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關鍵詞: 大數據;分析工具;業務邏輯;比較分析;工作環境
中圖分類號:TP317.3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2017)04-0235-02
統計分析軟件是數據分析的主要工具。無論在工作還是學習中,我們都需要使用這些軟件來進行數據分析,而分析的過程主要分為數據的整理,數據的分析,數據的報告 。而市場上有很多的軟件來供我們選擇,如何選擇一款合適的軟件就成了我們需要考慮的問題。
1 工具簡介
excel是微軟的office系列辦公軟件中比較常用的一款數據處理軟件。我們可以通過Excel進行數據錄入,儲存和分析的相P操作。Excel提供了大量的函數功能,為我們的數據分析工作提供了便捷。而且強大的VBA編程能力,也讓我們處理起數據更加個性化和多樣化。
Spss(Statistical Product and Service Solutions),相比Excel這樣的辦公軟件,人們更加傾向于稱Spss為統計軟件。因為它的數據處理能力更加強大,Excel只能做一些最基本的數據操作,而Spss則可以做一些比較高級的數理統計工作。
R語言(R Language)相比前兩者最大的不同之處在于他是非窗口操作軟件,更確切地說他是一款腳本語言。用戶需要輸入相應的指令才可以操作數據。R語言的強大之處在于他的包。R語言平臺上提供了各種各樣的數理統計包,這些包可以直接由用戶使用,而并不用關心它的底層實現機制。
2 三種軟件在數據儲存階段的比較分析
數據存儲是指分析員在搜集數據之后,把相應的數據有條理的儲存起來,以便在以后的分析工作中使用。數據存儲是數據處理過程的第一個階段,也是最重要的階段,因為他直接影響著以后的操作。如果在數據的存儲階段出了問題,那么整個數據分析的過程也就是有問題的。可見數據存儲過程是需要分析員特別重視的階段。
在此階段Excel和Spss提供了可視化的操作界面,所以分析員可以很容易的對數據進行錄入處理。而R語言則沒有提供相應的圖形操作界面,分析員只能通過在控制臺建立數據框這樣的方式,把數據儲存起來。可視化操作界面的優點是直觀,分析員可以像在實體的紙質表格上寫字一樣在虛擬的表里填入數據,這樣可以減少分析員在抽象腳本語言可能出現的失誤。
雖然R沒有提供簡單的圖形操作界面,使得數據的輸入沒有Excel與Spss軟件這么直觀,但是R語言這種輸入方式卻有一個比較強勢的功能,就是編程。雖然Excel和Spss也有編程功能,但是語法過于復雜。在R語言中分析員可以編寫自己的腳本文件,實現數據的重復錄入,從而可以節省出大量的時間,減少不必要的時間浪費。
他們三者最后都可以把數據保存為CSV格式或者TXT格式,這樣就為數據的傳輸帶來了方便。保存為這兩種格式后三個軟件可以實現數據的共享操作。
綜上所述,Excel和Spss強在可視化的操作界面,而R語言則強在編程語言。至于最后數據的保存,三者則表現出了一致性,實現了數據在軟件之間的傳輸。
3 三種軟件在數據分析階段的比較分析
數據分析傳統上都認為是統計分析,而廣義的數據分析則包含了更高級的算法比如機器學習、數據挖掘等。數據挖掘(Data Minning)是指從大量的數據中通過一些特定的算法,計算出隱藏在其中的有意義的信息的過程。主要的數據挖掘算法包括:人工神經網絡,支持向量機,KNN算法,隨機深林、決策樹、回歸分析等。
Excel在數據分析階段的強大之處在于它有很強大的函數庫,利用這些函數庫里的函數,可以幫助我們方便地進行簡單的數據分析,比如求平均數,求和等。當然也可以對數據進行優化和篩選。函數功能是Excel的靈魂,有了函數,Excel就可以組合變化出多種統計方式,來分析數據。
但是,Excel只能進行簡單的數理統計分析,而不能進行比較高級的算法分析。 Spss相比Excel則可進行比較高級的數據分析,比如生存分析、Logistic回歸、BP神經網絡等。雖然Spss能進行這些算法分析,但是它本身也有局限性。由于Spss是一款可視化軟件,它的載體在軟件開發的階段就已經被設計好了,分析員很難再根據自己的需要對里面的算法進行更改。這也就意味著,分析員只能使用設計者提供的方法,而設計者沒有提供的方法,分析員就不能使用了。因為現在算法更新比較快,而且對具體的業務對算法的要求也是不盡相同的,這樣就要求算法的個性化,而Spss則很難滿足這一點。
