黃 健，丁 珊，樊國旗，程 穎，賀 燕，周立偉

(1.國網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司，浙江 金華 321001；2.國網(wǎng)浙江省電力公司，浙江 杭州 310007)

0 引言

智能機(jī)器人技術(shù)在提升業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)整合能力、培養(yǎng)數(shù)字化勞動力、提高業(yè)務(wù)數(shù)字化水平中發(fā)揮著越來越重要的作用〔3〕。

設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、資源集約化、建設(shè)成果共享化，可以提高企業(yè)精益化管理水平和核心競爭力，實(shí)現(xiàn)降本增效的目的〔4-5〕。通過智能機(jī)器人技術(shù)在運(yùn)營模式管理和創(chuàng)新中的應(yīng)用，促進(jìn)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，讓企業(yè)和員工從數(shù)字化轉(zhuǎn)型中受益，提升電網(wǎng)統(tǒng)計(jì)智能化水平和數(shù)據(jù)挖掘能力。

1 電網(wǎng)統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)現(xiàn)狀

電網(wǎng)統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)具有時間剛性特點(diǎn)，以售電量快報和關(guān)口電量統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)為例，需要在每月2日前完成，則國網(wǎng)發(fā)展部門各層級的統(tǒng)計(jì)專職需要在每月1日報送該項(xiàng)業(yè)務(wù)，從縣公司統(tǒng)計(jì)專職統(tǒng)計(jì)原始數(shù)據(jù)到提交市公司統(tǒng)計(jì)專職匯總，待市公司統(tǒng)計(jì)專職核實(shí)后，提交至省公司統(tǒng)計(jì)專職，直至國網(wǎng)公司統(tǒng)計(jì)專職審核后，該項(xiàng)統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)方可結(jié)束。數(shù)據(jù)匯總、核實(shí)和原始數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作具有重復(fù)度高、數(shù)據(jù)來源范圍廣、易出錯的特點(diǎn)，以電量常態(tài)化監(jiān)測業(yè)務(wù)為例，傳統(tǒng)人工統(tǒng)計(jì)平均每月需要花費(fèi)4個工作日，低效、機(jī)械性強(qiáng)的工作，制約了統(tǒng)計(jì)員工對數(shù)據(jù)的挖掘和對統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)思考發(fā)展的空間〔6〕。

2 RPA機(jī)器人集群建設(shè)

2.1 RPA機(jī)器人概述

2.1.1RPA機(jī)器人發(fā)展

RPA機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)模擬人并達(dá)到超越人與計(jì)算機(jī)交互的目的，可實(shí)現(xiàn)7×24小時連續(xù)運(yùn)行，具有不改變原有結(jié)構(gòu)的非侵入性優(yōu)點(diǎn)和貼合實(shí)際業(yè)務(wù)、無縫對接的靈活配置優(yōu)點(diǎn)，可以減少人力工作成本，提高工作效率并降低信息核對環(huán)節(jié)錯誤率。

RPA機(jī)器人發(fā)展有4個階段，實(shí)現(xiàn)了從人工輔助完成任務(wù)到自動完成任務(wù)，然后通過郵件實(shí)現(xiàn)從單客戶端使用提升到多客戶端共享使用，目前可以實(shí)現(xiàn)語音和視覺交互，并實(shí)現(xiàn)智能決策功能。4個階段如圖1所示。

圖1 RPA機(jī)器人發(fā)展階段

2.1.2RPA機(jī)器人框架模型

RPA機(jī)器人框架如圖2所示，分為應(yīng)用層、平臺層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層和基礎(chǔ)設(shè)施層5層，從數(shù)據(jù)存儲、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分類再到機(jī)器人控制、工作流程控制實(shí)，現(xiàn)人機(jī)交互的目的，最終達(dá)到可以在網(wǎng)頁客戶端和APP中使用，并且在編輯器中新增和改變業(yè)務(wù)流程的目的。

圖2 RPA機(jī)器人框架

2.2 RPA機(jī)器人集群平臺組成

RPA機(jī)器人集群由控制平臺、設(shè)計(jì)平臺和機(jī)器人3部分組成，如圖3所示?？刂破脚_負(fù)責(zé)集中調(diào)度、管理和監(jiān)控所有機(jī)器人和流程，包括機(jī)器人集群管理、流程任務(wù)分發(fā)、定時計(jì)劃，提高機(jī)器人利用率；設(shè)計(jì)平臺負(fù)責(zé)工具編輯，利用可視化界面設(shè)計(jì)出各種自動化流程，內(nèi)置多種預(yù)構(gòu)建活動模板并集成多種編程語言，提升產(chǎn)品適用性、可擴(kuò)展性和編輯效率；機(jī)器人負(fù)責(zé)執(zhí)行設(shè)計(jì)平臺設(shè)置的流程，運(yùn)行方式分為有人值守和無人值守兩種，無人值守可在包括虛擬環(huán)境的多種環(huán)境下運(yùn)行，有人值守需要人來控制流程開關(guān)。

