淺談數(shù)字化技術(shù)在電力通信光纜資源管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

[關(guān)鍵詞]電力通信光纜；資源管理；數(shù)字化技術(shù)；應(yīng)用；優(yōu)化策略

引言

近年來，隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)持續(xù)推進(jìn)，電力通信光纜作為關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，其資源管理面臨著諸多挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展，為破解光纜資源管理難題提供了新思路。引入數(shù)字化技術(shù)，推動(dòng)電力光纜資源管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型，對于提高管理效率、降低運(yùn)維成本、保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。

一、電力通信光纜資源管理系統(tǒng)概述

（一）電力通信光纜資源的內(nèi)涵與特點(diǎn)

電力通信光纜資源是指電力系統(tǒng)中用于承載通信業(yè)務(wù)的光纖及其附屬設(shè)施的總和。它具有分布廣、點(diǎn)多線長、環(huán)境復(fù)雜和與電力設(shè)施同架等特點(diǎn)。電力通信光纜資源是電力系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵支撐。光纜資源的合理配置和高效利用，直接關(guān)系到電力通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)質(zhì)量和運(yùn)行效率。因此，加強(qiáng)電力通信光纜資源管理，實(shí)現(xiàn)資源的全生命周期管控，對于提高電力通信保障能力，促進(jìn)電力現(xiàn)代化發(fā)展具有重要意義。

（二）電力通信光纜資源管理系統(tǒng)的功能架構(gòu)

電力通信光纜資源管理系統(tǒng)是一個(gè)集資源管理、業(yè)務(wù)管理、運(yùn)維管理等功能于一體的綜合管理平臺(tái)。其功能架構(gòu)主要包括光纜資源信息管理、光纜資源規(guī)劃設(shè)計(jì)、光纜資源建設(shè)管理、光纜資源運(yùn)維管理等模塊。光纜資源信息管理負(fù)責(zé)光纜資源數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、處理和共享；光纜資源規(guī)劃設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)光纜線路的規(guī)劃、可行性研究、方案設(shè)計(jì)等；光纜資源建設(shè)管理負(fù)責(zé)光纜工程的施工、驗(yàn)收、交付等；光纜資源運(yùn)維管理負(fù)責(zé)光纜設(shè)施的巡檢、維護(hù)、搶修等。各功能模塊相互聯(lián)系，形成了一個(gè)完整的閉環(huán)管理流程，為電力通信光纜資源管理提供了全方位、全過程的支撐。

（三）電力通信光纜資源管理系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)各電力公司普遍建設(shè)了電力通信光纜資源管理系統(tǒng)，在資源可視化管理、線路健康狀態(tài)分析、故障定位與搶修等方面發(fā)揮了重要作用。系統(tǒng)集成了地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）、射頻識(shí)別（RadioFrequency ldentification，RFID）等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了光纜資源的精細(xì)化管理和自動(dòng)化運(yùn)維。但在實(shí)際應(yīng)用中，仍存在資源數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不足、業(yè)務(wù)協(xié)同度不高、管理力度不細(xì)等問題，難以滿足新形勢下的管理需求閤。未來，電力通信光纜資源管理亟需引入大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字化技術(shù)，推動(dòng)管理流程再造和業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新，不斷提高光纜資源管控水平，為電力通信網(wǎng)絡(luò)高質(zhì)量發(fā)展提供有力保障。

二、數(shù)字化技術(shù)在電力通信光纜資源管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

（一）大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用

大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力通信光纜資源管理中得到了廣泛應(yīng)用。一方面，利用多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，如光纖傳感、RFID、移動(dòng)終端等，可以實(shí)現(xiàn)光纜資源數(shù)據(jù)的全面采集和高效整合，構(gòu)建起完整、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的光纜資源數(shù)據(jù)庫，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。另一方面，運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，能夠?qū)Ａ抗饫|資源數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和智能處理，挖掘潛在的規(guī)律和關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)光纜資源的精準(zhǔn)畫像和健康狀態(tài)評估，為光纜規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)維等提供科學(xué)決策支持。同時(shí)，基于大數(shù)據(jù)的可視化技術(shù)，構(gòu)建光纜資源全景模型，可以直觀展現(xiàn)光纜網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、路由狀態(tài)等，從而大幅提高管理人員對全網(wǎng)資源的感知和把控能力，為智能調(diào)度、故障診斷等應(yīng)用奠定良好視覺基礎(chǔ)。