R語言相比前兩者在數據分析階段則有很強大的優勢,因為R語言是一個開源軟件。有很多R語言的愛好者,在R語言的社區貢獻自己利用R語言的語法寫成的包,免費的供所有人使用。這樣分析員就可以直接從R的官方網站上下載相對應的包。R語言的包基本包含了所有數據分析的算法。
R語言的另一個強大之處,在于分析者不僅能下載相應的包,更能查看包的內部信息。通過查看包的內部信息來確定自己是否需要這個包。而且如果遇到自己所處理的問題不合適的包,分析員可以在自己所找到的包的基礎上自己再設計新的算法,來滿足自己的業務需要。
綜上所述,在數據處理階段,Excel只能滿足最基本的數據處理,而Spss和R語言則可以滿足更高層次的數據處理。而且R語言在算法的選擇和使用上相對Spss則更具有個性化。
4 三種軟件在數據報告方面的比較分析
數據報告是指在經過數據搜集,數據存儲,數據分析之后,對得到的結果進行歸納總結,形成報告的方式呈現出來的過程。數據報告可以分為文字報告和圖形報告。
而近些年來數據可視化越來越受到人們的關注,數據可視化將復雜的數據表展示為直觀的圖形,可以讓聽眾更加準確的抓住數據的要害,進而分析數據。而隨著科學技術的不斷發展,數據可視化的手段越來越豐富,除了傳統的柱狀圖,餅圖等等之外,現在的可視化工具,更為我們提供了其他豐富的圖形。比如,詞云,雷達圖等。
在文字報告方面三者都可以根據自己的所能處理的報告生成相應的圖表。Excel只能生成餅圖,柱狀圖等簡單的數理統計圖,當然這和它所能處理的對象是一致的。Spss則能生成更高級的圖形,比如線性回歸圖等。R語言也提供了相應的作圖函數,這樣的作圖函數和Excel與Spss的作圖原理是相通的。
而R語言不僅提供了傳統的繪圖功能,而且更提供了高級的繪圖功能。傳統的繪圖軟件的原理類似與我們直接在紙面上畫畫,一旦畫上去就無法更改。這就給作圖帶來了很大的麻煩,不能隨意更改視圖,更不能在圖形生成后在后期對圖形做出整改。R語言提供了一款名叫“ggplot”的包,@個作圖包的原理是基于圖層,也就是說每一次畫圖動作都新建了一個圖層。在最后繪圖完成之后,將一個個圖層相互覆蓋。這樣作圖的好處就是我們可以直接更改一個圖層,來修改我們某一步的作圖操作。這樣我們控制最后的輸出圖就更加的靈活了。
綜上所述,R語言在數據報告,特別是可視化這個過程中,相比Excel和Spss更加具有優勢。但是R語言并不是完美的,我們在使用包的時候,并不能完全的隨心所欲。因為包的設計者也對一些功能進行的限制。但是如果我們確實需要某項功能,我們可以通過改寫代碼來實現。從這一點來說,R語言數據可視化功能還是很完整的。
5 結論
通過以上的比較分析,我們不難發現他們之間的區別和聯系,也讓我們在平時的學習和生活中有了選擇的參考。但是我們仍然要記住,沒有最好的軟件,只有最合適的軟件。我們在選擇軟件的時候要根據自己的實際需要來選擇,而不能認為某種軟件是最強的,就把所有的數據處理工作都交給一種工具來處理。通常結合多種工具來處理數據,我們會得到最好的效果。
參考文獻:
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[6] 尚新利.利用EXCEL軟件進行線性回歸分析[J].氣象與環境科學,2007(S1):188-189.
Abstract: Combined with measurement of metal electric work function, designing the data processing and management sysetm by using Excel software. This system has the advantages of rapidity, conciseness and visualization, completely can compare common processing software with experiment teaching instrument accompanied. This design method is popular value.
