RPA機器人集群在電網(wǎng)統(tǒng)計業(yè)務中的建設與應用

黃 健，丁 珊，樊國旗，程 穎，賀 燕，周立偉

(1.國網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司，浙江 金華 321001；2.國網(wǎng)浙江省電力公司，浙江 杭州 310007)

0 引言

智能機器人技術在提升業(yè)務數(shù)據(jù)整合能力、培養(yǎng)數(shù)字化勞動力、提高業(yè)務數(shù)字化水平中發(fā)揮著越來越重要的作用〔3〕。

設計標準化、資源集約化、建設成果共享化，可以提高企業(yè)精益化管理水平和核心競爭力，實現(xiàn)降本增效的目的〔4-5〕。通過智能機器人技術在運營模式管理和創(chuàng)新中的應用，促進企業(yè)數(shù)字化轉型，讓企業(yè)和員工從數(shù)字化轉型中受益，提升電網(wǎng)統(tǒng)計智能化水平和數(shù)據(jù)挖掘能力。

1 電網(wǎng)統(tǒng)計業(yè)務現(xiàn)狀

電網(wǎng)統(tǒng)計業(yè)務具有時間剛性特點，以售電量快報和關口電量統(tǒng)計業(yè)務為例，需要在每月2日前完成，則國網(wǎng)發(fā)展部門各層級的統(tǒng)計專職需要在每月1日報送該項業(yè)務，從縣公司統(tǒng)計專職統(tǒng)計原始數(shù)據(jù)到提交市公司統(tǒng)計專職匯總，待市公司統(tǒng)計專職核實后，提交至省公司統(tǒng)計專職，直至國網(wǎng)公司統(tǒng)計專職審核后，該項統(tǒng)計業(yè)務方可結束。數(shù)據(jù)匯總、核實和原始數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作具有重復度高、數(shù)據(jù)來源范圍廣、易出錯的特點，以電量常態(tài)化監(jiān)測業(yè)務為例，傳統(tǒng)人工統(tǒng)計平均每月需要花費4個工作日，低效、機械性強的工作，制約了統(tǒng)計員工對數(shù)據(jù)的挖掘和對統(tǒng)計業(yè)務思考發(fā)展的空間〔6〕。

2 RPA機器人集群建設

2.1 RPA機器人概述

2.1.1RPA機器人發(fā)展

RPA機器人可以實現(xiàn)模擬人并達到超越人與計算機交互的目的，可實現(xiàn)7×24小時連續(xù)運行，具有不改變原有結構的非侵入性優(yōu)點和貼合實際業(yè)務、無縫對接的靈活配置優(yōu)點，可以減少人力工作成本，提高工作效率并降低信息核對環(huán)節(jié)錯誤率。

RPA機器人發(fā)展有4個階段，實現(xiàn)了從人工輔助完成任務到自動完成任務，然后通過郵件實現(xiàn)從單客戶端使用提升到多客戶端共享使用，目前可以實現(xiàn)語音和視覺交互，并實現(xiàn)智能決策功能。4個階段如圖1所示。

圖1 RPA機器人發(fā)展階段

2.1.2RPA機器人框架模型

RPA機器人框架如圖2所示，分為應用層、平臺層、服務層、數(shù)據(jù)層和基礎設施層5層，從數(shù)據(jù)存儲、網(wǎng)絡傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分類再到機器人控制、工作流程控制實，現(xiàn)人機交互的目的，最終達到可以在網(wǎng)頁客戶端和APP中使用，并且在編輯器中新增和改變業(yè)務流程的目的。

圖2 RPA機器人框架

2.2 RPA機器人集群平臺組成

RPA機器人集群由控制平臺、設計平臺和機器人3部分組成，如圖3所示。控制平臺負責集中調(diào)度、管理和監(jiān)控所有機器人和流程，包括機器人集群管理、流程任務分發(fā)、定時計劃，提高機器人利用率；設計平臺負責工具編輯，利用可視化界面設計出各種自動化流程，內(nèi)置多種預構建活動模板并集成多種編程語言，提升產(chǎn)品適用性、可擴展性和編輯效率；機器人負責執(zhí)行設計平臺設置的流程，運行方式分為有人值守和無人值守兩種，無人值守可在包括虛擬環(huán)境的多種環(huán)境下運行，有人值守需要人來控制流程開關。