圖3 機(jī)器人集群組成

2.3 RPA機(jī)器人模型建立和優(yōu)化

RPA機(jī)器人模型如圖4所示，分為數(shù)據(jù)特征提取、原始數(shù)據(jù)分類、智能算法和數(shù)據(jù)挖掘4個部分。其中數(shù)據(jù)特征提取包括時間序列特征、異常特征序列和業(yè)務(wù)靜態(tài)特征，實(shí)現(xiàn)根據(jù)用戶特征自動判斷用戶所需的數(shù)據(jù)；原始數(shù)據(jù)分為訓(xùn)練數(shù)據(jù)、驗(yàn)證數(shù)據(jù)和測試數(shù)據(jù)，訓(xùn)練數(shù)據(jù)用于模型建立，驗(yàn)證數(shù)據(jù)用于模型檢驗(yàn)，測試數(shù)據(jù)用于評估模型的有效性；智能算法為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘的目的，其主要包括隨機(jī)森林算法、K-means算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，隨機(jī)森林算法用于多棵樹決策建立，判斷用戶業(yè)務(wù)類型以及模型的優(yōu)化學(xué)習(xí)，K-means算法用于對統(tǒng)計(jì)信息分類和模式劃分，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于電量預(yù)測。

圖4 RPA機(jī)器人模型

2.4 基于OA系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程及權(quán)限管理

機(jī)器人集群只需要在固定服務(wù)器配置，與用戶通過OA發(fā)送郵件建立服務(wù)，由于每位供電公司員工都有其OA地址，不需要在每個服務(wù)終端建立客戶端，可以降低其建設(shè)費(fèi)用。當(dāng)業(yè)務(wù)更新時，僅需要在服務(wù)器更新業(yè)務(wù)即可，避免在每個客戶端更新帶來的巨大成本和繁瑣程序。

通過對特定的OA地址設(shè)置，可以保護(hù)其統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，減少對機(jī)器人集群系統(tǒng)的攻擊威脅。當(dāng)固定用戶身份改變時，需要在機(jī)器人集群系統(tǒng)中重新申請OA地址，才可以進(jìn)行原來業(yè)務(wù)。

用戶通過OA向機(jī)器人集群OA發(fā)送郵件，機(jī)器人集群系統(tǒng)首先對用戶地址身份進(jìn)行識別，待身份核實(shí)后，會對用戶提交業(yè)務(wù)進(jìn)行分配；對應(yīng)機(jī)器人接到分配業(yè)務(wù)后，會執(zhí)行該業(yè)務(wù)；最后機(jī)器人會對業(yè)務(wù)校驗(yàn)，核對其數(shù)據(jù)正確性，并對提交數(shù)據(jù)完成程度進(jìn)行反饋。

由于機(jī)器人具備數(shù)據(jù)校驗(yàn)功能、避免了傳統(tǒng)業(yè)務(wù)交辦過程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)核對不及時問題，另外由于其快速處理速度，可以避免數(shù)據(jù)審核排隊(duì)現(xiàn)象。

圖5 基于OA系統(tǒng)權(quán)限管理業(yè)務(wù)流程

3 功能特點(diǎn)及實(shí)施效果

3.1 RPA機(jī)器人集群統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)

RPA機(jī)器人集群如圖6所示，由調(diào)度指揮者“云智”和實(shí)施者“沈通”、“金靈”和“冼吉”機(jī)器人組成，當(dāng)收到業(yè)務(wù)時，“云智”機(jī)器人首先對業(yè)務(wù)進(jìn)行分類，將對應(yīng)的業(yè)務(wù)分配給相應(yīng)的機(jī)器人執(zhí)行?！吧蛲ā?、“金靈”和“冼吉”分別負(fù)責(zé)省級、市級和縣級部門統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)。

以金華地區(qū)關(guān)口表統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)為例，如圖7所示?！敖痨`”機(jī)器人會在“云智”機(jī)器人設(shè)置好的時間向縣公司發(fā)送提交原始數(shù)據(jù)報表的OA，縣公司統(tǒng)計(jì)專職只需在原OA回復(fù)原始數(shù)據(jù)附件即可，“金靈”機(jī)器人對關(guān)口數(shù)據(jù)處理后，回復(fù)縣公司統(tǒng)計(jì)專職校驗(yàn)數(shù)據(jù)正確性，然后將關(guān)口數(shù)據(jù)自動導(dǎo)入規(guī)劃系統(tǒng)，完成關(guān)口表工作。相比縣公司統(tǒng)計(jì)專職收集原始數(shù)據(jù)，報送金華公司統(tǒng)計(jì)專職，金華公司統(tǒng)計(jì)專職核對信息，核對完成后手動錄入規(guī)劃系統(tǒng)，極大減少工作量和工作時間，并提高工作效率和準(zhǔn)確性。

圖7 金華公司關(guān)口表統(tǒng)計(jì)人機(jī)交互流程

3.2 基于人工智能的數(shù)據(jù)挖掘

耗電量、鐵路貨運(yùn)量和貸款發(fā)放量三大“克強(qiáng)指數(shù)”反應(yīng)經(jīng)濟(jì)的繁榮程度，對政府的政策指定具有極大指導(dǎo)意義，然而由于傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)的滯后，導(dǎo)致電量的經(jīng)濟(jì)價值未能及時挖掘出來，此外在能耗“雙控”背景下，對用戶特別是高耗能、低附加值電能使用需要更加精準(zhǔn)控制，因此需要提高電能使用檢測方法。