關鍵詞: Excel軟件;數據處理;數據管理;金屬電子逸出功
Key words: Excel software;data processing;data management;metal electric work function
中圖分類號:TP274;O4—39 文獻標識碼:A 文章編號:1006—4311(2012)27—0216—03
0 引言
在物理實驗尤其是近代物理實驗以及科學研究中,經常產生大量測量數據,經過記錄、整理、計算、繪圖、分析等大量復雜繁瑣的數據處理后,方能給出科學結論。傳統方法往往是手工處理大量數據,最終僅在坐標紙上描點繪圖。因此效率低,易出錯,誤差大,甚至影響結論的準確性。
隨著計算機迅速發展,數據分析處理的軟件實現和應用也逐漸成為每個科研工作者必須掌握的一門技術。常見的數據處理軟件如Origin、MATLAB、SPSS等功能強大,專業性強,對使用者有較高要求,而Excel直觀易學,使用方便,數據處理過程簡單,無需精通計算機編程,因此成為處理物理實驗數據的首選工具。
Excel集數據表格、圖表和數據庫三大基本結構功能于一身,還提供了大量函數,用戶可通過這些函數進行統計管理、線性分析等工作[1—3]。并能很方便地將數據處理過程的基本單元制成電子模板,使用時只要調出相應的模板,輸入原始數據,激活相應的功能按鈕,就能得到實驗作圖要求的各項參數。
1 電子逸出功的測量原理簡介
由費米—狄拉克能量分布公式可得到熱電子發射的里查遜—熱西曼公式[4] I=AST2exp(—■)(1)
式中I是加速電壓為零時熱電子發射電流,稱零場電流。A與陰極材料有關,S為陰極有效發射面積,T為發射熱電子的陰極絕對溫度(該溫度與加熱電流對應關系可查表)。實際測量中采用理查遜直線法避開A、S測量,將(1)式兩邊除以T2,再取對數得
1g■=1gAS—■=1gAS—5.04×103?漬■(2)
可見,1g■與■成線性關系,由斜率即可求出該金屬的逸出電位?漬或逸出功e?漬。
由于肖特基效應,零場電流I與陰極發射電流Ia、加速電壓Ua有
1gIa=1gI+■■■(3)
式中Ia是加速電壓Ua為時陰極發射電流,r1和r2分別是陰極和陽極半徑。幾何尺寸一定的管子,陰極溫度T一定時,1gIa與■成線性關系,截距為1gI。
實驗一般在7個不同溫度值采集49組電壓和電流值,根據公式(3)進行7次直線擬合,采用直線外延法分別找出7個溫度對應的零場電流對數1gI,之后再根據公式(2)進行1g■~■直線擬合,找出該直線斜率,進而求出該金屬的逸出功e?漬。計算公式繁瑣,圖表較多,數據處理困難。
2 設計思路
本設計旨在實現數據的記錄管理和分析處理。使用者僅需錄入測量數據并保存,系統便自動生成處理結果以及相關圖表。保存后可獲得原始測量數據備份,避免隨意篡改偽造測量數據;同時,又可形成一個數據信息庫,為使用者查詢測量數據提供便利。
基于以上構思,數據錄入和數據處理作為兩個獨立且關聯的模塊,分別出現在兩個工作表中。數據錄入模塊將個人信息和測量數據輸入電腦,除必要輸入欄目,使用者沒有權限更改其他選項。處理分析模塊的數據來自于對管理模塊的鏈接,包括數據處理的中間過程和最終處理結果,為了便于管理還應包含使用者的基本信息。流程如圖1。
3 基于Excel實現測量數據的錄入和管理
本測量采用西安超凡光電設備有限公司WH—I型金屬鎢電子逸出功測量儀完成。
打開Excel,創建新工作表,該工作表作為數據記錄用表,命名為“原始數據”。根據測量原理和要求,該工作表由基本信息、數據記錄、溫度對照表三個部分組成,如圖2。
此工作表A1—H3為使用者基本信息,其中G2單元格輸入的內容為“=TODAY()”,可獲取當前系統日期。A6—H12為數據Ia、Ua記錄欄。A14—H17為“加熱電流If與鎢絲真實溫度對照表”,數據處理過程中需查此表獲得陰極燈絲溫度。
4 基于Excel實現數據處理和分析
關鍵詞:Excel 回歸分析 傾斜試驗 數據處理
中圖分類號:U671 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)10(b)-0004-03
