基于流程自動(dòng)化機(jī)器人技術(shù)的電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理方法

摘要：當(dāng)前，電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理方法只能手動(dòng)遷移業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，導(dǎo)致電力營(yíng)商業(yè)務(wù)管理耗時(shí)過長(zhǎng)。對(duì)此，文章提出一種基于流程自動(dòng)化機(jī)器人技術(shù)的電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理方法，并對(duì)其電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理效果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：與數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)管理方法和數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)管理方法相比，基于流程自動(dòng)化機(jī)器人技術(shù)的電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理方法的數(shù)據(jù)管理耗時(shí)均最小，為12.41 s，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：流程自動(dòng)化；機(jī)器人技術(shù)；電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)

中圖分類號(hào)：TP392" " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " 文章編號(hào)：1674-0688（2024）02-0062-04

0 引言

做好電力營(yíng)商業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)管理對(duì)于電力公司提高服務(wù)質(zhì)量、優(yōu)化資源配置具有重要意義。為了進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)管理，部分學(xué)者展開了研究。例如，楊振凱等［1］基于嵌套集合模型，提出了一種時(shí)態(tài)層次數(shù)據(jù)管理方法，創(chuàng)建了一個(gè)合適的數(shù)據(jù)模型，能夠準(zhǔn)確地表示數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和關(guān)系，但是該方法需要處理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法較為復(fù)雜，對(duì)計(jì)算和存儲(chǔ)資源的要求較高，可能需要更高的硬件配置和更復(fù)雜的軟件環(huán)境；劉曉宇等［2］提出HDFS分級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)元數(shù)據(jù)管理方法，采用分級(jí)存儲(chǔ)架構(gòu)和混合式元數(shù)據(jù)管理策略，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同類型和大小的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲(chǔ)和管理，提高了系統(tǒng)的性能和可擴(kuò)展性，但是如果元數(shù)據(jù)過大，則可能面臨內(nèi)存溢出的問題；朱旭鋒等［3］提出一種彈載信息處理器NAND Flash高可靠數(shù)據(jù)管理方法，有效提高了彈載信息處理器NAND Flash數(shù)據(jù)管理的可靠性和穩(wěn)定性，但是該方法需要使用大量的內(nèi)存和存儲(chǔ)資源進(jìn)行數(shù)據(jù)備份和校驗(yàn)，增大了設(shè)備的成本和功耗。本文提出基于流程自動(dòng)化機(jī)器人技術(shù)的電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理方法，旨在解決上述問題，提高數(shù)據(jù)管理的效率和準(zhǔn)確性。流程自動(dòng)化機(jī)器人技術(shù)是一種新興的技術(shù)，它通過模擬人類工作流程，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化處理和管理數(shù)據(jù)。在電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理中應(yīng)用流程自動(dòng)化機(jī)器人技術(shù)，可以對(duì)營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別、處理和存儲(chǔ)，提高了數(shù)據(jù)管理的效率和準(zhǔn)確性。此外，流程自動(dòng)化機(jī)器人技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)24 h不間斷地?cái)?shù)據(jù)處理和管理，大大提高了工作效率。

1 電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

1.1 電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的必要性

在開展電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理工作時(shí)，需要對(duì)各類數(shù)據(jù)，如電力用戶的用電位置、用電量等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以支持電力企業(yè)的營(yíng)銷決策和優(yōu)化。本文統(tǒng)計(jì)的電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包括用電量、電費(fèi)回收、市場(chǎng)占有率、能耗分析和供電可靠性［4］。

1.2 電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)要點(diǎn)

為了解決統(tǒng)計(jì)分析涉及數(shù)據(jù)量大的問題，在數(shù)據(jù)收集網(wǎng)關(guān)中，除了將收集到的建筑網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存入當(dāng)?shù)氐姆植际劫~本，還定期從鏈上獲取數(shù)據(jù)，并通過本地的局部統(tǒng)計(jì)運(yùn)算將其保存到本地的分布式賬本中。當(dāng)使用者對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，假設(shè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)時(shí)間間隔設(shè)置為intervalT，統(tǒng)計(jì)過程如下：①數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)開啟定時(shí)任務(wù)，每經(jīng)過intervalT觸發(fā)統(tǒng)計(jì)合約SCcount。②SCcount調(diào)用統(tǒng)計(jì)計(jì)算函數(shù)ExecteStatistics（），根據(jù)統(tǒng)計(jì)類型type從本地分布式賬本中獲取各設(shè)備對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，生成局部統(tǒng)計(jì)結(jié)果，然后SCcount將統(tǒng)計(jì)結(jié)果加密并存儲(chǔ)到本地分布式賬本中。③當(dāng)有新增的電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)收集網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)將本地分布式賬本新增的電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并分發(fā)給其他數(shù)據(jù)收集網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，就新增數(shù)據(jù)達(dá)成統(tǒng)計(jì)共識(shí)［5］。據(jù)此，完成電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

