賀洲強(qiáng),柯成軍,陳釗,楊鵬云,吳明鵬,宋銳
(國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司,甘肅 蘭州 730000)
現(xiàn)階段電網(wǎng)調(diào)度任務(wù)繁重,檢修工程量大,調(diào)度員難以滿(mǎn)足現(xiàn)階段各種調(diào)度任務(wù)的工作需求,在移動(dòng)互聯(lián)等電子化技術(shù),不斷應(yīng)用到電力網(wǎng)絡(luò)的背景下,推動(dòng)實(shí)施電力操作票網(wǎng)絡(luò)化發(fā)令業(yè)務(wù),包括網(wǎng)絡(luò)化布置預(yù)令和網(wǎng)絡(luò)化下發(fā)正令,都有助于提高電力調(diào)度質(zhì)量和效率,提升電網(wǎng)運(yùn)行管理水平。目前針對(duì)電力操作票生成和管理技術(shù)研究不足,文獻(xiàn)[1]提出了基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力操作票文字識(shí)別方法方法。文獻(xiàn)[2]針對(duì)地縣一體化智能調(diào)度操作票管理系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)[3]針對(duì)配網(wǎng)智能操作票生成方法進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)[4]設(shè)計(jì)了一種電力調(diào)度操作票系統(tǒng)。文獻(xiàn)[5]提出了一種基于隱馬爾可夫模型的智能站操作票內(nèi)容提取技術(shù)。文獻(xiàn)[6]研究了電力公司電網(wǎng)調(diào)度智能操作票系統(tǒng)。可以看出,目前針對(duì)智能交互平臺(tái)的研究和應(yīng)用還沒(méi)有與電力操作票生成管理協(xié)調(diào)。為此,本文首先分析了智能交互平臺(tái)的總體架構(gòu)和系統(tǒng)功能,針對(duì)該平臺(tái)在電力調(diào)度中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。建立了基于智能交互平臺(tái)的電力操作票生成和管理機(jī)制,說(shuō)明了電力操作票系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建方式以及應(yīng)用過(guò)程,并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)令的具體功能說(shuō)明了電力操作票管理生成的具體過(guò)程,給出了電力操作票流轉(zhuǎn)方案。針對(duì)電力操作票的網(wǎng)絡(luò)安全性進(jìn)行了分析。最后以電力操作票網(wǎng)絡(luò)下發(fā)的應(yīng)用情況進(jìn)行了說(shuō)明。
本平臺(tái)的功能架構(gòu)圖如圖1所示。平臺(tái)主要由基礎(chǔ)設(shè)施、人工智能交互平臺(tái)、應(yīng)用場(chǎng)景三大部分構(gòu)成。其中:
圖1 平臺(tái)功能架構(gòu)
(1)基于基礎(chǔ)設(shè)施主要包括CPU資源、GPU資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源等。
(2)人工智能中臺(tái)底層包括人工智能訓(xùn)練平臺(tái)、機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練平臺(tái),上層包括智能交互、智能識(shí)別、智能文檔管理、知識(shí)圖譜。
(3)應(yīng)用場(chǎng)景支持智能助手、智能坐席、故障智能處置、設(shè)備異常智能識(shí)別、電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)智能評(píng)估、檢修計(jì)劃智能編排等。
智能交互平臺(tái)總體架構(gòu)圖如圖2所示。主要包括核心引擎、智能服務(wù)、配置管理、智能接入等,其中:
圖2 平臺(tái)總體架構(gòu)
(1)核心引擎主要包括語(yǔ)音服務(wù)和自然語(yǔ)言處理功能。語(yǔ)音服務(wù)提供語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音合成功能,自然語(yǔ)言處理提供中文分詞、詞性標(biāo)注、句法分析、意圖識(shí)別、詞庫(kù)、語(yǔ)料庫(kù)、詞槽匹配等功能。
(2)智能服務(wù)主要包括語(yǔ)音助手和交互助手。語(yǔ)音助手提供前端語(yǔ)音組件和語(yǔ)音服務(wù)功能,交互助手提供智能問(wèn)答、多輪對(duì)話(huà)、會(huì)話(huà)管理、語(yǔ)料管理、接口調(diào)用等功能。
(3)配置管理主要包括意思配置、詞槽配置、對(duì)話(huà)流建模、接口管理等。
(4)智能接入提供Web應(yīng)用、App應(yīng)用、H5、話(huà)務(wù)系統(tǒng)等接入方式。
平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能如下:
(1)語(yǔ)音模型定制:結(jié)合電力專(zhuān)業(yè)詞匯與音頻進(jìn)行語(yǔ)音模型訓(xùn)練,使語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音合成更加準(zhǔn)確。
(2)豐富的交互功能:支持語(yǔ)音喚醒、多意圖切換、復(fù)雜對(duì)話(huà)流定制、相似意圖推薦,提升人機(jī)交互體驗(yàn)。
(3)易集成:以組件的形式提供,應(yīng)用集成更加簡(jiǎn)單。
(4)靈活定制:深度的定制對(duì)話(huà)管理,支持多種接入方式,滿(mǎn)足各種應(yīng)用場(chǎng)景中的需求。
基于電力調(diào)度領(lǐng)域的自然語(yǔ)言處理、語(yǔ)音交互技術(shù),構(gòu)建虛擬調(diào)度機(jī)器人助手,通過(guò)語(yǔ)音人機(jī)對(duì)話(huà)實(shí)現(xiàn)調(diào)控業(yè)務(wù)功能調(diào)用、畫(huà)面調(diào)用、數(shù)據(jù)錄入等功能(如圖3),輔助調(diào)度員進(jìn)行倒閘操作、故障處置、日常管理工作。
圖3 平臺(tái)調(diào)度業(yè)務(wù)應(yīng)用
由于目前電力調(diào)度系統(tǒng)在各個(gè)層級(jí)之間的應(yīng)用相對(duì)獨(dú)立,調(diào)度需求不能夠引導(dǎo)需求數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)上下級(jí)的互聯(lián)互通,因此不同業(yè)務(wù)、不同受令單位之間的數(shù)據(jù)共享性差,難以支撐生產(chǎn)指揮、運(yùn)行管理和數(shù)據(jù)分析等業(yè)務(wù)需求。由于現(xiàn)有電力調(diào)度業(yè)務(wù)系統(tǒng)的分散性,業(yè)務(wù)間數(shù)據(jù)交互性難以滿(mǎn)足電力調(diào)度的需求,數(shù)據(jù)價(jià)值沒(méi)有充分發(fā)揮作用。將移動(dòng)互聯(lián)應(yīng)用至電力調(diào)度電子化發(fā)令過(guò)程中,能夠依托調(diào)控云、數(shù)據(jù)中心資源,建立設(shè)備臺(tái)帳數(shù)據(jù)庫(kù)和電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)管理。依托OMS系統(tǒng)能夠建立相應(yīng)的生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫(kù),將操作票系統(tǒng)、調(diào)度日志系統(tǒng)、檢修申請(qǐng)單系統(tǒng)等融合,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的多維度應(yīng)用。在調(diào)度指令下發(fā)階段,還需要依托管理系統(tǒng)(如圖4),建立受令單位、受令人等用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)。建立業(yè)務(wù)前臺(tái)、管理后臺(tái)與數(shù)據(jù)中臺(tái)的數(shù)據(jù)調(diào)用接口,能夠滿(mǎn)足上下層調(diào)度業(yè)務(wù),靈活調(diào)用數(shù)據(jù)中臺(tái)中的數(shù)據(jù)、服務(wù)和組件。
圖4 電力操作票生成系統(tǒng)
為避免設(shè)備臺(tái)帳、生產(chǎn)信息、運(yùn)行數(shù)據(jù)等多元數(shù)據(jù)的各自維護(hù)對(duì)調(diào)度運(yùn)行系統(tǒng)產(chǎn)生封閉性效果,通過(guò)建立的調(diào)度數(shù)據(jù)中臺(tái)提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)接口,打破層級(jí)和業(yè)務(wù)之間壁壘,實(shí)現(xiàn)調(diào)度端與場(chǎng)站端、操作票、申請(qǐng)單、日志等業(yè)務(wù)之間的數(shù)據(jù)共享調(diào)閱。以電力操作票電子下發(fā)為例,基于數(shù)據(jù)中臺(tái)的操作票和電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一,實(shí)現(xiàn)調(diào)度生產(chǎn)任務(wù)按需匹配,將指令進(jìn)行定制,避免數(shù)據(jù)來(lái)源多、效率低、失誤率高等缺點(diǎn)。
針對(duì)調(diào)度業(yè)務(wù)涉及省(市)調(diào)度、?。ㄊ校┍O(jiān)控、電廠、變電站及變電運(yùn)維中心等用戶(hù)類(lèi)型不同的特點(diǎn),為實(shí)現(xiàn)受令單位與調(diào)度業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng),受令人與業(yè)務(wù)權(quán)限對(duì)應(yīng),該平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)通用的設(shè)備臺(tái)賬組件和持證上崗管理組件,支撐業(yè)務(wù)前臺(tái)各應(yīng)用模塊的“四個(gè)匹配”,即“受令人與受令單位匹配、受令單位與所轄廠站匹配、受令單位與調(diào)度業(yè)務(wù)匹配,受令人與業(yè)務(wù)權(quán)限匹配”。
