基于電力企業(yè)資產(chǎn)運營監(jiān)控平臺APP系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

摘要：

資產(chǎn)運營監(jiān)控是電力企業(yè)管理工作的一個創(chuàng)新，移動終端的APP系統(tǒng)應(yīng)用為管理工作提供了便捷，基于APP系統(tǒng)的運營監(jiān)控平臺有利于企業(yè)運營管控能力提升，管理模式轉(zhuǎn)變和數(shù)據(jù)質(zhì)量的提升。提出了資產(chǎn)運營監(jiān)控平臺APP系統(tǒng)的設(shè)計方法，通過對系統(tǒng)的架構(gòu)、功能以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計和實現(xiàn)，滿足電力企業(yè)管理水平提升的要求。該平臺涵蓋了建模仿真、數(shù)據(jù)處理和算法優(yōu)化等重要核心技術(shù)，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的組成架構(gòu)及相關(guān)部分功能。為推廣應(yīng)用到電力企業(yè)的資產(chǎn)運營管理帶來極大便利，提高了電力企業(yè)的管理水平和效率，具有很好的應(yīng)用前景和現(xiàn)實的應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：

電力企業(yè); 運營監(jiān)控; 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu); APP系統(tǒng)

中圖分類號： TP302.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

Design and Implementation of the App System Based on the Asset

Operation Monitoring Platform of Power Enterprises

TIAN Yuan

（Yunnan Power Grid Co. Ltd.， Kunming， Yunnan ?650217， China）

Abstract：

Asset operation monitoring is an innovation of power enterprise management. The APP system application of mobile terminal provides convenience for management work. The operation monitoring platform based on APP system is beneficial to the improvement of enterprise operation and control capability， management mode transformation and data quality improvement. This paper proposes the design method of the asset operation monitoring platform APP system. Through the design and implementation of the system architecture， functions and data structure， it meets the requirements of the power enterprise management level improvement. The platform covers modeling simulation， data processing and algorithm optimization. The paper presents important core technology and detailed description of the system's composition and related functions. The promotion and application of the system bring great convenience to the asset operation and management of power companies， improve the management level and efficiency of power companies， and have a good application prospect and practical application value.

Key words：

power enterprise; operational monitoring; data structure; APP system

0引言

如今互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)飛速發(fā)展，大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)來臨，電力企業(yè)不斷加快信息化建設(shè)，但是推廣的深度和應(yīng)用的靈活性有限[1]，構(gòu)建有效的資產(chǎn)運營監(jiān)控平臺可以對企業(yè)績效指標(biāo)完成情況、業(yè)務(wù)流程和業(yè)績有個全方位、實時準(zhǔn)確的了解，從而減小企業(yè)內(nèi)耗，降低生產(chǎn)成本，有利于提質(zhì)增效的實施[24]。

運營能力主要由人力資源和生產(chǎn)資料的運營能力指標(biāo)構(gòu)成。電力企業(yè)的運營能力除了上述兩點外，還有電網(wǎng)輸配電能力、電能供給能力和用電側(cè)管理能力。目前上述指標(biāo)一般通過調(diào)度、營銷、發(fā)展等職能部門分別監(jiān)控，沒有一個統(tǒng)一的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，導(dǎo)致這些指標(biāo)沒有形成統(tǒng)一的整體，彼此相互影響制約，無法及時為電力企業(yè)管理者提供有效的決策參考[58]。

運營監(jiān)控系統(tǒng)主要用來對各部門的監(jiān)控業(yè)務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一化管理，從而對電力企業(yè)的運營業(yè)務(wù)進(jìn)行全面監(jiān)控，對經(jīng)濟(jì)運行情況進(jìn)行詳細(xì)分析，還可以在線督查督辦，對企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營情況進(jìn)行公示，有利于企業(yè)經(jīng)營指標(biāo)的評估和管理方式的改進(jìn)，提升企業(yè)統(tǒng)一化和精益化管理水平。實現(xiàn)資產(chǎn)全過程、設(shè)備全壽命、項目全周期的管理目標(biāo)[911]。

