楊學(xué)瑞，劉國杰

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司德宏供電局，云南 德宏 678499）

0 引 言

隨著電力企業(yè)信息化建設(shè)進(jìn)程的加快，電力業(yè)務(wù)囊括了營銷、生產(chǎn)、計(jì)量、調(diào)度等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，各大業(yè)務(wù)領(lǐng)域相對(duì)獨(dú)立的同時(shí)又有著一定的關(guān)聯(lián)，供電企業(yè)業(yè)務(wù)部門匯總統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，不得不在各大業(yè)務(wù)域系統(tǒng)提取有效數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總分析，增加了業(yè)務(wù)人員工作量。因此迫切需要在注重技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新的同時(shí)，利用目前主流的內(nèi)存計(jì)算、分布式存儲(chǔ)、搜索引擎、智能集群等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)多領(lǐng)域、多系統(tǒng)資源數(shù)據(jù)的海量存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)訪問的大規(guī)模并發(fā)和實(shí)時(shí)計(jì)算，并匯總集中監(jiān)控展示各種重要指標(biāo)，從而滿足業(yè)務(wù)部門無需登錄多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)指標(biāo)的需求。

電力大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)監(jiān)控可視化展現(xiàn)就是應(yīng)用框架體系將營銷、生產(chǎn)、計(jì)量、調(diào)度等各大系統(tǒng)的各項(xiàng)重要指標(biāo)按照“微服務(wù)”和“微應(yīng)用”的方式進(jìn)行集中監(jiān)控，以更細(xì)的粒度、更高的工作要求、更強(qiáng)的系統(tǒng)復(fù)用性提升業(yè)務(wù)人員工作效率，減少人工干預(yù)統(tǒng)計(jì)匯總各項(xiàng)報(bào)表，進(jìn)一步提高電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息化應(yīng)用的水平。本文提出的電力大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)監(jiān)控可視化應(yīng)用采用前后端分離的開發(fā)模式，以Spring Cloud為框架，構(gòu)建該系統(tǒng)的微服務(wù)架構(gòu)[1]。采用Vue.js構(gòu)建該應(yīng)用PC端，以微服務(wù)的形式將服務(wù)端切分成若干個(gè)獨(dú)立的服務(wù)進(jìn)行部署，利用Element UI、DATAV和Echarts相關(guān)組件對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行大屏和圖表展示[2,3]。電力大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)監(jiān)控可視化平臺(tái)的亮點(diǎn)就在于利用新應(yīng)用框架，如Spring Cloud框架體系，對(duì)開發(fā)框架和運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行適配性改造，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用全生命周期管理、服務(wù)治理及微服務(wù)管理[4]。

1 相關(guān)概念

1.1 微服務(wù)

微服務(wù)是將企業(yè)通用服務(wù)按業(yè)務(wù)化分成一個(gè)個(gè)單體服務(wù)，增強(qiáng)可用性，服務(wù)易擴(kuò)展，能夠減少開發(fā)成本，減少服務(wù)發(fā)布對(duì)整個(gè)平臺(tái)的影響。微服務(wù)是一種思想，實(shí)現(xiàn)有很多方式，企業(yè)由單個(gè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)向微服務(wù)就要考慮很多問題，如技術(shù)選型、業(yè)務(wù)拆分、高可用、服務(wù)通信、服務(wù)發(fā)現(xiàn)和治理、集群容錯(cuò)、配置管理、數(shù)據(jù)一致性、康威定律、分布式調(diào)用跟蹤、微服務(wù)測(cè)試以及調(diào)度和部署等。

1.2 Spring Cloud架構(gòu)

微服務(wù)架構(gòu)中的服務(wù)與模塊化開發(fā)較為相似，但有明確的服務(wù)邊界，更易于開發(fā)和管控，同時(shí)也更易于單獨(dú)部署與擴(kuò)展。微服務(wù)架構(gòu)必須能夠達(dá)到借助虛擬化平臺(tái)，按需創(chuàng)建機(jī)器并調(diào)整大小，借助基礎(chǔ)設(shè)施的自動(dòng)化，從一臺(tái)機(jī)器擴(kuò)展到多臺(tái)，擁有業(yè)務(wù)監(jiān)控預(yù)警、異常熔斷等功能。基礎(chǔ)框架有Dobbo和Spring Cloud，其中Dubbo是遠(yuǎn)程過程調(diào)用協(xié)議（Remote Procedure Call Protocol，RPC）服務(wù)治理框架，Spring Cloud時(shí)面向云環(huán)境的應(yīng)用程序”開發(fā)的口號(hào)，為微服務(wù)架構(gòu)提供了更加全面的技術(shù)支持，具備服務(wù)注冊(cè)、發(fā)現(xiàn)、路由、負(fù)載均衡等能力[5,6]。