2 利用流程自動(dòng)化機(jī)器人技術(shù)遷移數(shù)據(jù)

2.1 基于流程自動(dòng)化機(jī)器人技術(shù)的電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)遷移

完成統(tǒng)計(jì)后，流程自動(dòng)化機(jī)器人技術(shù)可以遷移數(shù)據(jù)，通過模擬終端用戶在計(jì)算機(jī)上的操作方式，實(shí)現(xiàn)終端用戶手工操作過程的自動(dòng)化。基于流程自動(dòng)化機(jī)器人技術(shù)的電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)遷移架構(gòu)見圖1。

2.2 流程自動(dòng)化機(jī)器人技術(shù)遷移數(shù)據(jù)的步驟

由圖1可知，流程自動(dòng)化機(jī)器人技術(shù)的電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)遷移架構(gòu)包含在線和歸檔兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)、一個(gè)自動(dòng)化流程腳本編輯器、一個(gè)流程執(zhí)行工具（即數(shù)據(jù)遷移機(jī)器人）和一個(gè)流程運(yùn)行控制平臺(tái)，其遷移數(shù)據(jù)的步驟如下［6］：①確定數(shù)據(jù)遷移需求。明確需要遷移的數(shù)據(jù)范圍、數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)量，以及源系統(tǒng)和目標(biāo)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)映射關(guān)系。②配置源系統(tǒng)和目標(biāo)系統(tǒng)。根據(jù)數(shù)據(jù)遷移需求，配置源系統(tǒng)和目標(biāo)系統(tǒng)，在源系統(tǒng)中設(shè)置數(shù)據(jù)輸出路徑、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)編碼方式等參數(shù)；在目標(biāo)系統(tǒng)中設(shè)置數(shù)據(jù)輸入路徑、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)編碼方式等參數(shù)，確保目標(biāo)系統(tǒng)能夠正確地接收和處理源系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。③部署和運(yùn)行。配置源系統(tǒng)和目標(biāo)系統(tǒng)后，將數(shù)據(jù)遷移流程部署到生產(chǎn)環(huán)境中，并運(yùn)行數(shù)據(jù)遷移任務(wù)。在運(yùn)行過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)控任務(wù)的執(zhí)行情況和結(jié)果。

3 建立存儲(chǔ)優(yōu)化模型

電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集隨著數(shù)據(jù)遷移的執(zhí)行而演變，從0～n進(jìn)行編號(hào)，其中[d0]為初始數(shù)據(jù)集，需要存儲(chǔ)，因此要建立存儲(chǔ)模型。將存儲(chǔ)計(jì)算過程進(jìn)行抽象表示，對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)模型示例圖（見圖2）記錄了數(shù)據(jù)集的派生關(guān)系。

在執(zhí)行科學(xué)工作流任務(wù)后，每個(gè)中間數(shù)據(jù)集都可以被存儲(chǔ)或者刪除。將所有數(shù)據(jù)集從0到[n]進(jìn)行編號(hào)，此時(shí)數(shù)據(jù)集可以被表示為[D=d0，d1，…，dn]。其中：[d0]為初始數(shù)據(jù)集，被存儲(chǔ)在管理系統(tǒng)中；[d1]～[dn]為中間數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行管理［7］。因此，對(duì)于包含[n]個(gè)中間數(shù)據(jù)集的科學(xué)工作流，其對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)狀態(tài)可以被表示為一個(gè)0-1字符串[X=x0，x1，…，xn]。

如圖2所示，[d1]～[d10]為中間數(shù)據(jù)，有向邊表示數(shù)據(jù)之間的依賴關(guān)系，即數(shù)據(jù)之間的生成關(guān)系。對(duì)于一個(gè)數(shù)據(jù)集來說，其有向邊前的數(shù)據(jù)為其前驅(qū)數(shù)據(jù)集，同理這個(gè)數(shù)據(jù)集為其前驅(qū)數(shù)據(jù)集的后繼數(shù)據(jù)集。用[pre（di）]表示數(shù)據(jù)集[di]的直接前驅(qū)節(jié)點(diǎn)，如圖2中所示[pre（d6）=d3，d5]，計(jì)算一個(gè)數(shù)據(jù)集[di]需要[pre（di）]中的所有數(shù)據(jù)集。由于整個(gè)問題中的存儲(chǔ)策略都是0-1向量，并且每個(gè)策略對(duì)應(yīng)的目標(biāo)值都是非負(fù)的，因此適合使用遺傳算法進(jìn)行模型優(yōu)化［8］，更好地完成模型建立。為了保證初始種群中個(gè)體的合法性，隨機(jī)生成初始種群，然后通過轉(zhuǎn)換方法將種群中的個(gè)體轉(zhuǎn)換為合法的個(gè)體，在設(shè)計(jì)的遺傳算法的交叉和變異中，采用輪盤選擇方法選擇個(gè)體進(jìn)行進(jìn)化，以保證收斂性。

