《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于信息化技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析的電能表狀態(tài)檢驗功能建設(shè)
2018智能電網(wǎng)增刊
周振宇,陳婧欣,劉 棟,王一珺
國網(wǎng)陜西省電力科學(xué)研究院,陜西 西安710199
摘要: 電網(wǎng)計量系統(tǒng)的精準(zhǔn)性直接關(guān)乎社會民生財產(chǎn),隨著營銷系統(tǒng)業(yè)務(wù)的復(fù)雜性加深,對計量裝置的運行數(shù)據(jù)可靠性增加了壓力,確保計量裝置的安全穩(wěn)定性是營銷運維的重要工作。通過定期的監(jiān)督及輪換手段,依照《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》要求保障設(shè)備的性能參數(shù)在正常范圍內(nèi),但常規(guī)的檢修手段運維效率態(tài)度,在信息化時代的今天,利用信息化聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來判斷計量裝置的檢修狀態(tài),提升檢修的智能性及高效性。
中圖分類號: TM93
文獻標(biāo)識碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.2018.S1.023
Abstract:
Key words :

0  引言

    隨著智能電表覆蓋全網(wǎng)三級系統(tǒng),表計數(shù)量龐大,且采用主站集中管控方式,后臺對現(xiàn)場的管控缺少有效的手段。計量生產(chǎn)調(diào)度平臺(MDS)對電表供貨前、到貨后樣品比對、抽檢、全檢等各環(huán)節(jié)可以進行周期性檢定,保障表計運行前期的可靠性,主站中對表計靜態(tài)參數(shù)性能及連接拓?fù)鋱D是有多維度統(tǒng)計展示的,但對電表上線后的實時運行數(shù)據(jù)還缺乏有效的分析。動態(tài)數(shù)據(jù)的控制才是系統(tǒng)能夠長期處于穩(wěn)定狀態(tài)的關(guān)鍵,因此需要建設(shè)一套較完善的現(xiàn)場計量裝備運行狀態(tài)檢驗及評估系統(tǒng),輔助營銷運檢人員,通過提供可靠的運行分析數(shù)據(jù)來減少工作人員的負(fù)擔(dān),并推動營銷計量的現(xiàn)場檢驗工作模式由計劃檢修向狀態(tài)檢修模式快速發(fā)展。

    營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)作為電網(wǎng)的末端系統(tǒng),所承載的業(yè)務(wù)是最為真實和關(guān)鍵的,需處理的關(guān)系也是最復(fù)雜的。包括客戶與服務(wù)關(guān)系、市場需求側(cè)調(diào)整、電費合理管理、用戶檔案管理,電表運行誤差分析等,各類業(yè)務(wù)之間看似獨立且又息息相關(guān),如何將多維度多種類的業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)融合分析是營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)分析平臺搭建的關(guān)鍵,可為現(xiàn)場檢修施工提供可靠的數(shù)據(jù)。但目前現(xiàn)場檢修方式存在很多漏洞,總結(jié)歸納如下:

    (1)現(xiàn)場檢驗技術(shù)監(jiān)督手段單一

    電能表現(xiàn)場檢驗指為確定電能表在現(xiàn)場運行條件下是否符合要求,在現(xiàn)場對電能表實施各項試驗的過程?,F(xiàn)行依據(jù)為DL/T448-2016《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》,具體要求如表1所示。

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    當(dāng)前電能表的現(xiàn)場檢驗工作主要依靠工作人員定期到場檢驗的方式進行,難以適應(yīng)電能表的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和滿足公司精益化管理的需要。

    DL/T448-2016《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》于2016年12月5日發(fā)布,2017年5月1日實施。當(dāng)時的主流電能表是機械式、機電式電能表,其特性是:運行時間越長,機械摩擦阻力越大,導(dǎo)致表計的計量誤差發(fā)生變化。由于缺少遠程抄表、在線監(jiān)測等自動化手段,只能依靠人工定期現(xiàn)場檢驗,來判斷表計是否超差。