1.3 Redis框架

平臺(tái)數(shù)據(jù)庫采用Redis框架。Redis是一個(gè)開源使用ANSIC語言編寫Key-Value的跨平臺(tái)非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，基于內(nèi)存運(yùn)行，性能高效，支持分布式，理論上可以無限擴(kuò)展。相比于其他類型的數(shù)據(jù)庫，Redis最受開發(fā)者青睞的便是強(qiáng)大的高并發(fā)讀寫能力。當(dāng)面對(duì)海量的數(shù)據(jù)時(shí)，開發(fā)者可將短期內(nèi)不會(huì)發(fā)生變化的數(shù)據(jù)存入Redis中，從而減輕數(shù)據(jù)庫的壓力，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)[7]。

1.4 Vue.js框架

本平臺(tái)采用Vue.js框架構(gòu)建PC端。Vue.js是一套用于構(gòu)建用戶界面的漸進(jìn)式框架，與其他大型框架不同的是，Vue.js被設(shè)計(jì)為可以自底向上逐層應(yīng)用。其核心庫只關(guān)注視圖層，不僅易于上手，還便于與第三方庫或既有項(xiàng)目整合。此外，與現(xiàn)代化的工具鏈及各種支持類庫結(jié)合使用時(shí)，Vue.js也完全能夠?yàn)閺?fù)雜的單頁應(yīng)用提供驅(qū)動(dòng)。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

2.1 Spring Cloud框架

電力大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)監(jiān)控可視化平臺(tái)采用Spring Cloud框架進(jìn)行開發(fā)，對(duì)開發(fā)框架和運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行適配性改造，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用全生命周期管理、服務(wù)治理及微服務(wù)管理。該應(yīng)用注重技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新，并利用目前主流的內(nèi)存計(jì)算、分布式存儲(chǔ)、搜索引擎、智能集群等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)的海量存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)訪問的大數(shù)據(jù)并發(fā)和實(shí)時(shí)計(jì)算，從而滿足業(yè)務(wù)部門無需重復(fù)登錄各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)就實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)指標(biāo)。

2.2 微服務(wù)技術(shù)架構(gòu)

該平臺(tái)以微服務(wù)架構(gòu)模式構(gòu)建共享服務(wù)，通過微服務(wù)架構(gòu)將監(jiān)控平臺(tái)按業(yè)務(wù)劃分為一組組小的服務(wù)，每個(gè)服務(wù)獨(dú)立運(yùn)行，如本應(yīng)用主要分8個(gè)微服務(wù)，包括抄核收、智能繳費(fèi)、業(yè)擴(kuò)、客服、計(jì)量、營銷稽查、生產(chǎn)停電以及同期線損等。微服務(wù)采用輕量級(jí)的通信機(jī)制，每個(gè)服務(wù)都圍繞著具體的業(yè)務(wù)監(jiān)控邏輯進(jìn)行構(gòu)建，每個(gè)微服務(wù)之間松耦合，并且能夠被獨(dú)立地部署和運(yùn)行[8]。

微服務(wù)架構(gòu)中的訪問層主要包括服務(wù)注冊(cè)、服務(wù)網(wǎng)關(guān)和負(fù)載均衡，所有前端業(yè)務(wù)監(jiān)控應(yīng)用只能通過服務(wù)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行服務(wù)訪問，并且只能訪問已注冊(cè)的服務(wù)。對(duì)于高并發(fā)的微服務(wù)采用集群方式部署和注冊(cè)，通過網(wǎng)關(guān)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡調(diào)用。微服務(wù)架構(gòu)提供了統(tǒng)一的微服務(wù)管理手段，讓微服務(wù)應(yīng)用開發(fā)者無需過度關(guān)心整個(gè)微服務(wù)架構(gòu)體系的細(xì)節(jié)[9]?；叶劝l(fā)布實(shí)現(xiàn)了微服務(wù)的局部節(jié)點(diǎn)發(fā)布能力，可最大程度避免因服務(wù)異常導(dǎo)致的整體系統(tǒng)不可用；服務(wù)降級(jí)和熔斷隔離實(shí)現(xiàn)了對(duì)服務(wù)異常情況的預(yù)處理及調(diào)用隔離，防止因單個(gè)微服務(wù)異常導(dǎo)致整體微服務(wù)異常傳遞直至雪崩；鏈路追蹤實(shí)現(xiàn)了微服務(wù)調(diào)用鏈路徑及性能的監(jiān)控，幫助服務(wù)更快定位性能問題，解決性能瓶頸；監(jiān)控告警實(shí)現(xiàn)了微服務(wù)的健康狀態(tài)檢查和QPS性能監(jiān)控；配置中心實(shí)現(xiàn)了微服務(wù)的配置統(tǒng)一管理和更新，減少開發(fā)和運(yùn)維人員因配置帶來的各類部署問題；日志中心實(shí)現(xiàn)了分布式微服務(wù)模式下的統(tǒng)一日志收集、監(jiān)控和告警功能。電力大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)監(jiān)控可視化平臺(tái)微服務(wù)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 電力大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)監(jiān)控可視化平臺(tái)微服務(wù)架構(gòu)

