龐洪敏，潘冬林

（廣東電網公司湛江雷州供電局，廣東湛江524200）

0 引言

缺陷記錄及處理工作是配電網運維工作中的重點工作內容，供電所員工按照生產計劃對配電網設備開展日常巡視或維護，將發(fā)現的缺陷按照要求錄入企業(yè)生產管理系統(tǒng)。管理人員根據企業(yè)管理系統(tǒng)中記錄的缺陷安排消除缺陷工作，這是目前配電網企業(yè)對缺陷進行處理的常見方式[1-2]。

隨著經濟、商業(yè)、工程的發(fā)展以及時代的進步，配電網供電可靠性水平不斷提高，進而對設備缺陷管理要求也越來越嚴格。然而由于配網設備超負荷工作及設備年久殘舊，外力破壞，雷暴天氣影響，樹木影響等原因，配電網一直存在各種缺陷[3-4]，且各類缺陷在系統(tǒng)中記錄，造成海量數據需處理與分析。缺陷種類多、涉及責任人多、消除缺陷進度緩慢等問題所造成的問題，一直是管理工作中存在的難點，因此對配電網缺陷的數據統(tǒng)計分析管理至關重要。

本文通過大數據技術結合供電企業(yè)的生產管理系統(tǒng)，運用針對性分析方式，對企業(yè)生產管理系統(tǒng)所記錄的設備缺陷進行分析歸納和整理[5]，幫助相關工作者找到數據信息之間內在關聯(lián)，提供更加具有價值的信息。結合雷州局配電網缺陷管理系統(tǒng)情況，利用大數據技術重新設計了配電網缺陷統(tǒng)計與分析的過程，使用大數據技術實現一個配電網缺陷看板系統(tǒng)，以期通過現代化信息技術手段改善我國配電網可靠性。

1 當前配電網缺陷管理分析

目前雷州局配電網配電網缺陷的管理依靠生產管理系統(tǒng)進行記錄，然后運維工作人員去進行維修。流程為：發(fā)現配電網缺陷并填報——缺陷信息審核——制定缺陷消缺計劃——對缺陷進行消缺——缺陷情況驗收——系統(tǒng)流程終結閉環(huán)。然而經過大量實踐發(fā)現，這種對配電網缺陷的管理存在一定的問題。

首先，作為全局管理者，各單位匯總后的缺陷，是在缺陷管理系統(tǒng)中呈現出大量的數據，無類別統(tǒng)計、無狀態(tài)分析、無相關責任人統(tǒng)計。管理者需下載匯總各供電所數據后進行額外統(tǒng)計與分析，這一過程增加了管理者處理數據的工作量，從而無法對各供電所或各單位的運行維護設備情況進行評價，各單位或供電所也無法定為自身在眾多單位中的設備運維水平[6]。

其次，全局海量的缺陷數據是以靜態(tài)的方式記錄在缺陷管理系統(tǒng)，只有在運維人員對缺陷記錄進行手動更改的情況下，才會得以更新數據[7]。但設備運行狀態(tài)并非呈現出靜態(tài)，而是隨著運行時間或環(huán)境的變化而出現缺陷嚴重性加劇的情況，因此，現有的缺陷管理系統(tǒng)，無法及時呈現設備的健康度，從而使得部分設備錯失最佳消缺時間，進而影響供電的可靠性。

供配電系統(tǒng)的設備缺陷需要實時以最新的狀態(tài)得以匯總、整理與統(tǒng)計分析，并對設備的運行狀態(tài)、健康度、重要度等情況予以反應，提示管理者或設備運維人員及時對設備展開運維消缺措施[8]。

2 缺陷統(tǒng)計與分析系統(tǒng)需求

由于配電缺陷的出現會產生數據信息，包含設備基礎數據、設備缺陷數據、設備狀態(tài)數據、設備責任單位數據等，眾多數據在匯總之后，呈現龐大的數據量，鑒于大數據技術在處理系統(tǒng)海量數據過程中具有明顯的優(yōu)勢，將大數據處理數據的功能應用在缺陷管理的分析和統(tǒng)計缺陷消除工作所需的數據信息，減輕企業(yè)管理者在統(tǒng)計與分析缺陷工作中的工作量。另外，由于大數據技術提供了一個全新的手段及角度進行對配電網可靠性分析，簡化了建模和求解的流程。并且大數據技術也可以對配電數據信息進行采集、分析、儲存、預測，從中獲取信息，精準預測以后工作的可靠性[9]。結合大數據技術的特點，本文重新設計了配電網缺陷統(tǒng)計與分析的流程，改為各單位將缺陷信息公開，并自行運維->配電網缺陷統(tǒng)計與分析進行檢測監(jiān)督，形成缺陷管理的數據看板，為管理者評價各單位缺陷處理、設備維護工作水平提供可靠的數據支撐。

2.1 功能性需求

結合本文重新設計的配電網缺陷管理流程，配電網缺陷看板應實現如下基本需求。

（1）通過看板查看各所新增缺陷數量，對一個時間段的缺陷新增情況，可以從中看出供電所日常巡視、測溫是否到位。

（2）通過看板查看各所消缺缺陷數量，對一個時間段的缺陷消缺情況，可以從中看出供電所運維積極性，設備健康程度。

（3）通過缺陷類型分布，可以從看板中了解各所存在問題、并針對存在問題制定整改措施。

（4）了解各線路存在問題，對重復跳閘線路可以進一步分析，從而提高供電可靠性。

（5）利用數據看板，對供電所消缺情況進行排名，利用通報方式，激發(fā)各單位對運維相互競爭的良好氛圍。

以上功能應盡力實現圖形可視化顯示以方便工作人員工作。

2.2 非功能性需求

（1）可擴展性。系統(tǒng)的整體規(guī)劃要實現各方面可進行擴展，同時也會自于業(yè)務本身流程的更改或者數據的結構方便維護與升級。

（2）平滑性。為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定和高度的自動化效果，配電網缺陷看板應妥善預處理這些異構數據已實現平滑性。