4 數(shù)據(jù)并行定位

在上述存儲(chǔ)架構(gòu)下，每個(gè)數(shù)據(jù)訪問都必須解決多用戶對(duì)數(shù)據(jù)的并行定位產(chǎn)生的問題。這是因?yàn)樵摯鎯?chǔ)架構(gòu)允許多個(gè)用戶同時(shí)訪問和操作同一份數(shù)據(jù)，而這種并行訪問可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的一致性和完整性受到威脅。因此，選取電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并行定位公式如下：

[T=a×（l+L）]" " " " " " " " " " " " "（2）

其中：[l]表示數(shù)據(jù)劃分粒度，指將數(shù)據(jù)集劃分為多少個(gè)數(shù)據(jù)塊；[L]表示并行處理單元數(shù)量，即同時(shí)處理這些數(shù)據(jù)塊所需的處理單元數(shù)量；[a]是常數(shù)，表示算法和效率。針對(duì)多用戶對(duì)數(shù)據(jù)的并行定位問題，此定位公式可提高數(shù)據(jù)訪問的效率和速度。

電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并行定位步驟如下：①將電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集劃分為多個(gè)數(shù)據(jù)塊，每個(gè)數(shù)據(jù)塊包含一定數(shù)量的數(shù)據(jù)記錄。②啟動(dòng)多個(gè)并行處理任務(wù)，每個(gè)任務(wù)使用一個(gè)處理單元（如多核CPU、GPU或計(jì)算節(jié)點(diǎn)）進(jìn)行處理。③將每個(gè)數(shù)據(jù)塊分配給一個(gè)可用的處理單元進(jìn)行并行處理。④在每個(gè)處理單元上，使用適當(dāng)?shù)乃惴ê秃瘮?shù)對(duì)分配到的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行處理，從中提取出有用的信息；將每個(gè)處理單元的輸出結(jié)果合并，得到最終的處理結(jié)果［9］。

從數(shù)據(jù)并行定位過程來看，不同客戶端的訪問操作可以并行執(zhí)行。這意味著多個(gè)客戶端可以同時(shí)對(duì)同一份數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問和操作，此過程不會(huì)相互干擾或產(chǎn)生沖突。

5 控制訪問權(quán)限實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理

對(duì)訪問權(quán)限進(jìn)行控制是數(shù)據(jù)管理的一項(xiàng)極其重要的內(nèi)容。電力營(yíng)商業(yè)務(wù)中涉及大量的數(shù)據(jù)查詢和控制請(qǐng)求，而這些請(qǐng)求通常來自各種終端設(shè)備。為了確保數(shù)據(jù)安全和完整，服務(wù)器必須對(duì)每個(gè)請(qǐng)求進(jìn)行嚴(yán)格的權(quán)限判定。這時(shí)，可以利用智能合約對(duì)用戶權(quán)限進(jìn)行判定，避免出現(xiàn)過度授權(quán)和越權(quán)訪問。智能合約是一種自動(dòng)執(zhí)行合同條款的協(xié)議，在電力營(yíng)商業(yè)務(wù)中，可以將智能合約與數(shù)據(jù)訪問控制相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)化的權(quán)限管理。例如，可以定義一系列規(guī)則和條件，如用戶身份認(rèn)證、授權(quán)級(jí)別、操作類型等，并將這些規(guī)則寫入智能合約中。當(dāng)用戶通過終端設(shè)備對(duì)服務(wù)器中的電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和控制請(qǐng)求時(shí)，服務(wù)器將調(diào)用智能合約，根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則和條件判斷用戶是否有權(quán)訪問該數(shù)據(jù)，具體流程如下：首先，對(duì)訪問數(shù)據(jù)的人員進(jìn)行身份認(rèn)證，通過用戶名、密碼和生物識(shí)別技術(shù)確保只有經(jīng)過授權(quán)的人員可以訪問敏感數(shù)據(jù)［10］。其次，根據(jù)人員的角色和職責(zé)，制定不同的訪問控制策略，限制對(duì)數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限。例如，將數(shù)據(jù)按照機(jī)密程度分為不同級(jí)別，只有特定級(jí)別的人員才能訪問相應(yīng)級(jí)別的數(shù)據(jù)。最后，對(duì)敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，保證數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性。

