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        電力計量運維的數(shù)據(jù)中臺設計與實現(xiàn)

        2022-11-23 08:39:44謝穎文
        機電信息 2022年22期
        關鍵詞:工單運維計量

        謝穎文

        (廣東電網(wǎng)有限責任公司江門供電局,廣東 江門 529000)

        0 引言

        目前,“由電能量數(shù)據(jù)人員通過對電力數(shù)據(jù)的巡檢、分析、監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)計量設備故障或潛在故障,通過相關故障工單下發(fā)至現(xiàn)場計量運維人員,運維人員處理完成后進行結果反饋”的鏈式工作模式基本已經(jīng)實現(xiàn),但這種高度依賴人工處理的方式難以建立故障數(shù)據(jù)庫,并且導致一系列問題:

        (1)容易造成故障排除滯后、工單反饋不及時等問題。

        (2)在大量同類故障發(fā)生的前提下,無法進行專項分析,及時發(fā)現(xiàn)批量計量裝置質量問題、線路技術故障以及批量SIM卡信號問題等同質問題;無法將易發(fā)生故障區(qū)域以及竊電嫌疑用戶納入觀察庫;無法直觀方便地總結故障類別,在運維信息統(tǒng)計歸納上存在困難。這就導致運維效率低,可能產生無效工單或重復工作。

        這一系列問題會影響線損指標、計量裝置抄表率和完整率,甚至導致漏計、少計電量,造成電量追補困難,影響計量差錯率。

        1 系統(tǒng)設計

        電力計量運維數(shù)據(jù)中臺作為電子化供電服務數(shù)據(jù)分析發(fā)布平臺,依托大數(shù)據(jù)分析機器人,實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析自動化、智能化,打通數(shù)據(jù)分析和現(xiàn)場運維“高速通道”,建立用戶計量點“病歷庫”,全方位展示計量運維信息,搭載工單管理平臺,實現(xiàn)工單流程閉環(huán)管理信息化轉型。系統(tǒng)設計上分為負荷巡檢規(guī)則庫、客戶需求分析庫、待辦計劃庫等。

        如圖1所示,系統(tǒng)中各庫間交互數(shù)據(jù)生成帶指導性意見的工作任務給現(xiàn)場運維人員,現(xiàn)場處理結果再返回至系統(tǒng)中參與下一次數(shù)據(jù)交互。

        1.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)基礎

        對萬級數(shù)量用戶的數(shù)據(jù)進行分析,每天均需要下載百萬級行數(shù)據(jù)。在上班時間,系統(tǒng)普遍繁忙,此時進行數(shù)據(jù)下載往往是事倍功半,甚至得到的是存在問題的數(shù)據(jù)包。因此,為了分析準確,必須保障基礎數(shù)據(jù)的準確性。如能實現(xiàn)機器自動獲取營銷系統(tǒng)、計量自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù),得以在網(wǎng)絡空閑時段、人員休息時間完整快速地下載所需要的大量數(shù)據(jù),則能很好地解決這個問題。

        1.2 負荷巡檢規(guī)則庫

        有了數(shù)據(jù),接下來就得對數(shù)據(jù)進行清洗、處理、分析,這就需要將日常電能量數(shù)據(jù)巡檢工作的人工智慧傳授給系統(tǒng),并且不能只限于某一種維度的分析,那樣無法得出正確的結果。所以這里需要思考如何從多維度分析判斷依據(jù)出發(fā),集成各種單一簡單分析結論,由簡單的正確結論,推導出復雜的判斷結果。這與日常巡檢的碎片化思維是完全相反的方向。

        1.3 客戶需求分析庫

        在數(shù)據(jù)價值上,只對設備的異常進行分析顯然是不夠的。從客戶服務的角度來看,用戶的基本信息在某種程度上暗示著他們一些個性化的服務需求。在用戶檔案信息基礎上,需要突破已成文的客戶性質定義,通過將自身代入客戶角色,感同身受去尋找客戶真實的需求。知道了客戶所想所需,才能知道對客戶的工作中有何風險,知道了風險就能相應地制定應對措施??蛻粜枨笈c相應的應對策略則構成了客戶需求分析庫。

        1.4 待辦計劃庫

        對于計量裝置定期檢驗、輪換、已有故障處理計劃,若不作統(tǒng)計,容易出現(xiàn)短期內多次往返同一用戶現(xiàn)場的重復性工作。通過自動關聯(lián)異常用戶當前所有待辦工作,生成待辦計劃庫。對應于萬級數(shù)量用戶,其待辦工作計劃數(shù)據(jù)量可達千萬行,需要使用一些專業(yè)處理大型數(shù)據(jù)的工具來實現(xiàn)。

        1.5 工作計劃下發(fā)