Excel作槲⑷Office軟件產品中的重要組成部分,性能優越,支持較強的數據分析、圖表繪制、宏命令、VBA編程[3]及決策支持分析功能。特別是其可單純依據工作表數據進行組織管理進而繪制出高質量的平面圖形和立體圖形,實現圖、文、表混排。在對船舶進行傾斜實驗的過程中,需要多次移動壓鐵讀到多組擺錘移動距離的數值,技術人員因此往往要處理大批量的數據文件,多數情況下會將數據導入Excel中進行簡單計算后自行繪制曲線,剔除不可用的數據點,導致工作量巨大,而且難免出現精度不滿足工程要求的問題。該文創造性的通過Excel的回歸分析[1]、數值擬合等功能直接剔除不可用點,得到關于合理有效的讀數的擬合曲線,且可隨工程精度要求隨時更改程序結果。
1 傾斜試驗中的數據來源
船舶傾斜試驗的目的是確定空船的重量及重心位置[2]。試驗重量一般應布置成移動力矩相近的六組,但實際中限于條件等原因,通常只采用四組,壓鐵重量移動按圖1所示順序進行。
其中,為試驗移動重量位置;
試驗中利用擺錘測量法,一般設置為3個,分別為船首中尾3個位置。每個擺錘每次移動都需讀取左右兩個數據,數據處理量大又繁瑣。為保證測量結果的正確性,還需要進行誤差檢查和限值設定。也就是說,要將每次移動重量后的讀數求取平均值標注到圖中。當偏離擬合直線超過4%(此數據為該船廠要求)需分析原因并判定是否需要部分或全部重做試驗。
該文正是基于Excel的回歸分析功能將該試驗中大量的數據處理問題簡化,通過基本讀數的錄入,直接得到擬合直線以及試驗中需要剔除的超過誤差限值的數值,可極大地減輕工作人員的數據處理工作量,實現傾斜試驗數據分析的“傻瓜”處理。
2 實船數據處理與運行結果
以某實船的傾斜實驗其中一個擺錘為例,每次移動重量后會得到如圖2所示的數據。
其中,C(1、2、18、19)、I1、C(5-14)-K(5-14)為參與實驗的現場人員所需填寫的數據,均直接從試驗中讀取,其余數據程序自行運算。
在經過Excel程序分析后,會自行得到經過線性回歸分析擬合出的直線參數與直觀圖形表達以及超過誤差限值的壞的數據點,即需要剔除的數據見圖3。
其中,L列為數據處理的直觀結論,其余部分仍為程序自行運算的過程數據。
計算過程中其極限偏差數據見圖4,誤差限值取為±4%,可剔除的點非常明顯,對應圖3。
3 結語
通過利用Excel分析的圖表工具及回歸分析工具,可以進行船舶傾斜試驗的數據分析,得到數值擬合直線,直觀剔除不可靠數據點,精度高,能夠滿足工程需求。
(1)若實驗的壓鐵組數量以及擺錘數量增加,會導致待處理的實驗數據成倍增加,而程序運行仍然只需要幾秒的時間即可完成,相對于人工處理方式,極大提高了工作效率。
(2)該方法實現了計算機的自動處理功能,減少了人為因素可能引起的計算錯誤,提高了數據分析的精準性。
(3)在傾斜實驗過程中,數據量越大越能體現出該處理方式的優越性。可推廣至多數船廠及船檢人員中使用。
參考文獻
[1] 邢漢承.計算機應用中級教程[M].東南大學出版社,1996.
關鍵詞:高壓電纜;局部放電;振蕩波;110kV;220kV;時域反射法
交聯聚乙烯(XLPE,以下簡稱交聯)電纜由于具有制造工藝簡單,安裝敷設容易,電氣性能優良,傳輸容量大,運行維護方便,無漏油隱患等諸多優點已成為電纜發展和工程應用的主流[1]。當前,國內電纜運行部門已經對高壓、超高壓交聯電纜交接試驗和投運后的診斷性試驗(包括預防性試驗和在線監測)高度重視,采取了多種檢測手段和方法力圖確保電纜的運行可靠性[2]。
從2008年1月開始,北京市電力公司開始廣泛采用振蕩波法電纜局部放電定位(Oscillating Wave Test System,以下簡稱 OWTS)測試技術對10kV電纜進行局部放電測試,幾年中發現并處理了大量故障和缺陷。2011年11月,北京市電力公司引進了
用于110kV及220kV電纜的振蕩波局放定位系統(OWTS HV250),并對部分電纜的進行了試驗,積累了一定的現場使用經驗。
1 常用高壓電纜局放檢測技術
超聲波法,可探測、存儲和分析超聲波信息,主要用于電力設備局部放電引起的超聲波信號檢測。
高頻法,利用高頻CT對放電信號會產生具有不同隨機特征的脈沖信號進行高速寬帶采樣獲取信號完整的時域波形,針對不同放電及噪聲間的差異提取多種信號特征,從而將不同的放電分離開來。
超高頻法,通過超高頻傳感器,獲得局部放電超高頻電磁波信號,將檢測到的局部放電信號進行演算及處理,根據三維及二維圖形及數據信息進行分析和診斷,判斷局部放電的類型,確定設備狀態。
