綜合停電與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

引言

非計(jì)劃停電和臨時(shí)停電造成的影響極大,會(huì)給企業(yè)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)影響,并給人們的生活和工作帶來(lái)極大的不便。近年來(lái),隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,各單位部門生產(chǎn)任務(wù)越來(lái)越多,設(shè)備預(yù)試、保護(hù)定檢、大修技改、基建配合、消缺等相關(guān)工作的開(kāi)展,導(dǎo)致需要電力設(shè)備停電的情況迅速增加,這就造成一些電網(wǎng)設(shè)備停電工作中延期、停電申請(qǐng)拖沓、停電計(jì)劃變更頻繁、非計(jì)劃隨意性大、重復(fù)性停電的現(xiàn)象屢禁不止,使停電計(jì)劃統(tǒng)計(jì)與分析工作變得更加煩瑣和復(fù)雜,人工效率低下、失誤較多、管理不到位等弊端日益突出。

目前,客戶停電計(jì)劃統(tǒng)計(jì)分析工作依靠人工統(tǒng)計(jì)和上報(bào),有如下亟待解決的問(wèn)題:

(1)原有的網(wǎng)區(qū)各單位部門的年、月、周停電計(jì)劃的梳理、執(zhí)行情況及數(shù)據(jù)的分析都是通過(guò)手動(dòng)錄入Exce1表格的方式進(jìn)行,工作效率較低。隨著時(shí)間的推移,產(chǎn)生了大量的文件和數(shù)據(jù),不便于集中保存、查找、更新和日后的查詢,容易發(fā)生出錯(cuò)、工作煩瑣、數(shù)據(jù)丟失、查找不方便等問(wèn)題,管理工作越來(lái)越繁雜,給工作人員帶來(lái)了很大的工作量。

(2)生產(chǎn)安排不均衡,需要綜合考慮多種因素,在編制計(jì)劃過(guò)程中難以全面考慮各個(gè)生產(chǎn)單位(輸電、配電、變電、客戶)的工作量。停電計(jì)劃變更率和臨時(shí)率高,計(jì)劃的新增或變更增加了計(jì)劃重排、協(xié)調(diào)和統(tǒng)計(jì)的工作量,不利于計(jì)劃的剛性管理,使得生產(chǎn)難以安全有序進(jìn)行。

(3)原有的停電考核機(jī)制通過(guò)人工統(tǒng)計(jì)、分析、考核、上報(bào),存在著停電計(jì)劃執(zhí)行過(guò)程考核無(wú)依據(jù)等問(wèn)題,需要浪費(fèi)大量人力、時(shí)間去做考核評(píng)價(jià),并且考核規(guī)則沒(méi)有通過(guò)信息系統(tǒng)固化,人為主觀因素容易影響分配結(jié)果,不能滿足考核管理日益精細(xì)化的要求。

針對(duì)以上問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了綜合停電與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),從總體設(shè)計(jì)思路、系統(tǒng)架構(gòu)、技術(shù)實(shí)現(xiàn)、功能實(shí)現(xiàn)等方面進(jìn)行闡述,最后以系統(tǒng)在地市供電局的成功應(yīng)用說(shuō)明了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性和實(shí)用性,可為類似的信息管理系統(tǒng)建設(shè)提供參考和借鑒。

1總體設(shè)計(jì)思路

1.1設(shè)計(jì)目標(biāo)

通過(guò)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)綜合停電與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),對(duì)主配網(wǎng)停電計(jì)劃進(jìn)行管控,實(shí)現(xiàn)對(duì)停電計(jì)劃數(shù)據(jù)的重復(fù)分析檢測(cè),自動(dòng)記錄是否按照每周、每月停電計(jì)劃實(shí)際執(zhí)行,實(shí)現(xiàn)停電計(jì)劃情況實(shí)時(shí)跟蹤,并將最終確定的、準(zhǔn)確無(wú)遺漏的停電計(jì)劃信息進(jìn)行發(fā)布,以提高停電計(jì)劃精益化管控水平。明確部門(單位)管理職責(zé),對(duì)違反管理規(guī)定的進(jìn)行考核,達(dá)到綜合停電計(jì)劃、執(zhí)行、分析、考核閉環(huán)管控的目的,為電網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)、生產(chǎn)、運(yùn)行提供重要的決策依據(jù)。

1.2功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)思路

系統(tǒng)功能架構(gòu)主要包括停電分析、停電管控、停電計(jì)劃發(fā)布、監(jiān)督考核、查詢統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)管理6個(gè)部分,如圖1所示。

