电力设备辅助维修决策系统

项目概述

电力设备辅助维修决策系统旨在通过构建和管理电力设备的知识图谱，辅助维修工程师进行设备故障诊断与维修决策，提升维护效率和准确性。系统基于结构化的设备实体及其关系数据，融合图数据库技术和智能问答功能，实现设备信息的可视化管理和智能辅助决策。

核心解决的问题包括：

电力设备复杂实体及其关系的系统化管理与动态维护
多源数据的统一整合与知识图谱构建，为决策提供数据支持
用户身份安全管理，保障系统使用的规范性与安全性
通过问答系统实现维修知识的智能检索和交互，降低维修人员学习成本

目标用户群体主要为电力系统维护工程师、设备管理人员及相关技术支持团队，帮助他们快速获取设备信息、分析设备状态和制定维修方案。

技术架构

整体架构设计

系统采用基于Django的Web应用架构，核心采用MVC模式分离视图、业务逻辑和数据层。后端结合Neo4j图数据库实现设备知识图谱的数据存储与查询。前端通过Django模板引擎渲染响应式页面，支持用户交互。系统整体架构可分为以下层次：

数据导入层：负责将Excel格式的设备实体及关系数据导入Neo4j，完成知识图谱的初始化和更新。
图数据库管理层：封装Neo4j数据库操作，提供节点、关系的增删改查接口及问答管理。
用户管理层：实现用户注册、登录、权限控制及个人信息维护。
前端展示层：通过HTML模板呈现用户界面，支持知识图谱管理和问答交互。
辅助工具层：集成自然语言处理及问答辅助工具，提升问答模块智能化水平。

主要技术栈

后端框架：Django，提供稳定的Web服务和ORM支持
图数据库：Neo4j，利用其强大的图数据模型管理设备实体及关系
Python库：pandas（Excel数据处理）、py2neo（Neo4j数据库操作）、Django自带认证及表单验证
前端技术：Django模板引擎、Bootstrap、Material Design Icons，确保响应式和美观界面
辅助工具：自定义问答工具模块（qatools），实现自然语言问答功能

模块间的关系和交互

datas模块作为数据导入基础，负责从Excel批量导入设备数据至Neo4j，为知识图谱提供数据源。
myneo4j模块在图数据库层面进行节点、关系管理及问答数据处理，提供接口供前端调用，实现知识图谱的动态展示与维护。
accounts模块为系统提供用户身份认证和信息维护服务，保证系统的安全访问和个性化管理。
templates目录承载前端视图，结合后端视图逻辑，完成用户界面渲染和交互。
各模块通过Django路由和视图紧密集成，形成完整的业务流程。

功能模块

1. datas模块

功能介绍：
从指定目录批量读取Excel文件，解析电力设备实体及其关系数据。
连接Neo4j图数据库，创建或更新实体节点和关系。
避免重复创建节点，保证数据一致性。
技术特点：
利用pandas高效处理表格数据。
通过py2neo封装图数据库操作，实现批量导入和图谱构建。
协作关系：
为myneo4j模块提供图谱数据基础，支持后续查询和展示。
可与数据预处理模块配合，确保输入数据规范。

2. myneo4j模块

功能介绍：
定义图数据库中节点（MyNode）、关系及问答（MyWenda）数据模型。
提供节点和关系的增删改查接口。
实现基于节点名称、关系类型的复杂图谱查询。
支持问答信息的管理及与用户的关联。
技术特点：
基于Django模型与py2neo的混合管理，结合Cypher查询实现高效图操作。
视图层支持REST风格API和前后端分离数据交互。
权限控制结合用户认证，保障数据安全。
协作关系：
依赖accounts模块提供的用户模型，管理问答与用户关系。
与前端模板协同，完成知识图谱的可视化和交互。
可结合自然语言处理工具模块，提升问答智能。

3. accounts模块

功能介绍：
用户注册、登录、登出及密码管理。
用户信息查看与修改。
后台管理员对用户数据的管理。
技术特点：
扩展Django默认用户模型，增加手机等字段。
表单层实现数据验证，视图层控制访问权限。
密码采用Django自带哈希存储，确保安全。
协作关系：
为全系统提供统一的身份认证和权限管理基础。
保障问答模块及图谱管理模块的用户身份关联和访问控制。

4. templates目录（前端页面）

功能介绍：
提供完整的用户界面，包括用户认证、个人信息维护。
知识图谱节点和关系的添加、修改、查询页面。
维修辅助问答界面，实现用户与系统的智能交互。
技术特点：
使用Django模板引擎支持模板继承和动态渲染。
前端UI基于Bootstrap和Material Design Icons，响应式设计。
表单提交结合CSRF防护，保证交互安全。
协作关系：
依赖后端视图逻辑提供数据支持。
与静态资源协调，保证页面样式和交互效果。
与业务模块紧密配合，实现前后端业务流畅交互。

模块间协作关系总结

datas模块负责数据导入，为myneo4j模块提供图数据库基础数据。
myneo4j模块管理和操作图数据库，提供图谱查询和问答服务接口。
accounts模块保障用户身份认证和权限控制，是系统安全基础。
templates目录负责前端展示和用户交互，依赖后端业务逻辑提供数据支持。
通过Django统一路由和视图整合，实现模块间无缝协作。

项目结构

xy25_neo4j_maintain/
├── accounts/           # 用户管理模块，含用户模型、认证视图、表单及后台管理
├── datas/              # 数据导入模块，负责Excel到Neo4j的实体及关系导入
├── myneo4j/            # 图数据库管理模块，封装节点关系操作及问答管理
├── templates/          # 前端页面模板，支持用户界面和业务交互
├── static/             # 静态资源目录，包含CSS、JS、图片等前端资源
├── xy_neo4j/           # Django项目配置目录，包含settings、路由等
├── manage.py           # Django项目管理命令入口
├── .venv/              # 虚拟环境目录（非源码）
├── README.md           # 项目说明文档
└── requests.txt        # 依赖库列表