上述三種常用的高壓電纜局放測試技術[3]對電纜局部放電在不同頻段上信號進行采集的在線測試方法,需要電纜運行后才能夠進行測試,不能在發電前及時發現問題。而發電前的諧振耐壓試驗并不能對電纜的局部放電進行檢查,導致部分電纜在通過耐壓試驗后幾個月內發生絕緣擊穿。振蕩波檢測技術能夠排除在線檢測時電網系統的大量干擾信號,可根據 IEC 和 GB 標準獲取精確量化的局放測試結果,在多個試驗電壓等級下進行局放測試[4]。正是由于這些原因,OWTS試驗以其離線局放測試、局放定位的特點,已經在北京地區作為電力電纜投運前的例行試驗之一得到了廣泛應用。
2振蕩波局放測試技術
2.1振蕩波電壓的產生
振蕩波系統的高壓發生和測試原理電路如圖1所示,直流電源首先對電容充電,之后閉合高壓開關,通過設備電感與被測電纜電容發生諧振,在被測電纜端產生振蕩電壓。
2.2 振蕩波電壓與工頻電壓下電纜局部放電的等效性分析
工頻電源與振蕩波電源之間的等效性是運用振蕩波電源做局部放電試驗可行性的關鍵依據。文獻[5]中提到了振蕩波電壓和工頻交流電壓下試品局放特性的比較。表1是相同試品、相同缺陷條件下,工頻交流電壓與振蕩波下局部放電起始電壓及局部放電量的比較。可見除了應力錐安裝錯誤缺陷外,對其余兩種缺陷,振蕩波電壓下的局部放電起始電壓均大于交流電壓下。
同一試品(3235 m,50 kV三相電纜)在不同電壓等級下的放電量Q,見表2。從表中可見,在不同電壓等級下,試品的不同相在振蕩波與交流電壓下相比,都具有良好的等效性。
振蕩波的頻率對局放起始電壓和放電量Q 的之間的關系[5]見圖2。從圖中可見,振蕩波電壓的頻率并不影響其局放起始電壓,但振蕩波的頻率越小放電量越大,越容易檢測到局部放電。
2.3 時域反射法進行局放定位
OWTS系統對振蕩波電壓下采集到的放電脈沖采用時域反射法(TDR)進行局部放電定位,原理示意如圖3所示。測試一條長度為 的電纜,假設在距測試端 處發生局部放電,脈沖沿電纜向兩個相反方向傳播,其中一個脈沖(入射波)經過時間t1到達測試端;另一個脈沖(反射波)向測試對端傳播,并在對端發生反射,之后再向測試端傳播,經過時間t2到達測試端。根據兩個脈沖到達測試端的時間差 ,可計算局部放電發生位置[6],即:
2.4脈沖信號在電纜中的發散
電纜的電容特性會影響脈沖的波形,考慮發散的影響,反射脈沖不可能比原始脈沖含有更多高頻部分,或比原始脈沖更窄。如果兩個脈沖非常靠近(缺陷在遠端),電纜發散也可能會使反射脈沖和原始脈沖重疊。
2.5 脈沖信號在電纜中的衰減
由于行波在電纜中傳播的衰減和畸變現象,在被測物終端記錄的視在放電量的幅值會和局放發生點的幅值不同。局放脈沖沿著電纜傳播時,能量消耗,脈沖會發生衰減。而衰減的強度取決于脈沖傳播的距離和電纜的參數。一般,局放脈沖在紙絕緣電纜比XLPE電纜的衰減大。所有局放和反射脈沖都受到電纜衰減的影響。因此可以推斷,反射脈沖的強度(pC)要比原始脈沖(觸發脈沖)的強度小(重疊的情況例外)。
2.6 脈沖信號形狀的相似性
脈沖應具有相似性,反射脈沖應該和原始脈沖的形狀相似。由于衰減,反射脈沖可能形狀有變化(高頻成分更少)。與其他脈沖的重疊同樣很大程度上影響了反射脈沖的形狀。圖4所示脈沖符合反射波形具備發散性、衰減性和相似性三個判斷原則。
3 高壓OWTS HV250測試系統組成及測試方案
3.1 測試系統組成
振蕩波局放定位系統(OWTS HV250)最高可以產生250 kV (峰值)/ 176.7 kV (有效值)的振蕩波試驗電壓,可測電容范圍0.035uF-8uF,測試范圍1pC-100nC,定位帶寬150kHz-20MHz。測試系統如圖5,主要由7個模塊組成:
其中A為新型高壓光觸開關(LTT),B為高壓電感單元,C為高壓電源單元(HVPS),D為帶耦合電容的數字信號處理卡(局放探測器),E為帶遠程控制功能的嵌入式計算機系統(控制單元、局放分析儀等),F為高壓分壓器,G為筆記本電腦----操作控制和數據存儲。
3.2 測試方案
(1)電纜終端的要求:
GIS終端需要提供無局放的延長電纜連接進行連接,較高的終端塔則可能需要搭建腳手架工作平臺。遠端電纜終端為GIS終端的,可將電纜從GIS中退出,并接入SF6密封倉。