(1)停電分析是以年、月、周的停電計(jì)劃為主線進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,建立數(shù)據(jù)分析模型,對(duì)計(jì)劃停電和實(shí)際停電情況的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析,找出停電改期、取消、臨時(shí)、重復(fù)原因:(2)停電管控包括對(duì)停電數(shù)據(jù)重復(fù)分析檢測(cè)、實(shí)時(shí)跟蹤的功能,可避免重復(fù)停電、臨時(shí)停電情況的發(fā)生,并記錄停電計(jì)劃實(shí)際執(zhí)行情況,實(shí)現(xiàn)停電計(jì)劃實(shí)際執(zhí)行情況的實(shí)時(shí)跟蹤:(3)停電計(jì)劃發(fā)布即發(fā)布最終確定的、準(zhǔn)確無(wú)遺漏的停電計(jì)劃信息:(4)監(jiān)督考核通過(guò)選擇"紅、黃、綠"燈和扣分制對(duì)指標(biāo)執(zhí)行情況進(jìn)行任務(wù)反饋,并對(duì)每月、每周計(jì)劃執(zhí)行指標(biāo)、績(jī)效考核和任務(wù)反饋進(jìn)行抽查、監(jiān)督和全面管控:(5)查詢統(tǒng)計(jì)對(duì)每年、每月、每周的停電計(jì)劃進(jìn)行統(tǒng)計(jì),方便供電局用戶直觀地進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、核對(duì),實(shí)現(xiàn)停電計(jì)劃精準(zhǔn)化管理。

2系統(tǒng)架構(gòu)與技術(shù)實(shí)現(xiàn)

2.1設(shè)計(jì)原則與標(biāo)準(zhǔn)

(1)可靠性:功能具有高度的可靠性。應(yīng)充分注意

系統(tǒng)的安全性和可靠性,采用多種安全防范技術(shù)和措施,保障系統(tǒng)的信息安全,保障系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠運(yùn)行,同時(shí)設(shè)計(jì)要充分考慮系統(tǒng)運(yùn)行性能。

(2)擴(kuò)展維護(hù)性:系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)和模塊化構(gòu)造,每個(gè)模塊間保持相對(duì)的獨(dú)立性和靈活性,系統(tǒng)配置、設(shè)置參數(shù)化。

(3)實(shí)用性和友好性:系統(tǒng)提供清晰、簡(jiǎn)潔、友好的人機(jī)對(duì)話界面,操控簡(jiǎn)便、靈活,便于使用和維護(hù)。

2.2系統(tǒng)架構(gòu)

本項(xiàng)目采用應(yīng)用服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器整合的方式,如圖2所示。

應(yīng)用服務(wù)器中間件采用Tomcat提供web訪問(wèn)服務(wù):數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù),提供對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及讀取服務(wù)。

2.3技術(shù)實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)如圖3所示。

2.3.1展現(xiàn)層

通過(guò)ExtJs、Bootstrap等基礎(chǔ)UI組件,提供表單、提示框、表格、樹(shù)、容器等控件,統(tǒng)一系統(tǒng)的界面樣式。利用MVC模式,通過(guò)JsP或FreeMarks等界面渲染引擎將服務(wù)端輸出的數(shù)據(jù)模型綁定到UI組件中,實(shí)現(xiàn)界面與業(yè)務(wù)邏輯隔離。

2.3.2邏輯層

本系統(tǒng)在J2EE體系結(jié)構(gòu)上進(jìn)行開(kāi)發(fā),提供用于支撐業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?；A(chǔ)應(yīng)用組件主要包括:

(1)角色權(quán)限管理:實(shí)現(xiàn)基于角色的權(quán)限管理功能,并提供集團(tuán)層級(jí)權(quán)限解決方案。

(2)加解密組件:提供結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的加解密功能。

(3)流程引擎:實(shí)現(xiàn)流程管理及調(diào)度,支持順序、條件分支、同步、聚合、循環(huán)等流程控制模型。

2.3.3持久層

通過(guò)數(shù)據(jù)訪問(wèn)組件提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口,具有可同時(shí)支持多數(shù)據(jù)源、多方言、多緩存、多事務(wù)級(jí)別等特性。遵循CoC原則,零配置,極大地降低了代碼量。