    目前,公司系統(tǒng)內(nèi)電子式電能表、智能電能表已成為主流。與機械式電能表不同,電子式電能表的計量誤差在檢定周期內(nèi)更加穩(wěn)定,計量采集覆蓋率超70%,計量在線監(jiān)測等自動化手段不斷豐富。公司對智能電能表實施了全過程質(zhì)量監(jiān)督管理,涵蓋招標(biāo)前、供貨前、到貨后、運行中直至退出運行的全過程,電能表質(zhì)量更加穩(wěn)定。因此,人工定期現(xiàn)場檢驗不再是唯一的技術(shù)監(jiān)督手段,越來越多的電能表運行問題可以通過在線監(jiān)測等自動化手段發(fā)現(xiàn)。

    (2)現(xiàn)場檢驗工作負(fù)擔(dān)過重

    根據(jù)公司“三集五大”崗位設(shè)置要求,基層單位現(xiàn)場檢驗崗位進一步縮簡。而隨著電網(wǎng)發(fā)展、用戶增長和公司精益化管理要求的提高,需要進行現(xiàn)場檢驗的電能表數(shù)量卻在持續(xù)增多,工作量增加與人員減少的矛盾日益突出。表2為公司系統(tǒng)I、II、III類電能表數(shù)量和現(xiàn)場檢驗工作量統(tǒng)計,人均年度現(xiàn)場檢測工作量達1625次·只/2人(每次現(xiàn)場工作最少2人)。

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    (3)計量裝置檢修模式有待改進

    傳統(tǒng)的檢修模式屬于被動式檢修,通過事后發(fā)現(xiàn)、檢修申報到故障檢修的發(fā)展過程。營銷運維管理部門會制定嚴(yán)密的檢修計劃,定期安排制定人員進行巡查,現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行故障或者出現(xiàn)故障征兆,會通過以往經(jīng)驗判斷設(shè)備的運行狀態(tài),事后提交計量設(shè)備的運行故障嚴(yán)重程度、運行趨勢、健康狀態(tài)等,編制檢修報告,對已發(fā)現(xiàn)故障的設(shè)備提交檢修申請,再根據(jù)檢修流程完成設(shè)備的更換或維修,維持現(xiàn)場的正常運行狀態(tài)。但這種被動式的檢修方式,首先會造成民生用電的體驗感,維修周期較長,如電表出現(xiàn)故障,需在完成整個檢修申請流程后才能完成電表的更換,維修期內(nèi),用戶無法用電會造成生活的困擾;其次檢修部門需安排大量的人力、物力、財力進行不間斷的巡檢、檢修工作,尤其在用電高峰期時,檢修周期會縮短,更造成檢修的壓力;檢修人員一般通過自身工作經(jīng)驗來判斷設(shè)備的健康指數(shù),但隨著智能新設(shè)備不斷更新?lián)Q代,老一輩的檢修人員經(jīng)驗以不能支撐對設(shè)備運維正確的判斷。綜上,需要提出基于狀態(tài)檢修技術(shù)科學(xué)化地實現(xiàn)對設(shè)備開展檢修,為設(shè)備安全、穩(wěn)定、長周期、全性能、優(yōu)質(zhì)運行提供了可靠的技術(shù)和管理保障。

1  建設(shè)目標(biāo)

    基于以上計量設(shè)備狀態(tài)檢修及評價系統(tǒng)現(xiàn)狀及問題的分析,將建設(shè)一個多系統(tǒng)業(yè)務(wù)融合的數(shù)據(jù)分析平臺,將用采、營銷應(yīng)用業(yè)務(wù)、MDS等系統(tǒng)數(shù)據(jù)有效整合,通過數(shù)據(jù)處理、存儲、大數(shù)據(jù)分析等先進手段,對數(shù)據(jù)聯(lián)合分析決策,形成有效的計量裝置運行狀態(tài)綜合平臺,并能自動化、智能化為現(xiàn)場檢修提供精準(zhǔn)的決策依據(jù)。具體建設(shè)目標(biāo)如下:

    (1)建設(shè)計量系統(tǒng)綜合融合分析數(shù)據(jù)存儲資源。通過數(shù)據(jù)抽取、清洗、融合、加載等系列操作將各業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)、現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)有序存儲到主站服務(wù)器中,形成大型統(tǒng)一的用采基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源池,并通過關(guān)聯(lián)存儲將不同類型數(shù)據(jù)(電量異常、時鐘異常、設(shè)備監(jiān)測狀態(tài)等)通過數(shù)據(jù)模型合理映射,盡力減少數(shù)據(jù)重復(fù)冗余部分,為數(shù)據(jù)的檢索查詢提供基礎(chǔ)支撐。

    (2)依據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫資源,在大數(shù)據(jù)分析策略指導(dǎo)下建立規(guī)則評價算法,考慮計量裝置運行狀態(tài)影響因素,為設(shè)備的實時運行誤差、預(yù)計缺陷、故障等級等給出綜合判斷分值,為設(shè)備的運行狀態(tài)給出定型分析,形成狀態(tài)評價模型檢驗策略。

    (3)選擇合適的試點單位,建設(shè)營銷評價系統(tǒng)。進一步驗證平臺的技術(shù)創(chuàng)新、決策效果、性能參數(shù)等可行性和有效性。根據(jù)成效,制定一套標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、實用化的技術(shù)規(guī)范。

2  建設(shè)成果

2.1  軟件架構(gòu)設(shè)計

    營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)分?jǐn)?shù)分散,但集中管控,因此設(shè)備狀態(tài)檢修平臺軟件系統(tǒng)設(shè)計采用分布式層級結(jié)構(gòu)。按照數(shù)據(jù)全周期處理流程將層級分為表現(xiàn)層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層、采集層,如圖1所示。在傳統(tǒng)的MSD架構(gòu)基礎(chǔ)上,重點在數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層內(nèi)增加智能化數(shù)據(jù)分析、多業(yè)務(wù)融合展示等功能,通過完善各層的模塊、接口、功能,提升系統(tǒng)的易操作性和直觀分析性。具體各層的補充功能如下:

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    (1)表現(xiàn)層:提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)應(yīng)用操作界面和信息展示窗口,是系統(tǒng)直接面向操作用戶的部分。

    (2)應(yīng)用層:根據(jù)業(yè)務(wù)特點,梳理業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系,制定合理的計量設(shè)備狀態(tài)評價指標(biāo)及參數(shù)計算公式,構(gòu)建較全面的各應(yīng)用系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)拓?fù)鋱D,通過綜合指標(biāo)能反應(yīng)各子系統(tǒng)設(shè)備的運行健康狀態(tài),并通過大數(shù)據(jù)分析手段,對設(shè)備運行壽命及使用價值進行評估。

    (3)數(shù)據(jù)層:通過數(shù)據(jù)的先進處理手段,去除冗余重復(fù)的數(shù)據(jù),部署分布式數(shù)據(jù)庫存儲關(guān)聯(lián)性數(shù)據(jù)集合,并利用安全訪問接口隨時可對數(shù)據(jù)進行調(diào)控。

    (4)采集層:增加了各業(yè)務(wù)系統(tǒng)接口,將過去獨立的子系統(tǒng)全部加載到平臺上,通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移及緩存技術(shù)將融會貫通各子業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