2.3 系統(tǒng)監(jiān)控大屏UI架構(gòu)設(shè)計(jì)

平臺(tái)設(shè)計(jì)以微服務(wù)架構(gòu)為核心，將各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的重要指標(biāo)匯總展示在平臺(tái)中，避免業(yè)務(wù)人員在匯總統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)指標(biāo)時(shí)需同時(shí)登錄各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，同時(shí)有效降低了業(yè)務(wù)人員的操作難度，提供了工作效率[10]。本平臺(tái)主要分為8個(gè)微服務(wù)模塊，每個(gè)模塊的分析指標(biāo)具體如下。

抄核收模塊主要匯總分析營銷系統(tǒng)中抄核收相關(guān)重要指標(biāo)，如抄表數(shù)據(jù)開放率、抄表率、電費(fèi)自然回收率等。智能繳費(fèi)模塊主要匯總分析智能繳費(fèi)支撐平臺(tái)的重要指標(biāo)，如余額充足、余額預(yù)警、待停電用戶等。業(yè)擴(kuò)監(jiān)控模塊集中展現(xiàn)業(yè)擴(kuò)工作單完成及時(shí)率、業(yè)擴(kuò)報(bào)裝平均時(shí)長(zhǎng)、業(yè)擴(kuò)報(bào)裝各環(huán)節(jié)時(shí)長(zhǎng)、工單終止率、超時(shí)工單數(shù)、臨時(shí)用電時(shí)長(zhǎng)、客戶暫停時(shí)長(zhǎng)等?？蛻舴?wù)指標(biāo)主要根據(jù)客服工單進(jìn)行匯總分析，包括95598投訴量、12398投訴量、重復(fù)投訴率、問題升級(jí)率、工單質(zhì)量回退率、工單處理及時(shí)率、客戶問題處理平均時(shí)長(zhǎng)等14項(xiàng)。計(jì)量監(jiān)控主要分析計(jì)量自動(dòng)化相關(guān)指標(biāo)和計(jì)量運(yùn)維指標(biāo)，如終端覆蓋率、自動(dòng)抄表率、周檢、首檢完成率、計(jì)量裝置異常率等。營銷稽查模塊主要匯總分析差錯(cuò)防控系統(tǒng)相關(guān)指標(biāo)，如整改完成率、處置率、供電單位異常走勢(shì)、業(yè)務(wù)類別走勢(shì)等。停電監(jiān)控模塊主要采集生產(chǎn)運(yùn)監(jiān)平臺(tái)重要指標(biāo)，如停電線路、停電臺(tái)區(qū)、停電用戶、敏感用戶等，并通過各個(gè)指標(biāo)匯總分析客戶服務(wù)態(tài)勢(shì)。同期線損主要采集臺(tái)區(qū)線損計(jì)算率、線路線損計(jì)算率、臺(tái)區(qū)線損異常率、線路線損異常率等指標(biāo)。

3 結(jié) 論

本文采用Spring Cloud、Vue.js等相關(guān)開發(fā)技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于Spring Cloud的電力大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)監(jiān)控平臺(tái)。通過系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)，建立營銷業(yè)務(wù)大數(shù)據(jù)監(jiān)控機(jī)制，強(qiáng)化源頭治理，通過改存量、控增量，抓基礎(chǔ)管理、業(yè)務(wù)規(guī)范、指標(biāo)提升、監(jiān)督檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)、檔案異常，改事后整改為事前預(yù)防，主動(dòng)服務(wù)、主動(dòng)響應(yīng)，推動(dòng)營銷數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)及相應(yīng)機(jī)制的完善，探索建立“主動(dòng)服務(wù)”的現(xiàn)代供電服務(wù)體系。實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)及工單驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)模式，實(shí)現(xiàn)異常和業(yè)務(wù)集中監(jiān)控、管理，建立營銷業(yè)務(wù)工單池，開展工單分析、派發(fā)、跟蹤閉環(huán)，以工單驅(qū)動(dòng)營銷工作開展，實(shí)現(xiàn)任務(wù)數(shù)字驅(qū)動(dòng)、工單數(shù)字閉環(huán)，有效促進(jìn)電力營銷各項(xiàng)業(yè)務(wù)的合規(guī)高效運(yùn)行。