	如2022年3月1日	时间点
rul	float	如3.25，单位年	RUL数据点
*id	int	自增正整数	数据唯一标识

拟合精度表：fit_accuracy

列名	类型	取值	描述
equip_num	char[20]	如P001	设备编号
healthy_factor	int	1/2/3	健康因子编号
time	char[20]	如2022年3月1日	时间点
fit	float	取值范围[0, 100]	数据的拟合精度
*id	int	自增正整数	数据唯一标识

健康评估表：health_evaluation

列名	类型	取值	描述
equip_num	char[20]	如P001	设备编号
healthy_factor	int	1/2/3	健康因子编号
time	char[20]	如2022年3月1日	时间点
factor	float	取值范围[0, 100]	数据的健康度
*id	int	自增正整数	数据唯一标识

评估建议表：evaluation_advice

列名	类型	取值	描述
*id	int	自增正整数	数据唯一标识
health_grade	char[20]	正常/注意/维护/预警	设备健康度评级
eval_advice	char[255]	如建议尽快进行维护维修等	设备文字评估建议
maint_process	char[255]	如检修，维护，保养三段式，中间以英文逗号分隔	设备建议维护流程
risk_state	char[255]	如60%，20%，10%三段式，中间以英文逗号分隔	设备不同等级风险提示

界面功能设计

看板系统

展示统计信息

获取统计信息总表：stat，展示以下内容

当前监测的设备数量
状态为“预警”的设备数量
状态为“维护”的设备数量
状态为“注意”的设备数量
状态为“正常”的设备数量
当前监测数据中各个数据维度所占的比重
各个数据维度的信效度

展示设备信息

获取设备信息表：equipment_info，展示以下内容

设备编号，地址，已使用年限，最近监测日志，最近维护日期，健康状态
对本设备进行模型拟合操作，将进入“寿命预测”界面
删除操作，删除本设备的相关记录

寿命预测

展示监测曲线

获取整合数据表：AgrData，展示以下内容

绘制最近的一条检测数据，包括30次电流数据整合，其他数据维度一小时共3600个数据点
数据维度切换，点击对应维度的条目名称切换数据曲线
进行寿命预测模型的拟合，点击将自动调用寿命预测算法，并切换页面

展示寿命预测结果

获取RUL曲线表：rul_curve与拟合精度表：fit_accuracy，并展示以下内容

左侧三个健康因子供选择并切换拟合不同模型曲线
绘制RUL曲线
绘制三个健康因子的拟合精度
下拉选择不同设备以当前模型绘制RUL曲线

健康评估

展示健康评估数据

获取健康评估表：health_evaluation，并展示以下内容

展示设备编号，以及对应的三个健康度
导入专家评估（可选），辅助进行评估
点击开始评估进行评估融合，并切换界面

展示评估建议

获取评估建议表：evaluation_advice，并展示以下内容

根据健康度显示当前设备编号和星级评价
提供文字性的评估建议
提供当前健康度评级下的建议维护流程
显示风险百分比提示

实体层（Enity）设计

对应各个数据库表格建立，若有需要可以对应业务视图建立

接口层（Controller）设计

统计信息获取接口

描述信息

获取系统统计信息，供前端进行图形化展示

请求属性

请求方式：get
请求地址：/getstat

请求入参

字段说明
无参数
Json信息
无参数

请求出参

字段说明

字段名	字段类型	字段描述	是否必填	备注
status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失败
code	int	状态码	否	如，20000：验证码不正确或已过期
message	string	提示消息	否
data	object	数据内容	否

Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "获取成功", "data": { //数据来自统计信息总表：stat"id": "1", "num_monitor": "100", "num_warn": "10", ......"validity_directVoltage_X3X5": "90%", }
}

设备信息获取接口

描述信息

获取所有的设备信息，供前端以表格的形式进行展示

请求属性

请求方式：get
请求地址：/getequipinfo

请求入参

字段说明
无参数
Json信息
无参数

请求出参

字段说明

字段名	字段类型	字段描述	是否必填	备注
status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失败
code	int	状态码	否	如，20000：验证码不正确或已过期
message	string	提示消息	否
data	object	数据内容	否

Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "获取成功", "data": [{ //数据来自设备信息表：equipment_info"equip_num": "P0001", "equip_addr": "西直门",  ......"equip_status": "Warn"},{ //数据来自设备信息表：equipment_info"equip_num": "P0002", "equip_addr": "西直门",  ......"equip_status": "Normal"},......{ //数据来自设备信息表：equipment_info"equip_num": "P0010", "equip_addr": "西直门",  ......"equip_status": "Normal"}]
}

寿命预测操作接口

描述信息

传递当前所要操作的设备编号，供寿命预测界面读取

请求属性

请求方式：post
请求地址：/postequipnum

请求入参

字段说明

字段名	字段类型	字段描述	是否必填	备注
equipNum	string	设备编号	是

Json信息

{"equipNum": "P0001"
}

请求出参

字段说明

字段名	字段类型	字段描述	是否必填	备注
status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失败
code	int	状态码	否	如，20000：验证码不正确或已过期
message	string	提示消息	否
data	object	数据内容	否

Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "上传成功"
}

删除设备操作接口

描述信息

删除当前操作的设备，移除该设备的记录信息

请求属性

请求方式：post
请求地址：/postdelequip

请求入参

字段说明

字段名	字段类型	字段描述	是否必填	备注
equipNum	string	设备编号	是

Json信息

{"equipNum": "P0001"
}

请求出参

字段说明

字段名	字段类型	字段描述	是否必填	备注
status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失败
code	int	状态码	否	如，20000：验证码不正确或已过期
message	string	提示消息	否
data	object	数据内容	否

Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "删除成功"
}

获取监测数据接口

描述信息

获取最近的一条监测数据，每个数据维度约3600个点

请求属性

请求方式：post
请求地址：/getmonitor

请求入参

字段说明

字段名	字段类型	字段描述	是否必填	备注
equipNum	string	设备编号	是

Json信息

{"equipNum": "P0001"
}

请求出参

字段说明

字段名	字段类型	字段描述	是否必填	备注
status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失败
code	int	状态码	否	如，20000：验证码不正确或已过期
message	string	提示消息	否
data	object	数据内容	否

Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "获取成功""data": { //数据来自整合数据表：AgrData"date": "2022年3月1日", "equip_num": "P0001", "data": [10,20,...(省略3600个点),90],......"directVoltage_X3X5": [10,20,...(省略3600个点),90]}
}

开始模型拟合接口

描述信息

发送模型拟合命令，调用寿命预测算法

请求属性

请求方式：post
请求地址：/postrun

请求入参

字段说明

字段名	字段类型	字段描述	是否必填	备注
equipNum	string	设备编号	是

Json信息

{"equipNum": "P0001"
}

请求出参

字段说明

字段名	字段类型	字段描述	是否必填	备注
status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失败
code	int	状态码	否	如，20000：验证码不正确或已过期
message	string	提示消息	否
data	object	数据内容	否

Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "命令发送成功"
}

获取RUL曲线接口

描述信息

获取指定设备三个健康因子所形成的RUL曲线数据点

请求属性

请求方式：post
请求地址：/getrul

请求入参

字段说明

字段名	字段类型	字段描述	是否必填	备注
equipNum	string	设备编号	是

Json信息

{"equipNum": "P0001"
}

请求出参

字段说明

字段名	字段类型	字段描述	是否必填	备注
status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失败
code	int	状态码	否	如，20000：验证码不正确或已过期
message	string	提示消息	否
data	object	数据内容	否

Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "获取成功","data": [{ //数据来自RUL曲线表：rul_curve"id": 1, "equip_num": "P0001", "healthy_factor ": 1,......"rul": 80},{ //数据来自RUL曲线表：rul_curve"id": 2, "equip_num": "P0001", "healthy_factor ": 1,......"rul": 70},......,{ //数据来自RUL曲线表：rul_curve"id": 3, "equip_num": "P0001", "healthy_factor ": 1,......"rul": 60}]
}

获取拟合精度接口

描述信息

获取指定设备三个健康因子的渐进拟合精度
等距选择10个数据点

请求属性

请求方式：post
请求地址：/getfit

请求入参

字段说明

字段名	字段类型	字段描述	是否必填	备注
equipNum	string	设备编号	是

Json信息

{"equipNum": "P0001"
}

请求出参

字段说明

字段名	字段类型	字段描述	是否必填	备注
status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失败
code	int	状态码	否	如，20000：验证码不正确或已过期
message	string	提示消息	否
data	object	数据内容	否

Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "获取成功","data": [{ //数据来自拟合精度表：fit_accuracy"id": 1, "equip_num": "P0001", "healthy_factor ": 1,......"fit": "60%"},{ //数据来自拟合精度表：fit_accuracy"id": 2, "equip_num": "P0001", "healthy_factor ": 1,......"fit": "70%"},......,{ //数据来自拟合精度表：fit_accuracy"id": 3, "equip_num": "P0001", "healthy_factor ": 1,......"fit": "80%"}]
}

更改拟合设备接口

描述信息

获取以当前拟合出的模型去预测其他指定设备的RUL值

请求属性

请求方式：post
请求地址：/updatefit

请求入参

字段说明

字段名	字段类型	字段描述	是否必填	备注
equipNum	string	设备编号	是

Json信息

{"equipNum": "P0002"
}

请求出参

字段说明

字段名	字段类型	字段描述	是否必填	备注
status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失败
code	int	状态码	否	如，20000：验证码不正确或已过期
message	string	提示消息	否
data	object	数据内容	否

Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "获取成功","data": [{ //数据来自临时RUL曲线表：temp_rul_curve"id": 1, "equip_num": "P0002", "healthy_factor ": 1,......"rul": 80},{ //数据来自临时RUL曲线表：temp_rul_curve"id": 2, "equip_num": "P0002", "healthy_factor ": 1,......"rul": 70},......,{ //数据来自临时RUL曲线表：temp_rul_curve"id": 3, "equip_num": "P0002", "healthy_factor ": 1,......"rul": 60}]
}

获取健康评估数据接口

描述信息

获取所有设备的健康度

请求属性

请求方式：get
请求地址：/gethealth

请求入参

字段说明

无参数
Json信息

无参数

请求出参

字段说明

字段名	字段类型	字段描述	是否必填	备注
status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失败
code	int	状态码	否	如，20000：验证码不正确或已过期
message	string	提示消息	否
data	object	数据内容	否

Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "获取成功","data": [{ //数据来自健康评估表：health_evaluation"id": 1, "equip_num": "P0001", "healthy_factor1": 80,"healthy_factor2": 70,"healthy_factor3": 30},{ //数据来自健康评估表：health_evaluation"id": 2, "equip_num": "P0002", "healthy_factor1": 80,"healthy_factor2": 60,"healthy_factor3": 30},......,{ //数据来自健康评估表：health_evaluation"id": 3, "equip_num": "P0010", "healthy_factor1": 80,"healthy_factor2": 70,"healthy_factor3": 20}]
}

发送健康评估命令接口

描述信息

调用算法，开始进行健康评估融合，更新stat表中设备健康状态

请求属性

请求方式：get
请求地址：/getevaluate

请求入参

字段说明

无参数
Json信息

无参数

请求出参

字段说明

字段名	字段类型	字段描述	是否必填	备注
status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失败
code	int	状态码	否	如，20000：验证码不正确或已过期
message	string	提示消息	否
data	object	数据内容	否

Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "命令发送成功"
}

获取评估建议接口

描述信息

根据设备健康度评级，获取对所有设备的评估建议

请求属性

请求方式：get
请求地址：/getadvice

请求入参

字段说明

无参数
Json信息

无参数

请求出参

字段说明

字段名	字段类型	字段描述	是否必填	备注
status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失败
code	int	状态码	否	如，20000：验证码不正确或已过期
message	string	提示消息	否
data	object	数据内容	否

Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "获取成功","data": [{ //数据来自设备信息表：equipment_info和评估建议表：evaluate_advice"id": 1, "equip_num": "P0001", "health_grade": "正常", "eval_advice": "正常维护保养","maint_process": "检修, 维护, 保养","risk_state": "60%, 30%, 10%"},{ //数据来自设备信息表：equipment_info和评估建议表：evaluate_advice"id": 2, "equip_num": "P0002", "health_grade": "正常", "eval_advice": "建议尽快进行维护维修","maint_process": "检修, 维护, 保养","risk_state": "70%, 20%, 10%"},......,{ //数据来自设备信息表：equipment_info和评估建议表：evaluate_advice"id": 10, "equip_num": "P0010", "health_grade": "正常", "eval_advice": "必须立刻进行维护维修","maint_process": "检修, 维护, 保养","risk_state": "90%, 5%, 5%"}]
}

服务层（Service）设计

工程目录结构

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