(2)電纜兩端的處理
斷開電纜與電網的連接,包括終端頭上的連接板、弓子以及周圍其他附件如PT、避雷器等,露出電纜終端頭的銅棒,便于安裝OWTS高壓連接套件,保持屏蔽接地,打磨及清潔銅棒、接地處的金屬表面,用清洗劑清洗電纜終端表面。
(3)中間接頭的處理:
將交叉互聯箱和直接接地箱內連板的連接方式恢復為正常相序,保證每相屏蔽線回路的直通,并將直接接地箱接地連板拆除。
(4)被測電纜周邊的處理:
試驗開始前,除被測相外,其他相和周圍金屬體均要求接地,不得存在懸浮金屬體,工具及拆卸下來的零件放置于試驗區域外。
(5)加壓方案
對于110kV和220kV交聯電纜,先進行一次0kV加壓,然后在0.5Uo-1Uo之間ΔU為0.2Uo,1Uo以上ΔU為0.1Uo,每個電壓等級加壓3次,對施加最高電壓參考串聯諧振耐壓試驗標準,如發現局放可重復多次。由于設備最高施加電壓為峰值250kV,所以對于220kV交聯電纜,最高電壓可以加至約1.39Uo。
4 現場應用及分析
OWTS HV250系統至今已對十余路高壓交聯電纜線路進行了局放測試。
4.1 設備有效性檢驗
2012年1月,在北京電力科學院高壓試驗大廳的110kV預埋缺陷電纜上,使用OWTS HV250設備進行了有效性檢驗。試驗電纜長度256m,安裝兩組中間接頭使電纜形成一個完整交叉互聯段。中間接頭距本次測試端距離分別為100m和176m。其中A相和B相分別含有一個缺陷,C相電纜不含缺陷。缺陷設置情況如下:
A相缺陷為氣隙缺陷,是在橡膠絕緣件(應力錐)外表面切開一個小口,然后用絕緣膠進行封堵而成,示意圖如圖6所示。
B相缺陷為電纜外半導電層尖端缺陷。半導電尖端長度設計為35mm,在套入應力錐后尖端缺陷可以伸出應力錐內半導電5mm,外半導電層斷口尖端缺陷示意圖和現場制備圖如7和圖8所示。
A、B兩相均在加壓過程均產生了局放脈沖信號,通過OWTS系統的TDR時域反射法進行局放定位如圖所示,符合局放定位發散性、衰減性和相似性三個判斷原則。
對A相電纜中間接頭上又分別采用高頻傳感器(卡交叉互聯線)、鉗形線圈高頻傳感器(卡電纜本體)、內置式傳感器、超高頻傳感器進行局部放電檢測。圖12和圖13是示波器記錄下波形圖,分別為不同傳感器在電壓為62kV時耦合的單脈沖(時域20?s)和工頻單周期(20ms)脈沖信號。圖12和圖13中C1、C2、C3、C4分別為傳感器、鉗形本體線圈傳感器、內置式傳感器、超高頻傳感器。可以看到傳感器、鉗形本體線圈傳感器、內置式傳感器均能很好的耦合到脈沖信號,而超高頻傳感器未耦合到脈沖信號。
(1)A相電纜在10m左右處存在較大局放信號(最大2000pc),考慮到OWTS設備高壓引線長度為7m,所以近端局放信號疑似由高壓引線天線效應、與電纜空氣終端導體連接部分接觸不實或空氣終端套管表面臟污引起。
(2)A、B兩相在180m左右處均存在100pc-200pc的局放信號,根據局放分布圖可以看到,A相與B相在該處局放點數量較多,位置集中。
(3)試驗電纜的缺陷設置在A相與B相的第二組中間接頭內,與測試端距離為176m, OWTS HV250系統所定位的A相、B相局放點位置與其第二組中間接頭位置相符,證明OWTS HV250能夠對高壓XLPE電纜的空穴和尖端等缺陷產生的局放進行有效檢測。
(4)高頻傳感器(卡交叉互聯線)、鉗形線圈高頻傳感器(卡電纜本體)、內置式傳感器和OWTS HV250幾種測試方法對電纜中間接頭預埋缺陷進行有效的檢測,而DMS超高頻傳感器檢測效果較差。
4.2 220kV交聯電纜振蕩波測試
該路220kV交聯電纜線路長度4.5kM,共11組中間接頭,電纜型號為ZR-YJLW02-127/220kV-1×2500mm2,振蕩波加壓在空氣終端側進行,對端為GIS終端,如圖14。
測試地點位于220kV電纜終端站,周邊有其他運行中的220kV電纜空氣終端,在0kV下進行了一次測試,環境噪聲達到1500pC以上,環境電暈產生的較大干擾造成高壓引線天線效應明顯,導致背景噪聲顯著增大。振蕩波試驗對該路電纜每相進行了單次0kV,三次0.5Uo, 三次0.7Uo, 三次0.9Uo, 三次1Uo, 三次1.1Uo, 三次1.2Uo, 三次1.3Uo, 三次1.36Uo加壓,測試等效電容C=1.02uF,振蕩頻率f=67Hz。