2.2  物理架構(gòu)設(shè)計

    計量檢修評估系統(tǒng)為滿足更多業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入,并具備大數(shù)據(jù)并行處理能力,需在原物理架構(gòu)基礎(chǔ)上增加新的服務(wù)器、存儲器及路由交換機設(shè)備。數(shù)據(jù)庫不同于常規(guī)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,需通過磁盤陣列分區(qū)的方式邏輯隔離不同應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù),并開啟自動軟件備份模式,保障數(shù)據(jù)丟失時數(shù)據(jù)的完整性;增加各種類型數(shù)據(jù)接口,利于源數(shù)據(jù)的加載導(dǎo)入;增加多態(tài)計算伺服器,主要加載先進的計算算法及流程架構(gòu),應(yīng)用于數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)分析、狀態(tài)分析決策、故障評判及系統(tǒng)性能評估驗證。

2.3  網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計

    網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖如圖2所示。

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2.4  關(guān)鍵技術(shù)

2.4.1  開發(fā)軟件技術(shù)

    (1)UI展現(xiàn)技術(shù)

    美化便捷的UI展示界面可為用戶提供易于理解的展示平臺,通過炫目的動畫效果,觀察到數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系及反應(yīng)的功能特性。本文采用Flash+Flex相結(jié)合的手段體現(xiàn)技術(shù)的優(yōu)越性,F(xiàn)lash是一種利用腳本的強大矢量動畫編輯工具,F(xiàn)lex是類似Flash效果的但通過java等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)語言編寫的文件,兩者結(jié)合,通過多種文件形式展示不同的應(yīng)用需求,將圖表、數(shù)據(jù)、報表等靜態(tài)的文檔通過動畫等易于信息接收的模式展現(xiàn)出來,讓運維人員在友好互動的環(huán)境下辦公,提升了工作效率。

    (2)多維分析技術(shù)工具

     靈活的多維度分析工具是實現(xiàn)UI展示的基礎(chǔ),本文采用Cognos商業(yè)智能解決方案,方案中融入了大數(shù)據(jù)分析技術(shù),將各類型數(shù)據(jù)決策算法通過工具導(dǎo)入到數(shù)據(jù)分析庫中,并能夠?qū)⑺璺治龅臄?shù)據(jù)很快的所搜到對應(yīng)的算法中,結(jié)合UI展示算法結(jié)合,將數(shù)據(jù)切片、旋轉(zhuǎn)、切塊等靈活性分析,更透徹的將數(shù)據(jù)全面剖析。Cognos工具類似一個算法黑盒子,將所有數(shù)據(jù)背后的算法模型進行隱藏封裝,提升了工具的易用性。并且可以將獨立的無意義的數(shù)據(jù)資源聯(lián)合分析,制成不同性質(zhì)的表格、拓?fù)鋱D等,賦予其更多功能性意義。Cognos能在以服務(wù)為主的架構(gòu)(SOA)上提供完備的BI服務(wù)。建立在獨特的“立方體(Cube)”結(jié)構(gòu)之上的MOLAP,提供了高性能的數(shù)據(jù)挖掘和輔助決策(DSS)計算支持。

2.4.2  多維分析技術(shù)

    (1)關(guān)系型聯(lián)機分析處理(ROLAP)

    數(shù)據(jù)間是獨立的個體且不相關(guān),但通過應(yīng)用功能賦予了其特殊的關(guān)聯(lián)性,但數(shù)據(jù)間關(guān)聯(lián)性獲取單靠數(shù)據(jù)本身是不可能實現(xiàn)的,需通過一個中間機制,將具有相同關(guān)鍵字的數(shù)據(jù)給與一定得聯(lián)合規(guī)律,形成數(shù)據(jù)集群,存儲在不同的數(shù)據(jù)庫中。常用的關(guān)聯(lián)處理技術(shù)為ROLAP,全稱為關(guān)聯(lián)性聯(lián)機分析處理。其實是屬于一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,將同一類型數(shù)據(jù)存儲在一個數(shù)據(jù)庫里,通過制定兩個關(guān)鍵性指標(biāo)(事實表和維度表),定義數(shù)據(jù)庫性能。數(shù)據(jù)庫之間通過兩個指標(biāo)自適應(yīng)建立關(guān)聯(lián)模型,根據(jù)不同的應(yīng)用需求,形成多種數(shù)據(jù)庫集群模型,當(dāng)調(diào)用數(shù)據(jù)時,可首先選擇數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)模型,從而對應(yīng)抽取所轄數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。這種該關(guān)聯(lián)性聯(lián)機處理數(shù)據(jù)庫可以保證數(shù)據(jù)庫間數(shù)據(jù)的重復(fù)性,并當(dāng)調(diào)用數(shù)據(jù)時,可通過映射關(guān)系,高效的查詢到所需數(shù)據(jù)集,提升了查詢響應(yīng)速度。