        經(jīng)過系統(tǒng)統(tǒng)籌后,下發(fā)工作計劃,并及時傳遞給設備責任人。現(xiàn)場運維人員在處理前還需要查詢一些相關情況,以判斷具體如何完成現(xiàn)場處理,包括攜帶的工器具、作業(yè)的步驟、所需人力等。如果現(xiàn)場運維人員需要自行在營銷系統(tǒng)或計量自動化系統(tǒng)重新查詢的話,將耗費很多時間,甚至被迫推遲工作進度。但其實系統(tǒng)在分析的過程中就已經(jīng)對相關數(shù)據(jù)進行了提取并得出了一系列簡單的小結論,現(xiàn)場運維人員可直接查詢這些小結論。

        1.6 現(xiàn)場結果反饋

        單向的數(shù)據(jù)分析對于分析結果的準確度來說顯然是不夠的,這對于分析的算法模型的改進也是無益的。系統(tǒng)需要得到每一次分析結果的評價反饋,然后回溯原來的分析有何不足,通過一個學習的過程完善自我。同時,數(shù)據(jù)巡檢的分析員也可通過反饋的現(xiàn)場實際情況發(fā)現(xiàn)一些批量問題,如設備質量問題、軟硬件兼容問題、運營商誤操作等。反饋的結果需要自動對號入座,避免人工處理的錯漏或增加人力工作負荷。

        2 系統(tǒng)實現(xiàn)

        中臺通過B/S架構開發(fā),使用Python語言開發(fā),數(shù)據(jù)庫采用MariaDB。數(shù)據(jù)分析人員可通過Web訪問中臺并根據(jù)相關業(yè)務進行人工核驗、計劃工單下發(fā),現(xiàn)場運維人員通過即時通信軟件接收計劃工單、查詢相關計劃的其他詳情、反饋現(xiàn)場情況及處理結果,如圖2所示。

        2.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取

        中臺利用Python的PyAutoGUI模塊[1],模擬真實人工操作:模擬鼠標的移動、點擊、拖拽,鍵盤按鍵輸入操作,鼠標和鍵盤熱鍵的同時操作,實現(xiàn)控制消息框、截圖、定位等。通過這個自動化工具,可全天24 h不間斷地獲取營銷系統(tǒng)、計量自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù),并在網(wǎng)絡空閑時段、人員休息時間完整快速地下載所需要的大量數(shù)據(jù)。

        2.2 數(shù)據(jù)分析及處理

        中臺主要利用Python自帶的科學計算庫Pandas模塊[1]進行數(shù)據(jù)科學相關操作。因為Pandas納入了大量庫和一些標準的數(shù)據(jù)模型,提供了高效的操作大型數(shù)據(jù)集所需的工具,特別適合上述數(shù)千萬行數(shù)據(jù)量的庫。例如,離線分析[2]的過程如圖3所示。

        2.3 前端應用

        利用Web技術完成前端交互界面,允許分析員對系統(tǒng)分析結論進行核驗、修正或新增、反饋。運維人員也可在前端獲得相關工作計劃的其他詳情(系統(tǒng)分析過程中形成的簡單準確的小結論)。

        2.4 即時通信軟件的連接

        同樣利用Python的PyAutoGUI模塊,中臺在即時通信軟件中下發(fā)工作計劃至相應的現(xiàn)場運維人員?,F(xiàn)場運維人員通過回復不同指令代碼,進行工作計劃詳情查詢、現(xiàn)場情況反饋、處理結果反饋。中臺通過即時通信軟件傳回的數(shù)據(jù)自動進入下一輪分析。

        2.5 數(shù)據(jù)自改善的實現(xiàn)

        中臺并不是孤立的,通過Python的PyAutoGUI模塊在即時通信軟件對現(xiàn)場計量運維人員自動派發(fā)待處理異常工單,現(xiàn)場人員在通信軟件中進行回復,中臺自動收集現(xiàn)場處理結果,形成監(jiān)控業(yè)務閉環(huán);通過Python的NumPy+SciPy+scikit-learn模塊根據(jù)反饋的現(xiàn)場實際情況比對原分析結果,探索多維度篩查規(guī)則,持續(xù)改進系統(tǒng)算法,形成迭代閉環(huán)。

        3 結語

        本中臺通過電能量數(shù)據(jù)的深度應用,推動計量管理從表計管理向裝置管理轉變、從設備管理向數(shù)據(jù)管理轉型,因地制宜探索開發(fā)基于遠程監(jiān)測的計量裝置異常監(jiān)控閉環(huán)管理,為快速精準開展計量運維提供全過程數(shù)據(jù)分析支撐。

        下一步,將考慮對中臺賦予更高實踐經(jīng)驗型的智能,向它傳授計量運維經(jīng)驗,使它不再局限于發(fā)現(xiàn)異常,還能夠直接指揮、指導現(xiàn)場工作,把“發(fā)現(xiàn)問題了,怎么辦?”解決在出現(xiàn)場工作之前。這將極大地提高計劃報送的準確率,優(yōu)化人力資源配置,為計量運維提質增效。

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