2.3.4存儲(chǔ)層

系統(tǒng)主要需求為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ),因此采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù),使用sq1語(yǔ)句對(duì)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、分析處理。關(guān)系模型由關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系操作集合、關(guān)系完整性約束三部分組成。

3功能模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1停電智能分析

以年、月、周的停電計(jì)劃為主線進(jìn)行數(shù)據(jù)采集匯總,建立數(shù)據(jù)分析模型,對(duì)計(jì)劃停電與實(shí)際停電情況的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析,并對(duì)停電原因進(jìn)行分類,嚴(yán)管延時(shí)用電,找出停電改期、取消、臨時(shí)、重復(fù)的原因,并生成實(shí)際的、準(zhǔn)確的停電計(jì)劃數(shù)據(jù)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表,實(shí)現(xiàn)停電計(jì)劃工作的閉環(huán)管理。

3.2停電管控

3.2.1重復(fù)分析檢測(cè)

對(duì)停電計(jì)劃信息庫(kù)中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,整理收集每回線路主配網(wǎng)停電的計(jì)劃需求,并結(jié)合停電前期信息數(shù)據(jù),利用機(jī)器學(xué)習(xí)、關(guān)鍵字特征檢測(cè)等手段,實(shí)現(xiàn)停電信息的重復(fù)檢測(cè),對(duì)重復(fù)停電范圍和設(shè)備進(jìn)行輔助提醒,最終形成基礎(chǔ)停電計(jì)劃數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)同一回線路全年工程停電最少化,避免重復(fù)停電、臨時(shí)停電等情況的發(fā)生。

3.2.2實(shí)時(shí)跟蹤

根據(jù)對(duì)停電計(jì)劃數(shù)據(jù)庫(kù)事件進(jìn)行自動(dòng)匹配和比對(duì)最終確定的年停電計(jì)劃具體情況,將年停電計(jì)劃分配到具體的每月停電計(jì)劃,再將最終確定的月停電計(jì)劃分配到每周的詳細(xì)的停電計(jì)劃,并自動(dòng)記錄是否按照每周、每月停電計(jì)劃實(shí)際執(zhí)行,實(shí)現(xiàn)停電計(jì)劃實(shí)際執(zhí)行情況的實(shí)時(shí)跟蹤,提高每月、每周停電計(jì)劃的執(zhí)行率和準(zhǔn)確率。

3.3停電計(jì)劃發(fā)布

停電計(jì)劃發(fā)布是對(duì)正式停電計(jì)劃進(jìn)行發(fā)布的過(guò)程,年、月、周停電計(jì)劃正式通過(guò)審批確定后,發(fā)布給各生產(chǎn)部門、各縣域、各供電所等相關(guān)單位和部門。

3.4監(jiān)督考核

3.4.1"紅、黃、綠"燈閉環(huán)反饋

對(duì)涉及部門(單位)停電計(jì)劃任務(wù)指標(biāo)執(zhí)行情況的管控,通過(guò)選擇"紅、黃、綠"燈和任務(wù)執(zhí)行進(jìn)度進(jìn)行任務(wù)反饋,對(duì)工作或目標(biāo)滯后的部門及縣級(jí)供電企業(yè)提出亮燈警示,縮短客戶停電時(shí)間,提高客戶滿意度。

3.4.2績(jī)效考核評(píng)價(jià)

部門(單位)停電計(jì)劃考核實(shí)行扣分制,參考得分i00分,根據(jù)不同部門(單位)的綜合停電指標(biāo)完成情況及計(jì)分規(guī)則,計(jì)算出部門(單位)指標(biāo)完成情況的績(jī)效考核結(jié)果,通過(guò)停電計(jì)劃考核得分的結(jié)果,對(duì)部門(單位)停電計(jì)劃執(zhí)行情況提出改進(jìn)方向和建議。

3.5查詢統(tǒng)計(jì)

對(duì)每年、每月、每周的停電計(jì)劃進(jìn)行統(tǒng)計(jì),輸入停電范圍能自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出停電戶數(shù)(中壓),列出停電臺(tái)區(qū)名稱,減少人工統(tǒng)計(jì)的工作量,方便供電局用戶直觀地進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、核對(duì),精準(zhǔn)地對(duì)停電計(jì)劃進(jìn)行管理:能按時(shí)間、申請(qǐng)單位、變電站名稱、設(shè)備、電壓等級(jí)、停電范圍等進(jìn)行查詢,實(shí)現(xiàn)停電計(jì)劃的執(zhí)行率、重復(fù)停電率和延時(shí)停送率的統(tǒng)計(jì):統(tǒng)計(jì)信息支持以圖表的方式顯示,可為停電計(jì)劃的管控提供最有效、最直觀的數(shù)據(jù)依據(jù)。