    (2)多維聯(lián)機分析處理(MOLAP)

     MOLAP(多維聯(lián)機分析處理)是OLAP的另一種表現(xiàn)形式。將數(shù)據(jù)從單維度擴展到多維度的存儲結(jié)構(gòu),形成存儲數(shù)據(jù)立方體結(jié)構(gòu)。MOLAP技術(shù)從更多的維度,通過一定得數(shù)據(jù)變換和計算得到多維度數(shù)據(jù)的性能,例如數(shù)據(jù)的正弦特性等,并注予新的數(shù)據(jù)標(biāo)簽。由于數(shù)據(jù)維度增加,會造成數(shù)據(jù)庫容量的負(fù)擔(dān),因此一般的簡單查詢、提取過程仍然采用OLAP效率會更高;而對于較高級別的數(shù)據(jù)預(yù)測、數(shù)據(jù)挖掘分析、數(shù)據(jù)分類判斷等過程采用MOLAP可減少計算過程,并對于簡單的額預(yù)測,可直接通過數(shù)據(jù)多維特征反應(yīng)出來。將兩種方式有機結(jié)合,即可避免數(shù)據(jù)存儲爆炸瓶頸,又能支持?jǐn)?shù)據(jù)多維度動態(tài)變化,支持高興的輔助決策計算。

2.4.3  數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移技術(shù)

    數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移技術(shù)即為數(shù)據(jù)復(fù)制過程,將數(shù)據(jù)從一個地方搬移到另外的地方,在執(zhí)行的過程中需保證數(shù)據(jù)的完整性和執(zhí)行的時效性,復(fù)制的數(shù)據(jù)應(yīng)保持與系統(tǒng)的同步性。將分布在系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)抽取出來。抽取方式分為增量抽取和定量抽取。本系統(tǒng)建設(shè)首先采用定量抽取及收取數(shù)據(jù)源中的全部數(shù)據(jù),而后再根據(jù)各業(yè)務(wù)需求的數(shù)據(jù)采集頻次等進行增量抽取。對于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫通常使用一個SQL語句來限定數(shù)據(jù)集。所有的SQL語句都通過可視化界面配置完成,用戶通常不需要輸入SQL語句,但對于有經(jīng)驗的用戶也可以直接輸入SQL語句,以提高效率。

2.4.4  緩存技術(shù)

    業(yè)務(wù)種類繁多容易造成后臺讀取操作頻繁,計量業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)量小,因此傳輸通道量較小,一旦頻繁輸入輸出,會造成負(fù)荷堵塞瓶頸,需采用緩存方式將暫時調(diào)用的數(shù)據(jù)存儲在一個緩沖區(qū),當(dāng)調(diào)用時可較容易輸入輸出,當(dāng)較長時間沒有調(diào)用,則可自動存回數(shù)據(jù)庫中,不同頻繁的從數(shù)據(jù)庫集群中頻段的發(fā)生I/O動作,不但會造成安全因素,也降低了系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀取效率,一旦造成通道堵塞,嚴(yán)重會造成系統(tǒng)崩潰。緩存是犧牲了服務(wù)器少量空間來滿足數(shù)據(jù)庫的頻繁操作。圖3為應(yīng)用服務(wù)器的緩存設(shè)計。

