基于rpa的電力業(yè)務(wù)系統(tǒng)自動化處理探析

國網(wǎng)安徽省電力有限公司 李傳昌

機器人流程自動化（RPA），是一套通過模擬人工操作進(jìn)行自動流程執(zhí)行處理的軟件。RPA可以代替辦公人員操作電腦和軟件，自動完成各類軟件系統(tǒng)的工作和業(yè)務(wù)處理，準(zhǔn)確高效地實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程自動化，將辦公人員從每日的重復(fù)工作中解放出來，提高生產(chǎn)效率，切實減少基層負(fù)擔(dān)，從而讓管理更有體系，進(jìn)一步提升管理效率，激發(fā)員工創(chuàng)新活力。

近年來，安徽公司積極探索“大云物移智”等信息技術(shù)，結(jié)合實際業(yè)務(wù)，創(chuàng)新開發(fā)了一批行之有效的信息化應(yīng)用成果，有效助力現(xiàn)場精準(zhǔn)管控，服務(wù)電網(wǎng)工程建設(shè)管理。隨著“三集五大”體系建設(shè)的不斷深化，公司基層員工的負(fù)擔(dān)不斷加大，亟需建設(shè)一個機器人流程自動化系統(tǒng)以將辦公人員從每日的重復(fù)工作中解放出來，提高生產(chǎn)效率。

1 系統(tǒng)功能

一套完整的RPA主要包括四大功能模塊，分別為管理控制臺（WEB管理端）、應(yīng)用編輯器（面向應(yīng)用開發(fā)者的客戶端）、人工智能（AI服務(wù)端）和機器人（面向用戶的客戶端）模塊。各模塊之間的功能邏輯為：應(yīng)用開發(fā)者通過應(yīng)用編輯器開發(fā)、發(fā)布應(yīng)用到WEB管理端；用戶先在自己個人PC上安裝機器人模塊并運行軟件，再從WEB管理端以新建定時任務(wù)的方式實現(xiàn)定時調(diào)度機器人來運行指定的應(yīng)用，從而實現(xiàn)流程自動化；若需要人工智能（AI）進(jìn)行識別處理，由應(yīng)用開發(fā)者在必要處調(diào)用AI服務(wù)端接口，實現(xiàn)結(jié)合AI識別的流程自動化。

1.1 管理控制臺

應(yīng)用中心：管理通過編輯器發(fā)布的應(yīng)用；

任務(wù)管理：通過新建任務(wù)實現(xiàn)定時調(diào)度機器人來執(zhí)行發(fā)布的應(yīng)用；

機器人監(jiān)控：管理機器人客戶端信息，包括機器人客戶端標(biāo)識、在線狀態(tài)等

日志管理：管理操作審計日志及定時任務(wù)調(diào)度機器人執(zhí)行結(jié)果日志。

資產(chǎn)管理：對企業(yè)賬號密碼等敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行變量化的設(shè)置。通過在控制臺設(shè)置為變量，方便流程開發(fā)時調(diào)用，同時滿足安保對于賬號等敏感信息的要求。變量的存儲都是采用密文，只有具備權(quán)限的賬號才能查看。

系統(tǒng)管理：提供組織機構(gòu)、成員、角色權(quán)限等管理功能。

1.2 應(yīng)用編輯器

通過應(yīng)用編輯器可快速開發(fā)自動化應(yīng)用，以拖拽可視化組件的方式實現(xiàn)流程的自動化辦理功能，整個過程零編碼。

1.3 組件管理

組件包括：

網(wǎng)頁：包括打開、跳轉(zhuǎn)、滾動頁面、關(guān)閉網(wǎng)頁、獲取文本、獲取網(wǎng)頁元素的HTML代碼、上傳文件、下載文件和OCR方式點擊等功能；

窗口：包括獲取窗口、激活窗口、關(guān)閉窗口、隱藏窗口、最大化窗口、最小化窗口、OCR方式點擊等功能；

鼠標(biāo)鍵盤：支持輸入熱鍵功能；

EXCEL組件：包括啟動保存、關(guān)閉、創(chuàng)建、重命名Sheet、獲取單元格值、獲取區(qū)域值、獲取行值、獲取列值和查找單元格等功能；

循環(huán)和判斷組件：包括按照次數(shù)循環(huán)、條件循環(huán)、循環(huán)相似控件、循環(huán)列表內(nèi)容、繼續(xù)循環(huán)、退出循環(huán)、條件分支、捕獲異常和重試等功能；