(i)周計(jì)劃統(tǒng)計(jì):統(tǒng)計(jì)每周停電時(shí)間、停電范圍、計(jì)劃停電開(kāi)始和結(jié)束的時(shí)間、責(zé)任部門、計(jì)劃類型、停電影響低壓用戶數(shù)、是否列入月計(jì)劃等情況。

(2)月計(jì)劃統(tǒng)計(jì):統(tǒng)計(jì)每月停電時(shí)間、停電范圍、計(jì)劃停電開(kāi)始和結(jié)束的時(shí)間、責(zé)任部門、計(jì)劃類型、停電影響低壓用戶數(shù)、是否列入年計(jì)劃等情況。

(3)年度計(jì)劃量匯總:統(tǒng)計(jì)年度停電計(jì)劃情況,包括配電網(wǎng)電壓等級(jí)、城區(qū)配網(wǎng)、各縣配網(wǎng)、各供電局的年度停電計(jì)劃具體情況。

(4)統(tǒng)計(jì)停電戶數(shù):輸入停電范圍自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出停電戶數(shù)(中壓),自動(dòng)列出停電臺(tái)區(qū)名稱,減少人工統(tǒng)計(jì)的工作量,方便供電局用戶直觀地進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、核對(duì),精準(zhǔn)地對(duì)停電計(jì)劃進(jìn)行管理。

(5)停電計(jì)劃執(zhí)行情況的統(tǒng)計(jì):實(shí)現(xiàn)停電計(jì)劃的執(zhí)行率、重復(fù)停電率和延時(shí)停送率的統(tǒng)計(jì)。

4應(yīng)用實(shí)例

本文所開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)已在地調(diào)供電局得到實(shí)施應(yīng)用,系統(tǒng)界面如圖4所示。

按每周使用至少4天、每天使用軟件功能至少15次計(jì)算,年使用天數(shù)超208天,年使用頻次超3120次,按每次使用可使停電計(jì)劃編排的工作時(shí)間縮短30min計(jì)算,每年不僅可節(jié)省1560h的工作量,節(jié)約大量人工成本,還避免了大量的重復(fù)統(tǒng)計(jì)工作和冗余文件、數(shù)據(jù)。

利用停電智能分析、管控等模塊,每次安排停電前就可對(duì)臨時(shí)停電率、重復(fù)停電率等指標(biāo)進(jìn)行快速的分析統(tǒng)計(jì)、統(tǒng)籌規(guī)劃,縮小停電范圍,避免設(shè)備多次停電,每年能為企業(yè)提升上百萬(wàn)元的效益:借助系統(tǒng)的監(jiān)督考核功能,可統(tǒng)計(jì)分析年、月、周停電計(jì)劃執(zhí)行情況,形成考核結(jié)果,閉環(huán)應(yīng)用于部門績(jī)效評(píng)價(jià),實(shí)現(xiàn)精益化管理,顯著提升管理質(zhì)量。本系統(tǒng)功能豐富、操作便捷、運(yùn)行穩(wěn)定,解決了綜合停電管理的痛點(diǎn)問(wèn)題,使工作變得輕松,獲得了用戶的高度認(rèn)可。

5結(jié)語(yǔ)

針對(duì)綜合停電管理存在的問(wèn)題,本文提出了綜合停電與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì),構(gòu)建了停電分析、停電管控、停電發(fā)布、監(jiān)督考核等智能應(yīng)用模塊,并就系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)與各功能模塊實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了闡述。

本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)停電計(jì)劃數(shù)據(jù)的上報(bào)統(tǒng)計(jì)、重復(fù)分析檢測(cè)、高效編排與發(fā)布、自動(dòng)執(zhí)行和實(shí)時(shí)跟蹤等功能,極大地減少了人力成本,提升了工作效率:還實(shí)現(xiàn)了停電計(jì)劃的制定、執(zhí)行、分析、考核等環(huán)節(jié)的閉環(huán)管控,降低了重復(fù)停電率,提高了供電可靠性,提升了停電計(jì)劃管理的精益化和數(shù)字化水平,有助于企業(yè)提質(zhì)增效,不失為電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大膽嘗試和應(yīng)用,可為同行提供借鑒和參考。