電力調(diào)度操作票網(wǎng)絡(luò)化下發(fā)系統(tǒng),能夠?qū)鹘y(tǒng)的分散性業(yè)務(wù)集中到統(tǒng)一平臺(tái),實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度操作票各模塊之間的數(shù)據(jù)交互和業(yè)務(wù)協(xié)同共享,并根據(jù)調(diào)度的實(shí)際需求豐富調(diào)度業(yè)務(wù)場(chǎng)景,形成網(wǎng)絡(luò)化管理。
電力調(diào)度操作票下發(fā)系統(tǒng)是集成生產(chǎn)管理、調(diào)度指揮和數(shù)據(jù)分析的多業(yè)務(wù)平臺(tái),主要包括操作票、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)令、調(diào)度日志、應(yīng)急檢修申請(qǐng)、故障異常匯報(bào)、調(diào)度任務(wù)下發(fā)、電子公告牌等生產(chǎn)指揮類(lèi)業(yè)務(wù)。還包括電網(wǎng)運(yùn)行精益化評(píng)估、生產(chǎn)報(bào)表分析等數(shù)據(jù)類(lèi)業(yè)務(wù)。
平臺(tái)能夠根據(jù)移動(dòng)互聯(lián)數(shù)據(jù)的信息,判斷并分析所需電力操作票種類(lèi)以及下發(fā)流程和所需時(shí)間等,將分析到的結(jié)果傳輸至調(diào)度中心,并且進(jìn)行多級(jí)調(diào)度系統(tǒng)同時(shí)傳遞信息,滿(mǎn)足不同的調(diào)度級(jí)別需求。
由于電力調(diào)度需要現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的信息實(shí)時(shí)掌控,利用移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)能夠打通設(shè)備與操作票系統(tǒng)之間的界限,實(shí)現(xiàn)調(diào)度員對(duì)設(shè)備信息和調(diào)度信息的同時(shí)掌控,以高效協(xié)同的調(diào)度,日常工作生態(tài)為目標(biāo),促進(jìn)調(diào)度日常工作提質(zhì)減負(fù)。
該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度業(yè)務(wù)的深度貫通,支撐高效多及溝通機(jī)制。通過(guò)線(xiàn)上協(xié)同、數(shù)據(jù)交互等手段,促進(jìn)上下級(jí)調(diào)度間、各類(lèi)調(diào)度業(yè)務(wù)流程線(xiàn)上貫通,實(shí)現(xiàn)并行處理,減少傳統(tǒng)電力調(diào)度操作票下發(fā)等待時(shí)間。操作票網(wǎng)絡(luò)下發(fā)實(shí)施過(guò)程如圖5。
圖5 操作票網(wǎng)絡(luò)下發(fā)實(shí)施過(guò)程
本文所提電力操作票流轉(zhuǎn)方案如下。
(1)預(yù)令發(fā)布。電力調(diào)度操作票系統(tǒng)的操作流程流轉(zhuǎn)到預(yù)令環(huán)節(jié)后,電子操作票系統(tǒng)將通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),將調(diào)度員前期操作任務(wù)、操作步驟等上傳至電子信息系統(tǒng),將該信息發(fā)送給操作票功能提升信息系統(tǒng)。
接受方收到指令后,通過(guò)操作票系統(tǒng)將指令信息發(fā)送給操作票操縱端,操縱端系統(tǒng)更新預(yù)令信息,繼續(xù)進(jìn)行調(diào)度操作指令流轉(zhuǎn)。預(yù)令下發(fā)后,調(diào)度在操作票系統(tǒng)將流程回退到審核環(huán)節(jié)進(jìn)行修改,操作票系統(tǒng)可以根據(jù)系統(tǒng)的修改狀態(tài),發(fā)送更新消息,操作票流轉(zhuǎn)系統(tǒng)能夠?qū)⑾嚓P(guān)的預(yù)令信息進(jìn)行更正和清除。