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    對于各種原因引起的數(shù)據(jù)更新,緩存管理器需要檢測緩存數(shù)據(jù)是否有效,以便實現(xiàn)緩存數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫的同步。觸發(fā)方式有實時、定時、服務(wù)重啟三種更新方式,實時更新一般采用時間戳、同步消息等方式。

2.4.5  應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)

    (1)Java堆優(yōu)化

    大部分的數(shù)據(jù)分析都是依靠軟件應(yīng)用程序來實現(xiàn),對于算法及軟件性能的監(jiān)控需通過有效的平臺優(yōu)化手段來提升。本項目采用 Java堆優(yōu)化的方式,部署在平臺的應(yīng)用層,編譯正確的代碼優(yōu)化模式,實時對對象代碼進行監(jiān)控,如發(fā)現(xiàn)bug可自動啟動升級模式,并可通過掃描功能,發(fā)現(xiàn)了長期不用算法模塊,直接可將對象回收,釋放軟件空間,提升了系統(tǒng)空間利用率;并對新增加的功能,可依靠聯(lián)想方式自適應(yīng)拓展新算法代碼,自動加入程序模塊,可明顯提升程序效率。

    (2)Java應(yīng)用服務(wù)器優(yōu)化

    服務(wù)器是以Java容器的方式存在,當(dāng)調(diào)用程序時,會在容器中提取不同的代碼集群,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的提取、分析、轉(zhuǎn)發(fā)等策略,并定期對參數(shù)進行調(diào)整優(yōu)化。

2.5  主要功能

2.5.1  現(xiàn)場檢驗

    實現(xiàn)電能表進行狀態(tài)評價過程、電能表現(xiàn)場檢驗執(zhí)行情況進行監(jiān)控,其主要功能包括現(xiàn)場檢驗執(zhí)行情況查詢、狀態(tài)評價結(jié)果、狀態(tài)評價報告、評分異常等信息的查詢。

2.5.2  主題分析

    針對I、II、III類運行電能表,利用電能表資產(chǎn)數(shù)據(jù)、現(xiàn)場檢驗數(shù)據(jù)、狀態(tài)評價以及運行環(huán)境屬性,構(gòu)建多個環(huán)節(jié)分析模型,進行電能表運行情況、現(xiàn)場檢驗及人力配置、狀態(tài)評價分析等主題分析,從分析中正確識別影響電能表運行準(zhǔn)確度、人力配置合理性以及狀態(tài)評價科學(xué)性的重要因素。

2.5.3  信息查詢

    狀態(tài)評價信息查詢范圍覆蓋了電能表狀態(tài)檢驗的所有環(huán)節(jié),包括電能表基礎(chǔ)信息、狀態(tài)評價異常元素、狀態(tài)評價參與運行源數(shù)據(jù)、狀態(tài)檢驗計劃及執(zhí)行情況、人力配置及工作量、在線檢驗異常數(shù)據(jù)、違約用電信息等多個查詢功能。除此之外還提供電能表現(xiàn)場檢驗?zāi)甓葓蟾嫘畔?,系統(tǒng)操作日志信息。

2.5.4  參數(shù)維護

    電能表狀態(tài)評價參數(shù)維護主要包括電能表狀態(tài)判定依據(jù)、運行環(huán)境、評分權(quán)重等進行維護與管理。狀態(tài)評價基礎(chǔ)參數(shù)配置主要實現(xiàn)了電能表狀態(tài)評分相關(guān)算法和參數(shù)配置的維護。評價模型基礎(chǔ)參數(shù)可配置、權(quán)重可維護,能夠?qū)崿F(xiàn)在不同的實施環(huán)境對電能表狀態(tài)評分公式的動態(tài)調(diào)整,提高系統(tǒng)的靈活性。通過對系統(tǒng)的深入應(yīng)用、數(shù)據(jù)分析和管理經(jīng)驗提升,不斷完善深化電能表評價體系和計算模型,使電能表狀態(tài)評價更為科學(xué)、準(zhǔn)確。