本文提出一種以移動終端APP系統(tǒng)為平臺，對電力企業(yè)資產(chǎn)運營進(jìn)行監(jiān)控，通過對系統(tǒng)的架構(gòu)、功能以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計和實現(xiàn)，滿足電力企業(yè)管理水平提升的要求，本監(jiān)控平臺的推廣和使用，為電力企業(yè)的信息化建設(shè)提供了完整的數(shù)據(jù)支持，對企業(yè)的提質(zhì)增效具有一定的推動作用和實際應(yīng)用意義。

1運營監(jiān)控平臺設(shè)計

電力企業(yè)運營監(jiān)控平臺設(shè)計可以對企業(yè)各部門分散的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，為企業(yè)提供有效的數(shù)據(jù)資源，從而對企業(yè)后續(xù)運營監(jiān)控平臺建設(shè)和實施提供了理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

1.1總體架構(gòu)設(shè)計目的

基于目前電力企業(yè)發(fā)展定位的方向和企業(yè)發(fā)展需求，確定信息化建設(shè)目標(biāo)，為資產(chǎn)運營監(jiān)控平臺設(shè)計和實現(xiàn)作指導(dǎo)。

平臺總體框架要保證監(jiān)控系統(tǒng)具備的各個功能和指標(biāo)的實現(xiàn)，保證系統(tǒng)可靠性、實用性和便捷性的特點。由于平臺用戶數(shù)量的不確定性和數(shù)據(jù)的不斷更新和完善，為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行，平臺設(shè)計需要考慮冗余性和可擴(kuò)展性。

1.2監(jiān)控平臺總體框架

資產(chǎn)運營監(jiān)控平臺的數(shù)據(jù)流通過數(shù)據(jù)交互平臺與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，然后通過網(wǎng)絡(luò)與移動終端連接，用戶通過APP就可以對監(jiān)控平臺進(jìn)行訪問，數(shù)據(jù)經(jīng)過終端后返回監(jiān)控平臺，從而形成一個閉環(huán)系統(tǒng)。用戶終端APP的業(yè)務(wù)信息以數(shù)據(jù)接口形式與平臺進(jìn)行傳輸，然后對監(jiān)控平臺的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，并將結(jié)果及相關(guān)信息在平臺上顯示。

監(jiān)控平臺的總體框架由三部分構(gòu)成，如圖1所示。

（1） 用戶終端APP應(yīng)用;

（2） 應(yīng)用服務(wù)平臺;

（3） 生產(chǎn)系統(tǒng)。

監(jiān)控平臺的數(shù)據(jù)庫建立包括原始數(shù)據(jù)收集、計算處理和展現(xiàn)三個模塊。數(shù)據(jù)收集模塊主要負(fù)責(zé)企業(yè)各部門分散業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的匯總和整理，為后續(xù)工作的進(jìn)行提供數(shù)據(jù)支撐;數(shù)據(jù)計算處理模塊對收集的原始數(shù)據(jù)分析計算，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，剔除無效數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的真實性和實用性;數(shù)據(jù)展現(xiàn)模塊對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果及具體信息對外展示[1213]。

平臺的應(yīng)用功能、數(shù)據(jù)庫建立和對外展現(xiàn)是運營監(jiān)控平臺設(shè)計的關(guān)鍵。

1.3監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)架構(gòu)

運營監(jiān)控平臺的監(jiān)測分析需要大量的數(shù)據(jù)支撐，數(shù)據(jù)來源于電力企業(yè)各個業(yè)務(wù)部門的日常業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)明細(xì)。電力企業(yè)建立數(shù)據(jù)中心作為企業(yè)數(shù)據(jù)存儲倉庫，以便為運營監(jiān)控平臺中的各個應(yīng)用提供數(shù)據(jù)來源，平臺中的數(shù)據(jù)管理應(yīng)用對數(shù)據(jù)交互進(jìn)行監(jiān)控，同時對數(shù)據(jù)進(jìn)行擇優(yōu)，以保證數(shù)據(jù)質(zhì)量[1416]。

數(shù)據(jù)存儲區(qū)域有以下3種：

（1） ODS數(shù)據(jù)區(qū)。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中績效數(shù)據(jù)、明細(xì)數(shù)據(jù)和過程數(shù)據(jù)存儲在本區(qū)域，為了保證資源合理利用，績效和明細(xì)數(shù)據(jù)在該數(shù)據(jù)區(qū)存儲3個月。