（二）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)賦能電力通信光纜資源管理，能夠推動(dòng)管理模式從被動(dòng)響應(yīng)向主動(dòng)預(yù)防轉(zhuǎn)變。分布式光纖傳感、振動(dòng)傳感等物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)，不僅能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測光纜設(shè)施的健康狀態(tài)，包括光纜溫度、應(yīng)力、振動(dòng)等關(guān)鍵參數(shù)，還能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)光纜劣化、損傷等隱患，為光纜狀態(tài)評估和預(yù)警提供第一手?jǐn)?shù)據(jù)。同時(shí)，RFID、二維碼等物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)技術(shù)也可以在光纜資源管理中得到創(chuàng)新應(yīng)用，通過對光纜、接頭盒、配線架等設(shè)施設(shè)備進(jìn)行“物品電子身份證”式管理，實(shí)現(xiàn)對光纜資源的全生命周期跟蹤與溯源，從而極大提高光纜資產(chǎn)管理的效率和精度。此外，IoT平臺(tái)支撐下的光纜資源管理，可以打通規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)維等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)壁壘，實(shí)現(xiàn)全流程信息化協(xié)同，形成光纜設(shè)施預(yù)警、故障診斷、調(diào)度搶修的閉環(huán)管控，從而有力保障光纜網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（三）人工智能技術(shù)應(yīng)用

人工智能技術(shù)可以為電力通信光纜資源管理注入新動(dòng)能。智能優(yōu)化算法應(yīng)用于光纜網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)，能夠通過機(jī)器推理和知識(shí)演繹，在海量參數(shù)中快速搜索出最優(yōu)路由方案，并結(jié)合地理信息、電力負(fù)荷等數(shù)據(jù)進(jìn)行方案評估，大幅提高光纜線路規(guī)劃的效率和質(zhì)量。光纜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障診斷是一大難題，因此，引入故障診斷專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)，對海量歷史故障數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，掌握光纜故障的特征模式和診斷規(guī)則，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化的光纜故障識(shí)別、定位、原因分析，極大縮短故障診斷時(shí)間，降低故障期間的通信中斷風(fēng)險(xiǎn)。此外，人工智能基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)，優(yōu)化光纜資源調(diào)度策略，通過對網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、業(yè)務(wù)需求、資源屬性等多維數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析，自主學(xué)習(xí)和動(dòng)態(tài)調(diào)整光纜資源的配置方案，能夠在確保光纜設(shè)施安全的前提下，最大化光纜資源利用效率，實(shí)現(xiàn)光纜網(wǎng)絡(luò)的彈性智能運(yùn)行。

（四）區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用

區(qū)塊鏈技術(shù)以其去中心化、不可篡改等特性，為電力通信光纜資源管理提供創(chuàng)新解決方案。基于區(qū)塊鏈搭建光纜資源使用權(quán)確權(quán)平臺(tái)，可以將光纜資源的產(chǎn)權(quán)信息上鏈，再利用密碼學(xué)原理對關(guān)鍵信息進(jìn)行加密認(rèn)證，從而實(shí)現(xiàn)光纜資源產(chǎn)權(quán)的可信登記和全生命周期管理，有效解決光纜資源產(chǎn)權(quán)歸屬不清、糾紛頻發(fā)等問題。在跨區(qū)跨省的光纜資源共享利用場景中，區(qū)塊鏈技術(shù)可構(gòu)建光纜資源交易平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)光纜資源使用權(quán)的點(diǎn)對點(diǎn)交易和自動(dòng)清結(jié)算。交易各方通過智能合約事先約定交易規(guī)則和服務(wù)質(zhì)量，交易數(shù)據(jù)可以自動(dòng)上鏈存證，這樣既能保證交易的公平性，又能提高交易效率，從而破解跨區(qū)域光纜資源互通共享的信任風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，區(qū)塊鏈不可篡改、可追溯的特性，可以為光纜資源交易提供有力的安全保障，所有交易記錄永久存儲(chǔ)，方便監(jiān)管審計(jì)和糾紛仲裁。