(2)正令流轉(zhuǎn)。預(yù)令回簽之后,需要由調(diào)度操作票系統(tǒng)發(fā)起正令操作。調(diào)度和受令單位在操作票功能提升系統(tǒng)的交互過(guò)程步驟如下:①調(diào)度下令。操作令由系統(tǒng)調(diào)度員下發(fā),同時(shí)進(jìn)行監(jiān)護(hù)。②廠站復(fù)誦。受令人簽收調(diào)度命令,須通過(guò)系統(tǒng)復(fù)誦校驗(yàn)?zāi)K,線(xiàn)上完成命令內(nèi)容復(fù)誦驗(yàn)證;若受令人復(fù)誦有誤,系統(tǒng)進(jìn)行提示并要求受令人再次復(fù)誦,直至復(fù)誦正確后發(fā)送至調(diào)度中心。③調(diào)度確認(rèn)。配網(wǎng)調(diào)度操作單位復(fù)誦、回令過(guò)程中,系統(tǒng)提供受令人實(shí)時(shí)拍照留檔功能,在發(fā)令端顯示受令人檔案照片,提供與實(shí)時(shí)照片對(duì)比功能,調(diào)度確認(rèn)無(wú)誤后方可進(jìn)行下一步操作。④廠站確認(rèn)。廠站收到調(diào)度確認(rèn)消息后,準(zhǔn)備操作。⑤廠站回令。廠站操作完畢后進(jìn)行回令操作。⑥調(diào)度收令。確認(rèn)調(diào)度指令完成后,校核操作是否到位,再進(jìn)行收令。
若正令因?yàn)槟承┰虿贿M(jìn)行操作,調(diào)度可以作廢該指令。若受令單位因網(wǎng)絡(luò)中斷等原因無(wú)法使用系統(tǒng),調(diào)度可以在操作票功能提升系統(tǒng)中切換為備用方案,即電話(huà)下令形式,調(diào)度與受令單位通過(guò)電話(huà)下令,調(diào)度記錄下令信息。具體流轉(zhuǎn)過(guò)程如圖6所示。
圖6 流轉(zhuǎn)流程
對(duì)比了電力操作票網(wǎng)絡(luò)化下令和調(diào)度電話(huà)下令兩種方式,調(diào)度電話(huà)下令中各項(xiàng)環(huán)節(jié)的安全保障手段在網(wǎng)絡(luò)化下令過(guò)程中均有采用或有提升,網(wǎng)絡(luò)化下令安全性可以得到保障。
根據(jù)表1對(duì)比可以看出,調(diào)度電話(huà)下令和網(wǎng)絡(luò)下令均可以完成下令的各個(gè)環(huán)節(jié),但是電話(huà)下令在過(guò)程中由于語(yǔ)音誤差,可能造成過(guò)程出現(xiàn)失誤,并且電話(huà)下令為串行操作,每一次下令僅針對(duì)一個(gè)內(nèi)容,效率不高;在網(wǎng)絡(luò)化下令中,能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),利用多種智能技術(shù),不僅降低下令的誤差,而且可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線(xiàn)安全校核,具有較高的效率。
表1 操作票下發(fā)形式對(duì)比
利用網(wǎng)絡(luò)化發(fā)令模式之后,調(diào)度工作效率明顯提升,單次調(diào)度業(yè)務(wù)從原先電話(huà)交互的2min/次降低至網(wǎng)絡(luò)交互5s/次。另外,網(wǎng)絡(luò)化發(fā)令還能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度員多任務(wù)并行的處理方式,實(shí)現(xiàn)多個(gè)調(diào)度任務(wù)的并行處理,避免正常工作被中斷,提升效率的同時(shí)更加合理化工作流程。與網(wǎng)絡(luò)化發(fā)令相比,調(diào)度電話(huà)由原先的49316個(gè),減少至33772個(gè),調(diào)度電話(huà)數(shù)量減少高達(dá)30%,隨著電子化操作票發(fā)令逐步推廣,預(yù)計(jì)調(diào)度電話(huà)將比去年降低45%以上。數(shù)力量對(duì)比圖表2。
表2 數(shù)量對(duì)比
另外,操作票網(wǎng)絡(luò)下發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度業(yè)務(wù)的高度融合,打破數(shù)據(jù)間的數(shù)據(jù)壁壘,實(shí)現(xiàn)調(diào)度指令信息通過(guò)較為便捷的方式,還可以生成實(shí)踐報(bào)告等。總體來(lái)說(shuō),數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)調(diào)度系統(tǒng)能夠大幅減少調(diào)度員的工作冗余度,提升調(diào)度員的工作質(zhì)量,將電網(wǎng)運(yùn)行方式安排更加合理,降低人為失誤,提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。數(shù)據(jù)分析趨勢(shì)圖如圖7。
圖7 數(shù)據(jù)分析趨勢(shì)圖
本文針對(duì)智能交互平臺(tái)進(jìn)行了設(shè)計(jì),并且基于該平臺(tái)說(shuō)明了電力操作票生成和管理的流程和方案,并針對(duì)該平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)安全性能進(jìn)行了分析。實(shí)例表明,應(yīng)用該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化下發(fā)指令后,可以提升運(yùn)行人員的工作質(zhì)量,提高調(diào)度質(zhì)量,從而推動(dòng)提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。