本文利用可驗(yàn)證隨機(jī)函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)散列數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)，防范例如字典攻擊的離線枚舉，并提供對(duì)輸出非交互式零知識(shí)證明。簡(jiǎn)而言之，可驗(yàn)證隨機(jī)函數(shù)是基于私鑰[sk]對(duì)輸入[α]產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)輸出[β]和零知識(shí)證明[π]，任何人在獲取私鑰[sk]、[β]、[α]和[π]后，能夠驗(yàn)證[β]是否由公鑰[pk]持有者根據(jù)[α]生成。

可驗(yàn)證隨機(jī)函數(shù)提供了密鑰生成算法，能夠生成公鑰[pk]和私鑰[sk]，私鑰的持有者使用[sk]對(duì)輸入[α]進(jìn)行哈希獲得其輸出[β]，如公式（3）所示。

[β=VRFhash（sk，α）]" " " " " " " " " " " " （3）

私鑰持有者還可以使用[sk]構(gòu)造一個(gè)零知識(shí)證明[π]，以證明[β]是正確的，如公式（4）所示。

[π=VRFprove（sk，α）]" " " " " " " " " " " （4）

任何人都可以通過[π]獲得哈希輸出[β]，如公式（5）所示。

[β=VRFprove_to_hash（π）]" " " " " " " " " " "（5）

[π]允許驗(yàn)證者通過pk驗(yàn)證[β]是否作為VRF輸入[α]的有效輸出，如公式（6）所示，若計(jì)算結(jié)果為[β]，則輸出True，否則輸出False。

[VeritfVRF（pk，α，π）→β]" " " " " " " " " "（6）

對(duì)數(shù)據(jù)的訪問和使用，通過日志分析進(jìn)行審計(jì)和監(jiān)控，以便發(fā)現(xiàn)任何異常行為或潛在的安全漏洞。通過上述操作，可以保護(hù)數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和數(shù)據(jù)泄露，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理。

6 實(shí)驗(yàn)

6.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

選取某市電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，部分電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)見表1。

本文實(shí)驗(yàn)的軟硬件環(huán)境如下：筆記本電腦品牌及型號(hào)為“聯(lián)想”昭陽(yáng)E5，處理器為2個(gè)Intel（R） Xeon（R） Gold 6248R CPU@3.OOGHz，內(nèi)存為2 GB，使用CentOS 7.5操作系統(tǒng)，編程語(yǔ)言為Python，結(jié)合Qt開發(fā)框架實(shí)現(xiàn)開放數(shù)據(jù)庫(kù)互聯(lián)（Open Database Connectivity，ODBC），數(shù)據(jù)存儲(chǔ)選擇輕量級(jí)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite。

實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和完整性，避免使用虛假或錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；充分了解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分布和特征，發(fā)現(xiàn)并處理異常值和缺失值；注意保護(hù)客戶隱私和商業(yè)機(jī)密，不得隨意泄露或公開實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

本文使用數(shù)據(jù)管理耗時(shí)均值作為各類數(shù)據(jù)管理方法的性能評(píng)判依據(jù)，用以衡量管理樣本整體耗時(shí)的平均長(zhǎng)短，耗時(shí)均值越低，代表方法的性能越高。

6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

將文獻(xiàn)［1］和文獻(xiàn)［2］中的數(shù)據(jù)管理方法作為對(duì)比方法，與本文方法共同進(jìn)行測(cè)試。3種方法的數(shù)據(jù)管理耗時(shí)均值見表2。

表2展示了在生成的實(shí)驗(yàn)文件上使用不同方法計(jì)算樣本的耗時(shí)均值。盡管實(shí)驗(yàn)文件覆蓋范圍大，但是從表2中可以看出，使用基于流程自動(dòng)化機(jī)器人技術(shù)的電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理方法的耗時(shí)均值最低，為12.41 s，證明基于流程自動(dòng)化機(jī)器人技術(shù)的電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理方法有明顯的優(yōu)勢(shì)。

7 結(jié)語(yǔ)

在電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理方法中，基于流程自動(dòng)化機(jī)器人技術(shù)的運(yùn)用正逐漸成為一種趨勢(shì)。通過自動(dòng)化技術(shù)，可以大大提高數(shù)據(jù)處理效率，減少人為錯(cuò)誤，并加速業(yè)務(wù)流程。這類技術(shù)不僅有助于提升電力營(yíng)商業(yè)務(wù)的效率，使企業(yè)能夠?qū)⒏嗟馁Y源投入核心業(yè)務(wù)，進(jìn)而提升競(jìng)爭(zhēng)力。將人類智慧與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，將有助于進(jìn)一步完善電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理方法?？偟膩碚f，基于流程自動(dòng)化機(jī)器人技術(shù)的電力營(yíng)商業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理方法在提高效率、降低成本等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，這類數(shù)據(jù)管理方法將在未來的電力營(yíng)商業(yè)務(wù)中發(fā)揮更加重要的作用。

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