（2） 數(shù)據(jù)倉庫區(qū)。ODS區(qū)中的明細(xì)數(shù)據(jù)在本區(qū)存儲，該區(qū)可以對一些明細(xì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，保證運營分析正常進(jìn)行，數(shù)據(jù)倉庫可以對ODS區(qū)超過3個月的數(shù)據(jù)進(jìn)行再存儲。

（3） 數(shù)據(jù)集市區(qū)。數(shù)據(jù)集市區(qū)為模型分析提供數(shù)據(jù)支撐，數(shù)據(jù)集市根據(jù)不同的分析模型提供與之對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。

1.4監(jiān)控平臺應(yīng)用架構(gòu)

根據(jù)資產(chǎn)運營所涉及的業(yè)務(wù)范圍，對監(jiān)控平臺的應(yīng)用功能進(jìn)行梳理，其中績效監(jiān)測、流程監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、專題監(jiān)測、協(xié)調(diào)控制、運營分析、全景展示、文檔管理等是運營監(jiān)控的主要部分。

為了更有效的實現(xiàn)上述應(yīng)用，在當(dāng)前監(jiān)控業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，通過對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分析、大數(shù)據(jù)挖掘擴(kuò)大監(jiān)控領(lǐng)域，提高分析能力，同時梳理業(yè)務(wù)流程，增加流程監(jiān)控應(yīng)用，對流程進(jìn)行管控。

2監(jiān)控平臺業(yè)務(wù)構(gòu)成

運營監(jiān)控平臺可以對電力企業(yè)的運營績效進(jìn)行監(jiān)測和分析;對關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程和資源進(jìn)行全面檢測;對績效指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，同時可以協(xié)同風(fēng)險評估工作和拓展能力的開展。針對運營監(jiān)控中發(fā)現(xiàn)的管理過程中存在的異動、問題，及時對其督辦并進(jìn)行整改;同時對異動、問題的整改情況進(jìn)行密切跟蹤;對企業(yè)的關(guān)鍵指標(biāo)和重大成果進(jìn)行全面展示;對企業(yè)的信息數(shù)據(jù)資產(chǎn)嚴(yán)格管控。

運營監(jiān)控平臺的業(yè)務(wù)構(gòu)成，如圖2所示。

2.1全面監(jiān)測模塊

該模塊主要是對電力企業(yè)的外部條件、運營情況、綜合績效、關(guān)鍵資源以及重要流程進(jìn)行全面監(jiān)測。

（1） 外部條件：自然環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境、市場環(huán)境、產(chǎn)業(yè)環(huán)境、政策環(huán)境的監(jiān)測。

（2） 運營情況：人資及物資集約化、財務(wù)集約化、大規(guī)劃、大運行、大檢修及大營銷的全面監(jiān)測。

（3） 綜合績效：電網(wǎng)狀況、業(yè)務(wù)水平、資產(chǎn)質(zhì)量及業(yè)績水平的全面監(jiān)測。

（4） 關(guān)鍵資源：人力資源、財務(wù)資源、資產(chǎn)資源的全面監(jiān)測。

（5） 重要流程：資金支付、重點工作、計劃預(yù)算、物資供應(yīng)及電費管理的全面監(jiān)測。

2.2運營分析模塊

該模塊通過對企業(yè)主營業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)挖掘，通過分析軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，對企業(yè)的業(yè)務(wù)進(jìn)行專題分析和綜合分析。

（1） 專題分析：綜合績效、風(fēng)險管控、競爭能力、發(fā)展能力的分析。

（2） 綜合分析：對企業(yè)的外部條件、運行情況及業(yè)務(wù)間的協(xié)調(diào)情況進(jìn)行分析。

2.3協(xié)調(diào)控制模塊

該模塊對全面監(jiān)測和運營分析模塊進(jìn)行協(xié)調(diào)分配。通過協(xié)同機(jī)制對異常事件和調(diào)控任務(wù)全過程進(jìn)行管理、統(tǒng)計分析和評價。