（3）穩(wěn)定性。當在數據的輸入穩(wěn)定時，配電網缺陷看板所必須保證穩(wěn)定，此時系統(tǒng)最大的不穩(wěn)定因素應該是來自于配電網缺陷看板的網絡和其他硬件設備的不穩(wěn)定因素，本系統(tǒng)需要選擇的大數據技術架構必須有高可用性[10-12]。

3 陷統(tǒng)計與分析系統(tǒng)應用設計

3.1 系統(tǒng)功能設計

經過對配電網缺陷統(tǒng)計與分析應用的系統(tǒng)需求分析，為本系統(tǒng)設計如下功能：（1）各單位以轄區(qū)地圖模式展示；（2）看板顯示各單位缺陷總量、各流程節(jié)點存在數量；（3）看板顯示缺陷超期情況，以紅綠燈方式提醒；（4）看板顯示各單位未完成缺陷排名；（5）看板顯示各單位一定期限內消缺積極性；（6）看板顯示各單位緊急重大缺陷、及一般缺陷總體、分布情況。

3.2 系統(tǒng)架構設計

配電網缺陷數據主要由Python爬蟲向各單位采集。由于采集到的配電網缺陷信息屬于異構數據，所以需要預處理[13-14]。預處理完畢的數據將通過實際方便的網絡進行傳輸，傳輸匯聚到大數據系統(tǒng)平臺后的缺陷數據才可以作為統(tǒng)計與的原始數據。在爬蟲采集到的的缺陷信息數據被處理和發(fā)送之后，應被大數據相關處理的系統(tǒng)層進行接收和存儲。在該層中使用Spark大數據處理框架來對海量的傳感器數據進行處理和操作，去實現各單位缺陷總量、各流程節(jié)點存在數量、缺陷超期情況等功能[15]。本系統(tǒng)將使用基于Nodejs的C/S架構網站作為配電網缺陷看板系統(tǒng)的應用層。通過這種形式去節(jié)約開發(fā)的成本與時間，也去降低用戶的學習難度。本系統(tǒng)也必須劃分出一個數據處理層去實現將系統(tǒng)用戶的平臺操作各種請求時限為成大數據平臺的各種任務，并把相應的結果發(fā)送給應用層的需求與功能。通過對數據處理層進行的實現，上面的應用層應調用設計好的API來實現大數據處理相關的各種服務請求；同時系統(tǒng)的node中間件會調用管理系統(tǒng)的API來把處理后的結果返回，并將數據傳入VUE中的echart組件予以可視化顯示。中間件層的存在讓整個系統(tǒng)做到更加解耦，通過中間件層的API可以使得應用層之下的3個系統(tǒng)層具有可擴展和升級的特點，應用層里的各項操作調動中間件層的各個API進行服務請求去實現相應的處理[16]。因此，系統(tǒng)各組件邏輯關系如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)各組件邏輯關系

4 缺陷統(tǒng)計與分析系統(tǒng)應用

4.1 雷州局配電網現狀介紹

雷州供電局現供電面積3 664.44 km2，供電用戶132.11萬戶。隨著雷州半島區(qū)域經濟不斷發(fā)展，用電負荷逐年攀升，部分設備運行年限長，各類設備缺陷不斷發(fā)現并記錄。截止2021年7月，企業(yè)生產管理系統(tǒng)缺陷管理模塊累計共記錄設備缺陷約26 896條，共涉及18個供電所。為實現對缺陷精準管理，做到及時消缺的目的，本項目結合利用大數據技術，實現對雷州供電局設備缺陷再統(tǒng)計與分析，設計出雷州局缺陷看板，并得以應用。

4.2 缺陷看板系統(tǒng)在雷州局配電網的應用

本文所設計系統(tǒng)已在雷州局得以順利測試實踐，如圖2所示，缺陷管理系統(tǒng)可實時更新全局缺陷現狀，對企業(yè)管理系統(tǒng)中所記錄的設備缺陷進行實時統(tǒng)計與分析，梳理出各供電所設備缺陷類別、缺陷處理狀態(tài)，當前缺陷與前一天相變化情況、以及設備健康度情況，并根據狀態(tài)督促相關責任單位對缺陷進行處理。

圖2 系統(tǒng)界面

缺陷處理流程控制管理再造業(yè)務流程圖可以讓管理人員方便各地區(qū)獲取缺陷信息數量，缺陷處理所在流程位置，并提供需要干預流程的缺陷信息，與各地區(qū)情況排名。這樣一來審管理人員可以方便實行缺陷的統(tǒng)計與分析工作，易于對需要進行流程控制的地區(qū)，與常出現的缺陷信息進行及時處理。

5 結束語

供電企業(yè)的設備缺陷管理事關設備的健康度，為更高效地對企業(yè)設備缺陷進行跟蹤管理，企業(yè)管理者需全局對設備缺陷進行統(tǒng)計與分析?；谂潆娋W設備缺陷數據量龐大的特點，利用大數據技術，通過實時對企業(yè)管理系統(tǒng)缺陷記錄模塊所記錄的缺陷進行匹配與統(tǒng)計與分析，可高效率對企業(yè)設備缺陷進行統(tǒng)計分析，設計出企業(yè)設備缺陷看板。依據企業(yè)設備缺陷看板對相關責任單位及運維單位指導實施設備消缺工作，提高設備的消缺率，進而保障配電網設備的運行效率及供電可靠性。