2.5.5  系統(tǒng)關(guān)鍵功能

    (1)對電能表進行狀態(tài)評價,實現(xiàn)電能表狀態(tài)檢驗的轉(zhuǎn)變

    以提升運行計量裝置的可靠性和管理水平為目的,以智能化、自動化、信息化為手段,通過對計量裝置室內(nèi)檢定情況、運行環(huán)境和工況及現(xiàn)場檢驗誤差等數(shù)據(jù)進行挖掘應(yīng)用,結(jié)合用電信息采集、營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用、計量生產(chǎn)調(diào)度平臺等信息系統(tǒng)搭建電能表狀態(tài)檢驗系統(tǒng),按照誤差穩(wěn)定性、運行可靠性和潛在缺陷等要素分類,選取可反映電能表運行準(zhǔn)確可靠程度的10個狀態(tài)量,對電能表進行綜合評價并給出其運行狀態(tài),針對不同級別的電能表制定相應(yīng)的現(xiàn)場檢驗策略,對運行電能表進行狀態(tài)評價、分級,實施狀態(tài)管理。實現(xiàn)覆蓋源數(shù)據(jù)收集和核查、電能表狀態(tài)評分和評價、現(xiàn)場檢驗策略輸出和計劃調(diào)整、檢驗計劃執(zhí)行和跟蹤及檢驗數(shù)據(jù)錄入和同步的全方位、全過程閉環(huán)管理。對系統(tǒng)評價的綜合數(shù)據(jù)進行主題關(guān)聯(lián)分析,從而提升現(xiàn)場檢驗工作的精細(xì)化管理水平,達到計量裝置動態(tài)化、科學(xué)化運維的目的。

    (2)完善電能表狀態(tài)檢驗工作流程,開啟狀態(tài)檢驗?zāi)J?/p>

    根據(jù)電能表狀態(tài)檢驗管理需求,將電能表狀態(tài)檢驗工作流程分為年度檢驗計劃制定、月度檢驗計劃初始化、電能表狀態(tài)評價、狀態(tài)檢驗計劃匹配、狀態(tài)檢驗計劃執(zhí)行、檢驗數(shù)據(jù)維護。電能表狀態(tài)檢驗以用電信息采集系統(tǒng)、營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、計量生產(chǎn)調(diào)度平臺作為數(shù)據(jù)支撐,每月最后一天0點定時從營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)獲取電能表檢驗信息、用戶信息、計量裝置信息,從計量生產(chǎn)調(diào)度平臺采集電能表資產(chǎn)信息,從用電信息采集系統(tǒng)采集電能表在線檢測異常信息,結(jié)合電能表狀態(tài)評價模型對電能表的運行情況進行科學(xué)化評分,再按電能表狀態(tài)判定依據(jù)給出可反應(yīng)電能表運行情況的狀態(tài)(穩(wěn)定、關(guān)注、預(yù)警)。同日24點前進行定時數(shù)據(jù)推送至營銷系統(tǒng),并匹配狀態(tài)生成月度狀態(tài)檢驗計劃。各供電公司按月度狀態(tài)檢驗計劃進行計劃安排并執(zhí)行,最后上傳檢驗結(jié)論數(shù)據(jù)。

    (3)開展現(xiàn)場檢驗情況分析,優(yōu)化人力資源配置

    電能表狀態(tài)檢驗通過建立人力資源管理數(shù)據(jù)庫,進行人力資源管理,并根據(jù)年度以及月度現(xiàn)場檢驗工作量,人力配置量,檢驗人員平均工作量進行人力資源分析,并以此指導(dǎo)各單位進行人力資源配置,合理的開展現(xiàn)場檢驗工作。