經過TDR時域反射法進行局放信號的分析,未發現超過背景噪聲的局放信號。
5 結論
(1)振蕩波激發局放起始電壓與工頻運行電壓下具有較良好的等效性。
(2)使用脈沖反射法(TDR)進行局放定位,通過分析一次反射脈沖和二次反射脈沖的發散性、衰減性和相似性能夠有效地排除噪音干擾,獲得準確的電纜局放點位置。
(3)通過對預埋缺陷的電纜進行檢測,驗證了測試系統局放檢測定位的有效性。并在振蕩波電壓下進行220kV電壓等級電纜的局放定位,積累了寶貴的高壓電纜振蕩波測試技術的現場經驗和實際數據。
(4)OWTS HV250測試系統采集到的近端電纜終端放電信號受到套管臟污程度、高壓引線與導體連接和終端附近金屬結構等影響,容易在振蕩波電壓下引入干擾放電信號。
(5)采用振蕩波局放測試的方法,能夠有效地對高壓電纜多種類型缺陷產生的局部放電進行檢測,在設備投運前及時發現缺陷,減少帶電局放檢測發現問題后帶來的設備停電。
參考文獻:
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[關鍵詞] 大學生;經管類專業;數據分析能力;職業競爭力;問題;策略
[中圖分類號] G320 [文獻標識碼] B
近年來,隨著全球經濟一體化進程的加快和網絡時代信息獲取的便捷程度的極大提高,“用數據說話,做科學決策”已成為企業提高經營管理水平的必然選擇,在全球500強企業中,90%以上的重要投資和經營決策都取決于充分的數據分析支持。數據分析在企業戰略規劃、項目投資決策、融資決策、營銷決策、生產運營與管理決策中發揮的作用和價值日益顯現,并已被我國政府部門和各行各業越來越多的企業所認同。在這一時代背景下,社會對項目數據分析師、市場調查分析師這些高技能應用型人才的需求旺盛,供給缺口巨大,據權威部門預測,在未來幾年,我國對專業項目數據分析師的需求預計可達20萬人,調查分析師的市場缺口則在100萬人以上。面對社會對數據分析人才的強勁需求和高校經管專業畢業生就業難并存的局面,高校應充分地認識到,當今社會數據分析能力已成為經管類大學畢業生在職場中生存的一項核心能力,積極探討提升經管類專業大學生數據分析能力的有效策略,對于更好地適應社會需求,提高大學生的職業競爭力具有重要的意義。
一、社會對數據分析人才的技能與素質要求分析
數據分析是指運用適當的統計分析方法對收集來的大量數據進行整理、分析,從數據中提取有用信息并形成分析結論,提出有價值的決策參考建議的過程。數據分析師是指在不同行業中,專門從事數據搜集、整理、分析,并依據數據做出行業或市場研究、評估和預測的專業人員。筆者通過對各大招聘網站數據分析師、市場調查/市場分析師等職位招聘信息的搜索和分析,深入挖掘并歸納出社會用人單位對數據分析師職位的技能和能力素質要求(詳見下表1),以期為高校經管專業學生數據分析能力的培養提供參考。
從表1可以看出,數據分析能力是一種綜合實踐能力,它要求數據分析人員在了解行業狀況及公司業務流程的基礎上,構建數據分析的思路,主動地搜集相關數據,運用恰當的統計分析方法,借助于統計分析軟件對數據進行處理和分析,從而得出分析結論,并撰寫出有價值的分析報告。
通過以上分析,筆者認為,高校在經管類專業學生的培養定位中應對數據分析能力的培養給予充分的重視。應要求所有經管類專業的學生具備基本的數據分析能力,以適應本專業領域業務數據的收集、整理和初步分析的需要,并有針對性地培養出一批具有較強數據分析能力的學生,為他們考取項目數據分析師、調查分析師等資格證書創造條件,使他們有機會成為各行業中數據分析領域的高級專門人才。
二、經管類專業大學生數據分析能力培養中存在的主要問題
(一)經管類專業課程體系設置中缺少數據分析能力培養模塊
當前,在許多高校經管類專業的培養方案中,較少設有專門講授數據分析內容的課程。與數據分析相關的內容分散于《大學計算機基礎》、《數據庫應用基礎》、《統計學》、《市場調查與預測》等課程,學生雖然從多門課程中接觸到與數據分析相關的一些內容,但各門課程的教學資源未能實現有效的整合,如,《大學計算機基礎》課程一般在大一開設,該門課程中將Excel軟件作為辦公自動化軟件之一,一般只講授簡單的文字和數據錄入及處理,并未涉及Excel軟件的高級數據分析功能。而《統計學》和《市場調查與預測》課程一般在大二開設,主要側重于從理論上介紹數據的收集、整理和數據分析的各種方法,以及市場調查和市場預測的各種方法,這兩門課程主要為數據分析提供方法論的指導。這樣的課程體系設置中就缺少了將數據分析的方法與數據分析的工具結合起來培養學生數據分析實際技能的課程,致使學生并未能有效、深入地掌握實際的數據分析技能。