（五）云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用

云計(jì)算技術(shù)重塑了電力通信光纜資源管理的IT架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了管理系統(tǒng)的集中化、服務(wù)化、彈性化。過去傳統(tǒng)的光纜資源管理系統(tǒng)大多采用煙囪式架構(gòu)，系統(tǒng)割裂、數(shù)據(jù)孤島問題突出。引入云計(jì)算架構(gòu)后，各個(gè)管理子系統(tǒng)和海量光纜數(shù)據(jù)遷移上云，打破了地域和部門間的界限，形成了統(tǒng)一的資源管理池，數(shù)據(jù)得以被集中管理，按需調(diào)用，這極大提高了資源配置效率和協(xié)同管理水平。同時(shí)，云計(jì)算平臺(tái)良好的彈性擴(kuò)展和負(fù)載均衡能力，賦予了光纜管理系統(tǒng)更強(qiáng)的適應(yīng)性更夠更加輕松應(yīng)對管理規(guī)模和并發(fā)訪問的動(dòng)態(tài)變化，這確保了管理服務(wù)的連續(xù)性。此外，云計(jì)算的服務(wù)化特性，能夠促進(jìn)光纜資源管理從單純的支撐保障向服務(wù)創(chuàng)新延伸，通過開放API接口，云計(jì)算能夠向各業(yè)務(wù)單元、合作伙伴等提供差異化的光纜資源服務(wù)，實(shí)現(xiàn)光纜資源的按需調(diào)配和彈性共享，盤活存量資源，創(chuàng)造增量價(jià)值。

三、數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用效果評估

（一）應(yīng)用效果評估指標(biāo)體系

構(gòu)建科學(xué)完善的評估指標(biāo)體系是開展數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用效果評估的基礎(chǔ)。這需要從管理效率、資源利用率、運(yùn)維成本三個(gè)維度設(shè)計(jì)評估指標(biāo)。管理效率維度重點(diǎn)關(guān)注數(shù)字化技術(shù)對光纜規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)維等業(yè)務(wù)流程優(yōu)化和管理效率提高的貢獻(xiàn)，如規(guī)劃設(shè)計(jì)周期和故障處理時(shí)長等；資源利用率維度聚焦數(shù)字化手段對盤活存量光纜資源和提高資源使用效率的作用，如光纜共享率、復(fù)用率和閑置率等；運(yùn)維成本維度評估數(shù)字化轉(zhuǎn)型對光纜運(yùn)維模式變革與成本結(jié)構(gòu)優(yōu)化的效果，如人工投入、備品備件費(fèi)用及能耗成本等。

（二）應(yīng)用效果評估方法

開展數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用效果評估需要采用科學(xué)的評估方法。定量評估可通過收集光纜規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)維等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，對比分析數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用前后各指標(biāo)數(shù)據(jù)的變化，計(jì)算指標(biāo)優(yōu)化幅度和提高率等，用數(shù)據(jù)說話，客觀評價(jià)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值；定性評估可通過問卷調(diào)查、訪談等方式，廣泛聽取管理人員、一線員工、專家學(xué)者等利益相關(guān)方的意見建議，了解其對數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的真實(shí)感受，歸納應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)和改進(jìn)空間，并從戰(zhàn)略高度解析數(shù)字化轉(zhuǎn)型對企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的影響。

（三）應(yīng)用效果評估結(jié)果

通過對某電力公司的調(diào)研分析，數(shù)字化技術(shù)在電力通信光纜資源管理中的應(yīng)用取得了積極成效。在管理效率方面，引入數(shù)字化管理平臺(tái)后，光纜規(guī)劃設(shè)計(jì)、故障處理等關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的作業(yè)效率明顯提高，員工的主觀獲得感普遍較高。資源利用方面，利用物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等新技術(shù)，光纜資源得到進(jìn)一步盤活，跨區(qū)跨省的光纜資源共享機(jī)制更加順暢，資源利用水平明顯提高。成本管控方面，通過推行集中化、服務(wù)化的云管理模式，機(jī)房運(yùn)維、備件庫存等成本得以降低，但具體的成本降幅有待進(jìn)一步量化分析。

四、數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化策略

（一）優(yōu)化數(shù)據(jù)質(zhì)量，夯實(shí)應(yīng)用基礎(chǔ)

電力通信光纜資源管理應(yīng)從數(shù)據(jù)源頭抓起。首先，需要制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，明確數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理等各環(huán)節(jié)的質(zhì)量要求，建立全流程數(shù)據(jù)質(zhì)量管控機(jī)制；其次，需要引入主數(shù)據(jù)管理理念，加強(qiáng)數(shù)據(jù)治理，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性、一致性和及時(shí)性；再次，需要運(yùn)用人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，優(yōu)化數(shù)據(jù)分析、挖掘算法，提高數(shù)據(jù)處理效率和價(jià)值轉(zhuǎn)化能力；最后，需要加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全合規(guī)管理，完善數(shù)據(jù)管理制度，強(qiáng)化數(shù)據(jù)脫敏、加密等措施，確保數(shù)據(jù)安全可控。唯有從數(shù)據(jù)源頭夯實(shí)基礎(chǔ)，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用才能行穩(wěn)致遠(yuǎn)。