2.4全景展示模塊

根據(jù)電力企業(yè)的業(yè)務(wù)板塊，通過多媒體技術(shù)對企業(yè)概況、發(fā)展業(yè)績和成果進(jìn)行全面展示，將企業(yè)的形象對外展示，宣傳企業(yè)文化和使命擔(dān)當(dāng)。

2.5綜合管理模塊

該模塊主要涉及文檔、公告及相關(guān)數(shù)據(jù)的管理。

（1） 業(yè)務(wù)管理：值班、文檔及公告進(jìn)行管理。

（2） 報告管理：分析報告、協(xié)調(diào)控制報告、監(jiān)測報告進(jìn)行管理。

3系統(tǒng)軟件設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)

3.1運營監(jiān)控模型

運營監(jiān)控模型是基于企業(yè)的業(yè)務(wù)需求和數(shù)據(jù)庫而建立的，監(jiān)控模型需要統(tǒng)籌企業(yè)的發(fā)展需要，對不同業(yè)務(wù)部門的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行匯總，同時收集分散的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行匯總分析，模型需要考慮整個業(yè)務(wù)板塊，滿足不同人員的需求，從而提高工作效率和工作質(zhì)量，為企業(yè)員工提供便捷，模型的建立還需滿足運維管理的需求，對運營整個流程進(jìn)行同期監(jiān)控和管理，構(gòu)建合理有效的審批流程，從而保證運營監(jiān)控的及時性和有效性，提高企業(yè)運營管理質(zhì)量。如圖3所示。

3.2模型算法

針對大數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘的算法有很多種，為了確保企業(yè)的運維水平，提高任務(wù)完成量和時效性，通過移動終端APP應(yīng)用對現(xiàn)場故障及時處理，需要對計劃進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，建立正確的參考模型，探索精度高的目標(biāo)函數(shù)，并對其求解算法進(jìn)行優(yōu)化。

根據(jù)業(yè)務(wù)需求目標(biāo)，編排計劃，通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型對問題進(jìn)行描述，數(shù)學(xué)模型如式（1）。

式中：

上述模型中，f1能保證整體消耗的成本最低，f2能保證各個負(fù)荷處于一個相對平衡的狀態(tài)。

每個工作負(fù)荷的的表達(dá)式如下式（2）。

式中i=（1，2，…，n），

多目標(biāo)函數(shù)會有元素相互耦合、相互影響的特點，這就給函數(shù)的求解過程增加了一定的難度，本文對其進(jìn)行化簡優(yōu)化，降低計算難度，將f1設(shè)置為主目標(biāo)，使工作量最少，然后將f2設(shè)置成次目標(biāo)，這樣就能確定一個閥值，作為f2一個約束條件，從而將多目標(biāo)函數(shù)簡化為單目標(biāo)函數(shù)，對其進(jìn)行求解，大大簡化了算法模型，降低了求解的復(fù)雜程度。

3.3仿真試驗

為了驗證算法有效性和適用性，模擬現(xiàn)實數(shù)據(jù)對算法進(jìn)行數(shù)值實驗，對其結(jié)果進(jìn)行分析和評價。

以運維工單為例，首先對各運維工單的維修難度和工單間的路徑狀況進(jìn)行初始化，以式（1）作為模型的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，式（2）作為模型約束條件。其次對模型及其求解過程涉及的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，運維工單坐標(biāo)信息，如表1所示：

運維工單的維修難度和工單間的路徑狀況信息隨機(jī)初始化后固定，如圖4所示。

對上述最優(yōu)化目標(biāo)模型進(jìn)行求解，如圖4所示，求解過程中，目標(biāo)函數(shù)的結(jié)果越來越好，同時在迭代到1 000次左右時具有明顯的收斂效果，與隨機(jī)編排相比效果顯著提高。

4平臺應(yīng)用實現(xiàn)

4.1系統(tǒng)功能

資產(chǎn)運營監(jiān)控平臺由10個業(yè)務(wù)領(lǐng)域構(gòu)成，具體如下：

（1） 企管業(yè)務(wù)領(lǐng)域：經(jīng)營業(yè)績指標(biāo)、綜合標(biāo)桿一流評價。

（2） 計劃業(yè)務(wù)領(lǐng)域：總體情況匯報材料、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)與電量增長、公司經(jīng)營情況分析、清潔能源消納情況、供電可靠性分析、綜合線損分析和固定資產(chǎn)投資分析。