在2020年疫情初期，浙江電力公司通過“企業(yè)電力復(fù)工指數(shù)”對市場復(fù)工進(jìn)行精準(zhǔn)監(jiān)測〔7〕，并對需要變壓器暫停恢復(fù)的企業(yè)提前提供電力支持。根據(jù)回歸算法，對用戶電量進(jìn)行預(yù)測，對市場交易和電網(wǎng)投資具有重要指導(dǎo)意義。通過聚類算法可以對用戶用電模式進(jìn)行識別，對用戶電能價格政策給出優(yōu)化建議。根據(jù)設(shè)備利用率判斷電網(wǎng)薄弱區(qū)域，提出變壓器、線路和電源接入位置建設(shè)方案。根據(jù)用戶數(shù)據(jù)分析得到的經(jīng)濟(jì)景氣程度，可以對政策制定提供合理建議。

圖8 用戶數(shù)據(jù)挖掘

3.3 實(shí)施效果

同期用電量監(jiān)測常態(tài)化：通過“在線網(wǎng)格”在系統(tǒng)中進(jìn)行通信，獲取每日電力、區(qū)域售電量、行業(yè)用電量數(shù)據(jù)，并自動形成分行業(yè)的當(dāng)年當(dāng)月、上年同期、當(dāng)年累計(jì)數(shù)據(jù)報告，避免了人工每日高度機(jī)械化的重復(fù)操作，可以減輕該項(xiàng)任務(wù)每月4個工作日負(fù)擔(dān)。

統(tǒng)計(jì)月報季報工作自動化：管理32張報表，平均處理7 200個數(shù)據(jù)單元。克服傳統(tǒng)人工業(yè)務(wù)異常指標(biāo)監(jiān)測項(xiàng)目多容易漏等缺點(diǎn)，錯誤率可降低至0%，原本平均18小時的工作量可減少至3小時。

3.4 深化研究

發(fā)電統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是政府開展電廠節(jié)能減排工作、制定電廠關(guān)停等相關(guān)政策的重要參考數(shù)據(jù)，也是制定光伏、風(fēng)電、生物質(zhì)燃燒等清潔能源發(fā)電補(bǔ)貼政策的依據(jù)。各界對于發(fā)電數(shù)據(jù)的關(guān)注程度和質(zhì)量要求越來越高。由于各發(fā)電企業(yè)不屬于國網(wǎng)公司系統(tǒng)，發(fā)電自動統(tǒng)計(jì)流程涉及內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交互，下一步將在“i國網(wǎng)”APP平臺部署發(fā)電自動統(tǒng)計(jì)流程，按照國家電網(wǎng)統(tǒng)一的技術(shù)路線，實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作模式在內(nèi)網(wǎng)連接、外網(wǎng)互動。

電力統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要素資源，具有全面的覆蓋領(lǐng)域、精細(xì)的顆粒度、靈活的時間尺度和多維的用戶刻畫等顯著特征。利用RPA技術(shù)和機(jī)器人集群平臺，不間斷跟蹤分析電力經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，構(gòu)建多元的數(shù)據(jù)分析模型，開展電量與經(jīng)濟(jì)的關(guān)聯(lián)分析，通過人機(jī)合作模式，深入電力數(shù)據(jù)價值挖掘，使電力數(shù)據(jù)更加快速、高效、準(zhǔn)確地反映經(jīng)濟(jì)形勢，助力政府決策和企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營優(yōu)化。

4 結(jié)語

傳統(tǒng)的電網(wǎng)統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)具有高重復(fù)性、強(qiáng)機(jī)械性、易出錯性的特點(diǎn)，本文建立基于RPA機(jī)器人集群系統(tǒng)，通過調(diào)度決策機(jī)器人“云智”和省地縣業(yè)務(wù)機(jī)器人“沈通”、“金靈”和“冼吉”協(xié)調(diào)合作，有效提高統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)效率和準(zhǔn)確性。通過OA郵件發(fā)送可以提高系統(tǒng)的應(yīng)用范圍、減少建設(shè)成本，并通過用戶權(quán)限設(shè)置提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。

下一步將在“i國網(wǎng)”APP平臺部署發(fā)電自動統(tǒng)計(jì)流程，按照國家電網(wǎng)統(tǒng)一的技術(shù)路線，實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作模式在內(nèi)網(wǎng)連接、外網(wǎng)互動。利用RPA技術(shù)和機(jī)器人集群平臺，不間斷跟蹤分析電力經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，構(gòu)建多元的數(shù)據(jù)分析模型，開展電量與經(jīng)濟(jì)的關(guān)聯(lián)分析，使電力數(shù)據(jù)更加快速、高效、準(zhǔn)確地反映經(jīng)濟(jì)形勢，助力政府決策和企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營優(yōu)化。