綜合停電與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的設計與應用

羅 帥 陳恭宇 甘林寧

（廣西電網(wǎng)來賓供電局，廣西 來賓 546100）

0 引言

非計劃停電和臨時停電造成的影響極大，會給企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟影響，并給人們的生活和工作帶來極大的不便。近年來，隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，各單位部門生產(chǎn)任務越來越多，設備預試、保護定檢、大修技改、基建配合、消缺等相關工作的開展，導致需要電力設備停電的情況迅速增加[1-2]，這就造成一些電網(wǎng)設備停電工作中延期、停電申請拖沓、停電計劃變更頻繁、非計劃隨意性大、重復性停電的現(xiàn)象屢禁不止，使停電計劃統(tǒng)計與分析工作變得更加煩瑣和復雜，人工效率低下、失誤較多、管理不到位等弊端日益突出[3]。

目前，客戶停電計劃統(tǒng)計分析工作依靠人工統(tǒng)計和上報，有如下亟待解決的問題：

（1）原有的網(wǎng)區(qū)各單位部門的年、月、周停電計劃的梳理、執(zhí)行情況及數(shù)據(jù)的分析都是通過手動錄入Excel表格的方式進行，工作效率較低。隨著時間的推移，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、工作煩瑣、數(shù)據(jù)丟失、查找不方便等問題，管理工作越來越繁雜，給工作人員帶來了很大的工作量[4]。

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

（3）原有的停電考核機制通過人工統(tǒng)計、分析、考核、上報，存在著停電計劃執(zhí)行過程考核無依據(jù)等問題，需要浪費大量人力、時間去做考核評價，并且考核規(guī)則沒有通過信息系統(tǒng)固化，人為主觀因素容易影響分配結果，不能滿足考核管理日益精細化的要求[5]。

針對以上問題，本文設計并實現(xiàn)了綜合停電與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，從總體設計思路、系統(tǒng)架構、技術實現(xiàn)、功能實現(xiàn)等方面進行闡述，最后以系統(tǒng)在地市供電局的成功應用說明了系統(tǒng)設計的合理性和實用性，可為類似的信息管理系統(tǒng)建設提供參考和借鑒。

1 總體設計思路

1.1 設計目標

通過設計開發(fā)綜合停電與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，對主配網(wǎng)停電計劃進行管控，實現(xiàn)對停電計劃數(shù)據(jù)的重復分析檢測，自動記錄是否按照每周、每月停電計劃實際執(zhí)行，實現(xiàn)停電計劃情況實時跟蹤，并將最終確定的、準確無遺漏的停電計劃信息進行發(fā)布，以提高停電計劃精益化管控水平。明確部門（單位）管理職責，對違反管理規(guī)定的進行考核，達到綜合停電計劃、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、生產(chǎn)、運行提供重要的決策依據(jù)[6]。

1.2 功能設計與實現(xiàn)思路

系統(tǒng)功能架構主要包括停電分析、停電管控、停電計劃發(fā)布、監(jiān)督考核、查詢統(tǒng)計、系統(tǒng)管理6個部分，如圖1所示。（1）停電分析是以年、月、周的停電計劃為主線進行數(shù)據(jù)采集，建立數(shù)據(jù)分析模型，對計劃停電和實際停電情況的數(shù)據(jù)進行智能分析，找出停電改期、取消、臨時、重復原因；（2）停電管控包括對停電數(shù)據(jù)重復分析檢測、實時跟蹤的功能，可避免重復停電、臨時停電情況的發(fā)生，并記錄停電計劃實際執(zhí)行情況，實現(xiàn)停電計劃實際執(zhí)行情況的實時跟蹤；（3）停電計劃發(fā)布即發(fā)布最終確定的、準確無遺漏的停電計劃信息；（4）監(jiān)督考核通過選擇“紅、黃、綠”燈和扣分制對指標執(zhí)行情況進行任務反饋，并對每月、每周計劃執(zhí)行指標、績效考核和任務反饋進行抽查、監(jiān)督和全面管控；（5）查詢統(tǒng)計對每年、每月、每周的停電計劃進行統(tǒng)計，方便供電局用戶直觀地進行數(shù)據(jù)查詢、核對，實現(xiàn)停電計劃精準化管理[7-8]。

圖1 功能架構

2 系統(tǒng)架構與技術實現(xiàn)

2.1 設計原則與標準

（1）可靠性：功能具有高度的可靠性。應充分注意系統(tǒng)的安全性和可靠性，采用多種安全防范技術和措施，保障系統(tǒng)的信息安全，保障系統(tǒng)長期穩(wěn)定可靠運行，同時設計要充分考慮系統(tǒng)運行性能。