(二)缺少實用性強的培養學生數據分析能力的實踐教材
近年來,一些出版社出版了一批以Excel或SPSS為分析工具的統計分析教材,如:黃等編著的《Excel統計分析基礎教程》、鄧維斌等編著的《SPSS19(中文版)統計分析實用教程》等教材,這些教材在內容體系上與《統計學》教材大體相同,教材內容涉及面廣,與企業實際需求結合不緊密且難度較大,對于沒有數據分析基礎的學生來講很難掌握,而且有些高級統計分析方法在企業的實際工作中也很少能應用到。
(三)缺乏數據分析理論與實踐能力兼備的教師隊伍
培養學生的數據分析能力,首先需要擁有一支既懂數據分析理論又能指導學生統計軟件操作的高水平的教師隊伍,而長期以來統計學教學中一直存在的重理論,輕實踐的狀況,使得能夠講授《數據分析》實踐課程的教師嚴重缺乏,這也是影響學生數據分析能力培養的關鍵制約因素。
(四)學生對數據分析存在畏懼心理
對于許多初次接觸統計學和數據分析的學生,經常會對書中大量的數學公式和復雜的軟件操作產生畏懼心理和回避心理,加之一些統計學教師在教學過程中對學生的學習沒有加以正確的引導,致使很多學生從一開始就對掌握數據分析這門有用的技能失去了的興趣和學習的信心,從而必然會影響到學習的效果。
三、經管類專業大學生數據分析能力提升策略的探討
(一)完善學生數據分析能力培養模塊
為強化學生數據分析能力的培養,高校經管類各專業的培養方案中應設置培養學生數據分析能力的模塊。筆者認為,首先應將已開設的與學生數據分析能力培養相關的《大學計算機基礎》、《數據庫應用基礎》、《統計學》、《市場調查與預測》等課程的內容進行有機地整合,在此基礎上,在大三學年開設《數據分析基礎》實踐必修課,以加強學生數據分析的實際技能,構建學生數據分析能力的完備知識體系。同時,經管各專業還可根據需要增設《SPSS軟件應用》作為專業選修課,以滿足那些對數據分析有濃厚興趣,準備考取項目數據分析師、調查分析師資格證書,有志于成為數據分析專門人才的學生的需求。
(二)開發實用性強的《數據分析》實踐教材
借鑒社會項目數據分析師、調查分析師資格認證相關培訓教材,編寫一部《數據分析基礎》實踐教材,教材將以通用的Excel軟件為分析工具,這樣可以降低學習難度,從心理上拉近與非統計專業學生的距離,目的是使經管專業的學生掌握必知必會的數據分析概念、流程和操作,以適應社會對經管類應用型人才應具備基本的數據分析技能的需求。教材的內容體系將按數據分析的流程構建,具體內容將設以下7大模塊:1.數據分析概述;2.數據采集;3.數據處理;4.數據分析(包括數據分析方法、數據分析工具的使用);5.數據呈現;6.報告撰寫;7.綜合案例。
(三)培養一支數據分析理論與實踐能力兼備的教師隊伍
針對當前部分高校缺乏數據分析理論與實踐能力兼備的講師隊伍的難題,學校可以采取“引進來,走出去”的辦法多渠道解決專業師資力量不足的問題,一方面可以從其他學校聘請專業教師授課,也可以派出本學校中、青年教師到其他設有統計學專業的高校進行短期的進修學習,以提高數據分析的理論水平和實踐能力,此外,學校還可以鼓勵本校中、青年教師考取項目數據分析師等資格證書,以深入地了解社會對數據分析能力的需求,使學校的人才培養定位與社會需求能夠實現無縫對接。
(四)培養學生對數據分析的濃厚興趣
記得有一位資深的數據分析人士曾說過:“統計學是一門很難,但是很有趣,更是很有用的工具學科。懂得如何使用它的人總是樂在其中,而尚未入門的人則畏之如虎。”筆者結合多年的教學經驗認為,要想將《統計學》這樣一門多數人認為很難的課程讓初學者理解它、接受它,對它產生濃厚興趣,需要借助一些人們生活中的小案例,將難懂的統計學的基本概念和公式還原回生活當中,用來解釋社會經濟現象,幫助學生發現隱藏在數據背后的規律。總之,培養學生對數據分析的濃厚興趣,是提升經管類專業學生數據分析能力的關鍵所在。
[參 考 文 獻]
[1]鄧維斌,周玉敏,高錫榮.經管專業數據分析能力研究[J].數字通信,2013(2)