流程組件：支持獲取工程參數(shù)信息；

編程組件：包括設(shè)置變量值、讀取資產(chǎn)變量值、延遲執(zhí)行、調(diào)用自定義腳本、記錄日志等功能；

數(shù)據(jù)處理組件：包括字符串操作、數(shù)學(xué)運算、列表操作、字典操作等功能；

系統(tǒng)組件：包括運行程序、關(guān)閉進(jìn)程、設(shè)置剪貼板內(nèi)容、獲取剪貼板內(nèi)容、獲取當(dāng)前時間和日期等功能。

1.4 應(yīng)用開發(fā)

通過在編輯器中拖拽組件，以可視化的方式編輯組件實現(xiàn)自動化功能，應(yīng)用開發(fā)即為可視化的自動化流程開發(fā)，整個過程零編碼。

1.5 應(yīng)用調(diào)式

對開發(fā)的應(yīng)用進(jìn)行調(diào)試，可快速觀看應(yīng)用執(zhí)行全過程是否存在異常，如存在則拋出異常，便于開發(fā)者針對異常進(jìn)行修改。

1.6 應(yīng)用發(fā)布

應(yīng)用開發(fā)調(diào)試通過后，發(fā)布應(yīng)用到管理控制臺，供用戶機器人客戶端調(diào)用來完成用戶的自動化流程工作。

1.7 人工智能（AI）

（1）OCR能力模塊

OCR能力模塊提供方便結(jié)合具體業(yè)務(wù)調(diào)用的卡證識別功能，包括：

文字識別；

文字發(fā)票識別；

機動車統(tǒng)一發(fā)票識別；

火車票識別；

身份證識別；

營業(yè)執(zhí)照識別；

房產(chǎn)證識別；

銀行卡識別；

駕駛證識別；

行駛證識別；

護(hù)照識別；

不動產(chǎn)證識別；

食品經(jīng)營許可證識別；

銀行開戶許可證識別；

表格識別。

（2）人工智能（AI）自學(xué)習(xí)模塊

當(dāng)需要對OCR能力模塊中沒有提供的場景進(jìn)行圖片文字識別時，可通過簡單的頁面操作，快速訓(xùn)練專用的圖片文字識別（OCR）功能。

（3）模板配置

通過對一張具有代表性的圖片進(jìn)行key/value的規(guī)則屬性配置，形成初始化的模板；作為配置的圖片最好選擇清晰、無遮擋、無

反光的圖片更有利于模板的配置。（4）數(shù)據(jù)集管理

上傳至少30張同類圖片作為訓(xùn)練集，至少10張圖片進(jìn)行測試集。上傳圖片后，分別對上傳的圖片進(jìn)行標(biāo)注，通過標(biāo)注訓(xùn)練圖集上的value值，形成一批可用的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。這些已標(biāo)注好的數(shù)據(jù)會按比例分成訓(xùn)練數(shù)據(jù)和評測數(shù)據(jù)。

（5）模板訓(xùn)練

基于深度學(xué)習(xí)算法進(jìn)行的機器自學(xué)習(xí)過程，系統(tǒng)會根據(jù)標(biāo)注數(shù)據(jù)自動強化模板的識別率，提高模板的容錯性。訓(xùn)練集的數(shù)據(jù)越多對模板訓(xùn)練的效果就越佳。訓(xùn)練是個反復(fù)的過程，可以分多個批次進(jìn)行訓(xùn)練，每個批次建議上傳更多的圖片進(jìn)行標(biāo)注以達(dá)到自學(xué)習(xí)的目的。