圖3 機器人集群組成

2.3 RPA機器人模型建立和優(yōu)化

RPA機器人模型如圖4所示，分為數(shù)據(jù)特征提取、原始數(shù)據(jù)分類、智能算法和數(shù)據(jù)挖掘4個部分。其中數(shù)據(jù)特征提取包括時間序列特征、異常特征序列和業(yè)務靜態(tài)特征，實現(xiàn)根據(jù)用戶特征自動判斷用戶所需的數(shù)據(jù)；原始數(shù)據(jù)分為訓練數(shù)據(jù)、驗證數(shù)據(jù)和測試數(shù)據(jù)，訓練數(shù)據(jù)用于模型建立，驗證數(shù)據(jù)用于模型檢驗，測試數(shù)據(jù)用于評估模型的有效性；智能算法為實現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘的目的，其主要包括隨機森林算法、K-means算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡算法，隨機森林算法用于多棵樹決策建立，判斷用戶業(yè)務類型以及模型的優(yōu)化學習，K-means算法用于對統(tǒng)計信息分類和模式劃分，人工神經(jīng)網(wǎng)絡用于電量預測。

圖4 RPA機器人模型

2.4 基于OA系統(tǒng)的業(yè)務流程及權限管理

機器人集群只需要在固定服務器配置，與用戶通過OA發(fā)送郵件建立服務，由于每位供電公司員工都有其OA地址，不需要在每個服務終端建立客戶端，可以降低其建設費用。當業(yè)務更新時，僅需要在服務器更新業(yè)務即可，避免在每個客戶端更新帶來的巨大成本和繁瑣程序。

通過對特定的OA地址設置，可以保護其統(tǒng)計數(shù)據(jù)，減少對機器人集群系統(tǒng)的攻擊威脅。當固定用戶身份改變時，需要在機器人集群系統(tǒng)中重新申請OA地址，才可以進行原來業(yè)務。

用戶通過OA向機器人集群OA發(fā)送郵件，機器人集群系統(tǒng)首先對用戶地址身份進行識別，待身份核實后，會對用戶提交業(yè)務進行分配；對應機器人接到分配業(yè)務后，會執(zhí)行該業(yè)務；最后機器人會對業(yè)務校驗，核對其數(shù)據(jù)正確性，并對提交數(shù)據(jù)完成程度進行反饋。

由于機器人具備數(shù)據(jù)校驗功能、避免了傳統(tǒng)業(yè)務交辦過程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)核對不及時問題，另外由于其快速處理速度，可以避免數(shù)據(jù)審核排隊現(xiàn)象。

圖5 基于OA系統(tǒng)權限管理業(yè)務流程

3 功能特點及實施效果

3.1 RPA機器人集群統(tǒng)計業(yè)務

RPA機器人集群如圖6所示，由調(diào)度指揮者“云智”和實施者“沈通”、“金靈”和“冼吉”機器人組成，當收到業(yè)務時，“云智”機器人首先對業(yè)務進行分類，將對應的業(yè)務分配給相應的機器人執(zhí)行。“沈通”、“金靈”和“冼吉”分別負責省級、市級和縣級部門統(tǒng)計業(yè)務。

以金華地區(qū)關口表統(tǒng)計業(yè)務為例，如圖7所示?！敖痨`”機器人會在“云智”機器人設置好的時間向縣公司發(fā)送提交原始數(shù)據(jù)報表的OA，縣公司統(tǒng)計專職只需在原OA回復原始數(shù)據(jù)附件即可，“金靈”機器人對關口數(shù)據(jù)處理后，回復縣公司統(tǒng)計專職校驗數(shù)據(jù)正確性，然后將關口數(shù)據(jù)自動導入規(guī)劃系統(tǒng)，完成關口表工作。相比縣公司統(tǒng)計專職收集原始數(shù)據(jù)，報送金華公司統(tǒng)計專職，金華公司統(tǒng)計專職核對信息，核對完成后手動錄入規(guī)劃系統(tǒng)，極大減少工作量和工作時間，并提高工作效率和準確性。

圖7 金華公司關口表統(tǒng)計人機交互流程

3.2 基于人工智能的數(shù)據(jù)挖掘

耗電量、鐵路貨運量和貸款發(fā)放量三大“克強指數(shù)”反應經(jīng)濟的繁榮程度，對政府的政策指定具有極大指導意義，然而由于傳統(tǒng)統(tǒng)計業(yè)務的滯后，導致電量的經(jīng)濟價值未能及時挖掘出來，此外在能耗“雙控”背景下，對用戶特別是高耗能、低附加值電能使用需要更加精準控制，因此需要提高電能使用檢測方法。