（3） 財務(wù)業(yè)務(wù)領(lǐng)域：電價電量輸入指標(biāo)、盈利能力指標(biāo)、內(nèi)部運營指標(biāo)、管理費用完成情況、資本性支出指標(biāo)、財務(wù)部督辦工作、財務(wù)域匯報材料。

（4） 調(diào)度業(yè)務(wù)領(lǐng)域：系統(tǒng)運行主要指標(biāo)情況、系統(tǒng)運行發(fā)供電情況、水電廠儲能及火電廠存煤情況、檢修及設(shè)備投產(chǎn)情況、設(shè)備跳閘及異常事件、電力電量平衡情況、重點工作情況、調(diào)度域重要指標(biāo)情況匯報。

（5） 營銷業(yè)務(wù)領(lǐng)域：售電量_全省、電費回收_省內(nèi)、客戶服務(wù)、營商環(huán)境、計量運行、市場部督辦工作、市場域匯報材料。

（6） 基建業(yè)務(wù)域：基建域指標(biāo)完成情況、基建域匯報材料。

（7） 生產(chǎn)業(yè)務(wù)域：生技部督辦工作、生產(chǎn)主要指標(biāo)、生產(chǎn)技術(shù)重點工作。

（8） 安監(jiān)業(yè)務(wù)域：安監(jiān)域指標(biāo)完成情況、安檢指標(biāo)匯報材料。

（9） 物資業(yè)務(wù)域：物資域指標(biāo)完成情況、物資域匯報材料。

（10） 人資業(yè)務(wù)域：人資指標(biāo)情況、人資域督辦工作、人資匯報材料。

4.2資產(chǎn)運營監(jiān)控平臺實現(xiàn)

本節(jié)以云南電網(wǎng)公司的“云電智云”資產(chǎn)運營監(jiān)控平臺的部分界面為例。該平臺在云南省電力公司廣泛應(yīng)用，效果較好，管理層通過該平臺能更好的了解本企業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營情況。系統(tǒng)界面，如圖5、圖6所示。

4.3APP系統(tǒng)測試

系統(tǒng)測試通過模擬終端業(yè)務(wù)狀態(tài)，對平臺的響應(yīng)速度、容錯性及穩(wěn)定性進(jìn)行測試。通過VirtualDub工具確定用戶

點擊屏幕的時間點（0：00：02：367）和屏幕完全展示的時間點（0：00：03：500），兩者差值就是APP的響應(yīng)速度即1 133 ms，滿足APP系統(tǒng)設(shè)計需求;模擬網(wǎng)絡(luò)突然中斷工況，系統(tǒng)沒有因數(shù)據(jù)中斷而出現(xiàn)軟件崩潰和死機(jī)現(xiàn)象，驗證了系統(tǒng)的容錯性;通過增加用戶數(shù)量來加重系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，對CPU及Mem的利用率進(jìn)行測試，驗證了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，如表2所示。

5總結(jié)

運營監(jiān)控平臺對企業(yè)各部門分散的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，為企業(yè)提供有效的數(shù)據(jù)資源，從而對企業(yè)后續(xù)信息化建設(shè)和實施提供了理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐?；谝苿咏K端APP系統(tǒng)的資產(chǎn)運營監(jiān)控平臺的應(yīng)用一方面可以提高電網(wǎng)運營的管控能力、促進(jìn)企業(yè)管理模式的轉(zhuǎn)變，另一方面提升了運營數(shù)據(jù)的質(zhì)量和管理，并對企業(yè)文化進(jìn)行展示，有助于企業(yè)獲得良好的社會影響力。該平臺的推廣應(yīng)用為電力企業(yè)的資產(chǎn)運營管理帶來極大便利，提高了電力企業(yè)的管理水平和效率，具有很好的應(yīng)用前景和現(xiàn)實的應(yīng)用價值。

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（收稿日期： 2019.11.25）

作者簡介：田園（1989），男，碩士，工程師，研究方向：電網(wǎng)數(shù)字化。

文章編號：1007757X（2020）08010404