（2）擴展維護性：系統(tǒng)采用結構和模塊化構造，每個模塊間保持相對的獨立性和靈活性，系統(tǒng)配置、設置參數(shù)化。

（3）實用性和友好性：系統(tǒng)提供清晰、簡潔、友好的人機對話界面，操控簡便、靈活，便于使用和維護[9]。

2.2 系統(tǒng)架構

本項目采用應用服務器與數(shù)據(jù)庫服務器整合的方式，如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)架構圖

應用服務器中間件采用Tomcat提供Web訪問服務；數(shù)據(jù)庫服務器采用關系型數(shù)據(jù)庫，提供對數(shù)據(jù)的存儲及讀取服務[10]。

2.3 技術實現(xiàn)

本系統(tǒng)技術架構如圖3所示。

圖3 技術架構圖

2.3.1 展現(xiàn)層

通過Ext JS、Bootstrap等基礎UI組件，提供表單、提示框、表格、樹、容器等控件，統(tǒng)一系統(tǒng)的界面樣式。利用MVC模式，通過JSP或Free Marks等界面渲染引擎將服務端輸出的數(shù)據(jù)模型綁定到UI組件中，實現(xiàn)界面與業(yè)務邏輯隔離。

2.3.2 邏輯層

本系統(tǒng)在J2EE體系結構上進行開發(fā)，提供用于支撐業(yè)務的基礎數(shù)據(jù)。基礎應用組件主要包括：

（1）角色權限管理：實現(xiàn)基于角色的權限管理功能，并提供集團層級權限解決方案。

（2）加解密組件：提供結構化數(shù)據(jù)的加解密功能。

（3）流程引擎：實現(xiàn)流程管理及調度，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

通過數(shù)據(jù)訪問組件提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問接口，具有可同時支持多數(shù)據(jù)源、多方言、多緩存、多事務級別等特性。遵循CoC原則，零配置，極大地降低了代碼量。

2.3.4 存儲層

系統(tǒng)主要需求為結構化數(shù)據(jù)存儲，因此采用關系數(shù)據(jù)庫，使用Sql語句對結構化數(shù)據(jù)進行挖掘、分析處理。關系模型由關系數(shù)據(jù)結構、關系操作集合、關系完整性約束三部分組成[11]。

要研究一個制度應當以該制度的目的著手，因而，在研究刑事立法政策時，應當以其目的的基本構成為邏輯起點。筆者認為，刑事立法政策目的與刑事政策目的既有相同之處，又有獨特性。關于刑事政策的目的，理論界的通說為四個層次，分別為犯罪防控、社會發(fā)展、人權保障與相對公正。［2］由于刑事立法政策與刑法學這門學科聯(lián)系緊密，因而筆者認為其目的應當有三個層次:首先，指導刑事立法，彌補法律空白，這也應當是刑事立法政策的基本價值取向;其次，強調國家責任，維護社會穩(wěn)定;最后，其終極目的則是注重人文關懷，追求社會和諧。

3 功能模塊設計與實現(xiàn)

3.1 停電智能分析

以年、月、周的停電計劃為主線進行數(shù)據(jù)采集匯總，建立數(shù)據(jù)分析模型，對計劃停電與實際停電情況的數(shù)據(jù)進行智能分析，并對停電原因進行分類，嚴管延時用電，找出停電改期、取消、臨時、重復的原因，并生成實際的、準確的停電計劃數(shù)據(jù)指標統(tǒng)計表，實現(xiàn)停電計劃工作的閉環(huán)管理。

3.2 停電管控

3.2.1 重復分析檢測

對停電計劃信息庫中數(shù)據(jù)進行分析，整理收集每回線路主配網(wǎng)停電的計劃需求，并結合停電前期信息數(shù)據(jù)，利用機器學習、關鍵字特征檢測等手段，實現(xiàn)停電信息的重復檢測，對重復停電范圍和設備進行輔助提醒，最終形成基礎停電計劃數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)同一回線路全年工程停電最少化，避免重復停電、臨時停電等情況的發(fā)生。

3.2.2 實時跟蹤

根據(jù)對停電計劃數(shù)據(jù)庫事件進行自動匹配和比對最終確定的年停電計劃具體情況，將年停電計劃分配到具體的每月停電計劃，再將最終確定的月停電計劃分配到每周的詳細的停電計劃，并自動記錄是否按照每周、每月停電計劃實際執(zhí)行，實現(xiàn)停電計劃實際執(zhí)行情況的實時跟蹤，提高每月、每周停電計劃的執(zhí)行率和準確率。