在2020年疫情初期，浙江電力公司通過“企業(yè)電力復工指數(shù)”對市場復工進行精準監(jiān)測〔7〕，并對需要變壓器暫?；謴偷钠髽I(yè)提前提供電力支持。根據(jù)回歸算法，對用戶電量進行預測，對市場交易和電網(wǎng)投資具有重要指導意義。通過聚類算法可以對用戶用電模式進行識別，對用戶電能價格政策給出優(yōu)化建議。根據(jù)設備利用率判斷電網(wǎng)薄弱區(qū)域，提出變壓器、線路和電源接入位置建設方案。根據(jù)用戶數(shù)據(jù)分析得到的經(jīng)濟景氣程度，可以對政策制定提供合理建議。

圖8 用戶數(shù)據(jù)挖掘

3.3 實施效果

同期用電量監(jiān)測常態(tài)化：通過“在線網(wǎng)格”在系統(tǒng)中進行通信，獲取每日電力、區(qū)域售電量、行業(yè)用電量數(shù)據(jù)，并自動形成分行業(yè)的當年當月、上年同期、當年累計數(shù)據(jù)報告，避免了人工每日高度機械化的重復操作，可以減輕該項任務每月4個工作日負擔。

統(tǒng)計月報季報工作自動化：管理32張報表，平均處理7 200個數(shù)據(jù)單元。克服傳統(tǒng)人工業(yè)務異常指標監(jiān)測項目多容易漏等缺點，錯誤率可降低至0%，原本平均18小時的工作量可減少至3小時。

3.4 深化研究

發(fā)電統(tǒng)計數(shù)據(jù)是政府開展電廠節(jié)能減排工作、制定電廠關停等相關政策的重要參考數(shù)據(jù)，也是制定光伏、風電、生物質燃燒等清潔能源發(fā)電補貼政策的依據(jù)。各界對于發(fā)電數(shù)據(jù)的關注程度和質量要求越來越高。由于各發(fā)電企業(yè)不屬于國網(wǎng)公司系統(tǒng)，發(fā)電自動統(tǒng)計流程涉及內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交互，下一步將在“i國網(wǎng)”APP平臺部署發(fā)電自動統(tǒng)計流程，按照國家電網(wǎng)統(tǒng)一的技術路線，實現(xiàn)人機協(xié)作模式在內(nèi)網(wǎng)連接、外網(wǎng)互動。

電力統(tǒng)計數(shù)據(jù)作為經(jīng)濟運行的要素資源，具有全面的覆蓋領域、精細的顆粒度、靈活的時間尺度和多維的用戶刻畫等顯著特征。利用RPA技術和機器人集群平臺，不間斷跟蹤分析電力經(jīng)濟指標，構建多元的數(shù)據(jù)分析模型，開展電量與經(jīng)濟的關聯(lián)分析，通過人機合作模式，深入電力數(shù)據(jù)價值挖掘，使電力數(shù)據(jù)更加快速、高效、準確地反映經(jīng)濟形勢，助力政府決策和企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營優(yōu)化。

4 結語

傳統(tǒng)的電網(wǎng)統(tǒng)計業(yè)務具有高重復性、強機械性、易出錯性的特點，本文建立基于RPA機器人集群系統(tǒng)，通過調(diào)度決策機器人“云智”和省地縣業(yè)務機器人“沈通”、“金靈”和“冼吉”協(xié)調(diào)合作，有效提高統(tǒng)計業(yè)務效率和準確性。通過OA郵件發(fā)送可以提高系統(tǒng)的應用范圍、減少建設成本，并通過用戶權限設置提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。

下一步將在“i國網(wǎng)”APP平臺部署發(fā)電自動統(tǒng)計流程，按照國家電網(wǎng)統(tǒng)一的技術路線，實現(xiàn)人機協(xié)作模式在內(nèi)網(wǎng)連接、外網(wǎng)互動。利用RPA技術和機器人集群平臺，不間斷跟蹤分析電力經(jīng)濟指標，構建多元的數(shù)據(jù)分析模型，開展電量與經(jīng)濟的關聯(lián)分析，使電力數(shù)據(jù)更加快速、高效、準確地反映經(jīng)濟形勢，助力政府決策和企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營優(yōu)化。