（二）強(qiáng)化系統(tǒng)集成，提高協(xié)同效率

當(dāng)前，電力通信光纜資源管理系統(tǒng)大多采用條塊分割的建設(shè)模式，這導(dǎo)致了系統(tǒng)割裂、數(shù)據(jù)壁壘問題突出，業(yè)務(wù)協(xié)同困難。要破解“信息孤島”困局，應(yīng)立足業(yè)務(wù)實(shí)際，促進(jìn)各系統(tǒng)的互聯(lián)互通和業(yè)務(wù)流程再造；基于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新型架構(gòu)，推進(jìn)管理系統(tǒng)的集中化部署、一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)GIS、企業(yè)資源規(guī)劃（Enterprise Resource Planning，ERP）、物聯(lián)網(wǎng)等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的無縫集成；運(yùn)用微服務(wù)、應(yīng)用程序編程接口（Application Programming Interface，API）等技術(shù)，打造開放共享的數(shù)據(jù)流通樞紐，推動(dòng)跨部門、跨專業(yè)的數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)協(xié)同，建立管理協(xié)同機(jī)制，形成工作合力。唯有強(qiáng)化系統(tǒng)集成，打通數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)，才能充分釋放數(shù)字化技術(shù)的變革力量。

（三）創(chuàng)新應(yīng)用場景，拓展應(yīng)用深度廣度

電力通信光纜資源管理應(yīng)立足管理需求，因地制宜拓展數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，用實(shí)際應(yīng)用效果檢驗(yàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型成效：在光纜規(guī)劃設(shè)計(jì)領(lǐng)域，運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析、知識(shí)圖譜等技術(shù)，輔助光纜路由優(yōu)化和方案評估；在光纜資源監(jiān)管領(lǐng)域，應(yīng)發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈技術(shù)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)光纜資產(chǎn)全生命周期管理和資源共享交易；在運(yùn)維管理領(lǐng)域，應(yīng)用數(shù)字孿生、虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，AR）等新技術(shù)，提高光纜設(shè)施巡檢、搶修的智能化水平。要堅(jiān)持需求導(dǎo)向，聚焦應(yīng)用價(jià)值，不斷探索數(shù)字技術(shù)與光纜管理的最佳結(jié)合點(diǎn)，持續(xù)拓展應(yīng)用深度和廣度，讓數(shù)字化“實(shí)”起來。

（四）健全制度機(jī)制，強(qiáng)化應(yīng)用保障

電力通信光纜資源管理應(yīng)結(jié)合數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需要，系統(tǒng)梳理現(xiàn)有管理制度，以建立健全適應(yīng)數(shù)字時(shí)代的制度體系；明晰數(shù)據(jù)歸集、共享、應(yīng)用的邊界和流程，建立數(shù)據(jù)資源管理制度，促進(jìn)數(shù)據(jù)要素有序流動(dòng)；完善數(shù)字化人才隊(duì)伍建設(shè)制度，加大復(fù)合型人才引進(jìn)、培養(yǎng)和激勵(lì)力度，打造高素質(zhì)管理隊(duì)伍：建立數(shù)字化應(yīng)用成效評估機(jī)制，科學(xué)評價(jià)數(shù)字技術(shù)對管理效能提高的貢獻(xiàn)度，形成應(yīng)用導(dǎo)向；強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)安全管理，健全數(shù)據(jù)安全、系統(tǒng)安全等配套管理制度，為數(shù)字化轉(zhuǎn)型保駕護(hù)航。唯有筑牢制度基石，營造良好的制度環(huán)境，才能保障數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用行穩(wěn)致遠(yuǎn)。

結(jié)語

電力通信光纜資源管理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，數(shù)字化技術(shù)的深度應(yīng)用是大勢所趨。實(shí)踐表明，數(shù)字化技術(shù)與光纜資源管理的深度融合，能夠有力促進(jìn)管理模式創(chuàng)新，顯著提高管理效能。展望未來，電力通信光纜資源管理應(yīng)以數(shù)字化為牽引，以智能化為方向，持續(xù)推進(jìn)管理流程再造和業(yè)務(wù)模式變革，不斷提高光纜資源配置效率和使用效益，為構(gòu)建泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，服務(wù)新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供有力支撐，為電力高質(zhì)量發(fā)展注入澎湃動(dòng)力。