3.3 停電計劃發(fā)布

停電計劃發(fā)布是對正式停電計劃進行發(fā)布的過程，年、月、周停電計劃正式通過審批確定后，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

對涉及部門（單位）停電計劃任務指標執(zhí)行情況的管控，通過選擇“紅、黃、綠”燈和任務執(zhí)行進度進行任務反饋，對工作或目標滯后的部門及縣級供電企業(yè)提出亮燈警示，縮短客戶停電時間，提高客戶滿意度。

3.4.2 績效考核評價

部門（單位）停電計劃考核實行扣分制，參考得分100分，根據(jù)不同部門（單位）的綜合停電指標完成情況及計分規(guī)則，計算出部門（單位）指標完成情況的績效考核結果，通過停電計劃考核得分的結果，對部門（單位）停電計劃執(zhí)行情況提出改進方向和建議。

3.5 查詢統(tǒng)計

對每年、每月、每周的停電計劃進行統(tǒng)計，輸入停電范圍能自動統(tǒng)計出停電戶數(shù)（中壓），列出停電臺區(qū)名稱，減少人工統(tǒng)計的工作量，方便供電局用戶直觀地進行數(shù)據(jù)查詢、核對，精準地對停電計劃進行管理；能按時間、申請單位、變電站名稱、設備、電壓等級、停電范圍等進行查詢，實現(xiàn)停電計劃的執(zhí)行率、重復停電率和延時停送率的統(tǒng)計；統(tǒng)計信息支持以圖表的方式顯示，可為停電計劃的管控提供最有效、最直觀的數(shù)據(jù)依據(jù)。

（1）周計劃統(tǒng)計：統(tǒng)計每周停電時間、停電范圍、計劃停電開始和結束的時間、責任部門、計劃類型、停電影響低壓用戶數(shù)、是否列入月計劃等情況。

（2）月計劃統(tǒng)計：統(tǒng)計每月停電時間、停電范圍、計劃停電開始和結束的時間、責任部門、計劃類型、停電影響低壓用戶數(shù)、是否列入年計劃等情況。

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

（4）統(tǒng)計停電戶數(shù)：輸入停電范圍自動統(tǒng)計出停電戶數(shù)（中壓），自動列出停電臺區(qū)名稱，減少人工統(tǒng)計的工作量，方便供電局用戶直觀地進行數(shù)據(jù)查詢、核對，精準地對停電計劃進行管理。

（5）停電計劃執(zhí)行情況的統(tǒng)計：實現(xiàn)停電計劃的執(zhí)行率、重復停電率和延時停送率的統(tǒng)計。

4 應用實例

本文所開發(fā)的系統(tǒng)已在地調供電局得到實施應用，系統(tǒng)界面如圖4所示。行穩(wěn)定，解決了綜合停電管理的痛點問題，使工作變得輕松，獲得了用戶的高度認可。

圖4 系統(tǒng)界面圖

5 結語

針對綜合停電管理存在的問題，本文提出了綜合停電與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的設計，構建了停電分析、停電管控、停電發(fā)布、監(jiān)督考核等智能應用模塊，并就系統(tǒng)架構設計與各功能模塊實現(xiàn)進行了闡述。

本系統(tǒng)實現(xiàn)了對停電計劃數(shù)據(jù)的上報統(tǒng)計、重復分析檢測、高效編排與發(fā)布、自動執(zhí)行和實時跟蹤等功能，極大地減少了人力成本，提升了工作效率；還實現(xiàn)

按每周使用至少4天、每天使用軟件功能至少15次計算，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劃編排的工作時間縮短30min計算，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統(tǒng)計工作和冗余文件、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臨時停電率、重復停電率等指標進行快速的分析統(tǒng)計、統(tǒng)籌規(guī)劃，縮小停電范圍，避免設備多次停電，每年能為企業(yè)提升上百萬元的效益；借助系統(tǒng)的監(jiān)督考核功能，可統(tǒng)計分析年、月、周停電計劃執(zhí)行情況，形成考核結果，閉環(huán)應用于部門績效評價，實現(xiàn)精益化管理，顯著提升管理質量。本系統(tǒng)功能豐富、操作便捷、運了停電計劃的制定、執(zhí)行、分析、考核等環(huán)節(jié)的閉環(huán)管控，降低了重復停電率，提高了供電可靠性，提升了停電計劃管理的精益化和數(shù)字化水平，有助于企業(yè)提質增效，不失為電網(wǎng)數(shù)字化轉型的大膽嘗試和應用，可為同行提供借鑒和參考。