（6）模板評測與發(fā)布

模板評測是用于對經(jīng)過訓(xùn)練的模板進(jìn)行效果評測打分。在每個訓(xùn)練批次中可實時查看效果評估對比。評測指標(biāo)分為OCR識別率和KV字段識別率，OCR識別率是文字本身的識別效果，KV字段識別率是指模板在評測過程中所有字段的平均識別結(jié)果。通常情況下，KV字段識別率/OCR字段識別率>90%，是較為可用的狀態(tài)，用戶也可根據(jù)自己的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行效果評估。根據(jù)評測結(jié)果，用戶可以選擇最為理想的訓(xùn)練版本作為發(fā)布版本，并發(fā)布上線。發(fā)布成功后即可獲得模板ID，在RPA的編輯器中，可通過模板ID進(jìn)行圖片信息的結(jié)構(gòu)化識別。

（7）NLP

自然語言處理包括分詞、詞性標(biāo)注、命名實體、情感分析、中心詞提取、智能文本分類、文本信息抽取等。

（8）其它識別

提供將語音識別為文字及提取文字功能。

識別視頻流文件，如施工時現(xiàn)場視頻中的安全帽識別。提供識別結(jié)果提取功能。

1.8 機器人

機器人的主要功能是執(zhí)行任務(wù)，機器人可以執(zhí)行手動觸發(fā)、定時觸發(fā)的任務(wù)：

人工手動觸發(fā)：手動執(zhí)行開發(fā)好的應(yīng)用程序。在一個企業(yè)里，開發(fā)人員開發(fā)好的應(yīng)用可以發(fā)布到應(yīng)用中心里，其他人就可以通過機器人去獲取這個應(yīng)用，通過審批之后就可以運行這個應(yīng)用，并且支持多人在自己電腦上同時使用，互不影響。

定時自動觸發(fā)：定時執(zhí)行開發(fā)好的應(yīng)用程序。在一個企業(yè)里，開發(fā)人員開發(fā)好的應(yīng)用可以發(fā)布到應(yīng)用中心里，其他人在控制臺就可以獲取這個應(yīng)用，通過審批之后設(shè)置定時任務(wù)去執(zhí)行這個應(yīng)用。

2 系統(tǒng)架構(gòu)（如圖1所示）

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

2.1 設(shè)計層

在J2EE技術(shù)體系，可采用MVC應(yīng)用框架，由界面控制器組件、界面操作組件、JSP網(wǎng)頁組件和服務(wù)代理單元組成。其中界面的顯示由JSP網(wǎng)頁組件完成，網(wǎng)頁上的具體操作由界面操作組件通過服務(wù)代理單元調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層的具體服務(wù)來完成，由界面控制器組件負(fù)責(zé)統(tǒng)一調(diào)用不同的界面操作組件、JSP網(wǎng)頁組件，從而完成RPA流程在IDE中的設(shè)計工作。

2.2 中控層

中控層構(gòu)建于JAVA企業(yè)版平臺之上，借助于SG-UAP平臺將表現(xiàn)邏輯、業(yè)務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)邏輯分離，進(jìn)行基于構(gòu)件的開發(fā)。SG-UAP工作流平臺，通過流程驅(qū)動技術(shù)實現(xiàn)了業(yè)務(wù)流程過程的標(biāo)準(zhǔn)化管理，包括圖形化工具建模、快捷的流程定義、動態(tài)的流程重組、靈活流程控制、完善的流程審核以及統(tǒng)一的任務(wù)管理等功能。

2.3 執(zhí)行層

中控層把流程任務(wù)數(shù)據(jù)下發(fā)給執(zhí)行層，執(zhí)行層安裝在用戶個人辦公PC上，利用其計算及存儲資源實現(xiàn)指定流程的定時自動化辦理。

總結(jié)：通過開展基于RPA的電力業(yè)務(wù)系統(tǒng)自動化處理系統(tǒng)建設(shè)，實現(xiàn)了聯(lián)動多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)，自動執(zhí)行完成工作，自動化地串起一系列操作流程，讓流程再造，并且不會影響現(xiàn)有IT系統(tǒng)的功能與穩(wěn)定性，相較于傳統(tǒng)的增效方式，RPA能最大程度地平衡效率與成本，且投資回報周期較短。它既不像增加人工那樣效率不高且易出錯，也不像傳統(tǒng)模式開發(fā)軟件那樣需要投入較大成本，能夠最大程度地平衡效率與成本。