3  應(yīng)用效果

    電能表狀態(tài)檢驗應(yīng)用效果顯著,以下為主要應(yīng)用舉例。

    首頁  主要對電能表運行情況、檢驗計劃、檢驗結(jié)論分布情況的抽象描述。主要實現(xiàn)對當(dāng)年在運行電能表數(shù)據(jù)匯總及分析、在運行電能表計劃及執(zhí)行情況數(shù)據(jù)匯總及分析、在運行電能表檢驗結(jié)論匯總、新增電能表數(shù)據(jù)分類匯總及分析、電能表首檢計劃情況、電能表首檢結(jié)論匯總及分析、在運行電能表狀態(tài)分布情況及數(shù)據(jù)分析、年度在運行電能表及人員配置情況。如圖4。

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    現(xiàn)場檢驗執(zhí)行情況  對電能表狀態(tài)檢驗對整個過程進行監(jiān)控,包括年度周期檢驗計劃明細(xì)、狀態(tài)檢驗計劃明細(xì)、現(xiàn)場檢驗工單明細(xì)、電能表檢測數(shù)據(jù)以及檢測人員明細(xì)。如圖5。

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    狀態(tài)評價結(jié)果  針對電能表每月的狀態(tài)評價(穩(wěn)定,關(guān)注,預(yù)警,不適合現(xiàn)場檢驗)過程進行監(jiān)控,為各個電能表評價出相應(yīng)的分值與輸出策略信息,其中包括評分明細(xì)、評分異常參數(shù)、評分趨勢、評價報告等。如圖6所示。

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    電能表運行情況分析  主要從運行年限、運行環(huán)境、廠家、溫/濕度等多個方面來判斷影響電能表運行準(zhǔn)確度的關(guān)鍵因素。如圖7所示。

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    現(xiàn)場檢驗結(jié)論分析  按照現(xiàn)場檢驗結(jié)論,合格、不合格、不具備現(xiàn)場檢驗條件三種情況進行分析,分析出檢驗結(jié)論為不合格與不具備現(xiàn)場檢驗條件的原因分布情況,以及對現(xiàn)場檢驗上傳數(shù)據(jù)進行核查。如圖8所示。

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    檢驗計劃差異分析  從單位、計量裝置類別、計劃年月等不同維度,結(jié)合DL448_2016規(guī)程中的周期檢驗計劃執(zhí)行信息,分析周期檢驗計劃與狀態(tài)檢驗計劃之間的差異量以及原因。如圖9所示。

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4  結(jié)語

    建設(shè)電能表狀態(tài)檢驗系統(tǒng),應(yīng)用工作以動態(tài)化、科學(xué)化運維理念為指導(dǎo),以信息化系統(tǒng)為技術(shù)支撐,充分運用大數(shù)據(jù)挖掘與分析輔助工具,促進計量裝置從周期檢驗轉(zhuǎn)變到狀態(tài)檢驗?zāi)J剑瑢M一步整合計量資源、提升精益化管理水平、優(yōu)化隊伍素質(zhì)、建設(shè)大營銷體系具有重大意義。

    電能表狀態(tài)檢驗依附于計量生產(chǎn)調(diào)度平臺,省級計量中心生產(chǎn)調(diào)度平臺以省級計量中心生產(chǎn)調(diào)度平臺系列標(biāo)準(zhǔn)和平臺軟件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計導(dǎo)則為技術(shù)依據(jù),整合平臺生產(chǎn)運行管理、四線一庫、營銷計量業(yè)務(wù)等業(yè)務(wù)應(yīng)用,滿足“整體式授權(quán)、自動化檢定、智能化倉儲、物流化配送”要求,滿足網(wǎng)省計量中心對計量生產(chǎn)業(yè)務(wù)的需求;可以和營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用緊密結(jié)合,構(gòu)成完整的計量業(yè)務(wù)自動化系統(tǒng);同時可以基于標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計,實現(xiàn)和其他各專業(yè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享,構(gòu)建綜合計量業(yè)務(wù)信息平臺。

參考文獻

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作者信息:

周振宇,陳婧欣,劉  棟,王一珺

(國網(wǎng)陜西省電力科學(xué)研究院,陜西 西安710199)

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