空間技術在電網中的落地場景研究

郭文杰，黃鎮坤，李蔚

（國網電力空間技術有限公司，北京 102211）

1 研究背景與目的

空間技術是綜合運用遙感技術、全球定位技術和空間信息系統對空間信息和數據進行分析處理的技術。目前，全球空間技術相關產業快速增長，21 世紀以來，年均增長率10%以上。我國空間基礎設施在過去的7 年已經建立起了比較完備的導航、通信、遙感三大系統，為諸多領域需求服務，為人類造福，為民生增福祉。越來越多的空間技術正在為電力行業提供遙感、通信廣播、導航定位以及其他產品與服務的天地一體化工程設施。2015 年，國務院批準國家民用空間基礎設施中長期發展規劃（2015 ～2025 年）是我國航天發展的一個新起點，標志著我國航天全面進入產業化發展新時代。服務模式從試驗應用型為主向業務服務型為主轉變；行業應用從主要依靠國外數據和手段向主要依靠自主數據轉變，發展機制從政府投資為主向多元化、商業化發展轉變。

2 空間技術在國家電網生產中的主要服務對象

國家電網是對空間技術為代表的新技術創新的重要推動力量。與空間技術在全社會的普及過程類似，國網的空間技術潛在客戶也呈現幾何增長的狀況。由于空間技術應用領域十分豐富，其提供的服務內容也多種多樣，對于不同客戶群體而言，其既有共同的基礎需求，又有多樣化的個性需求。總而言之，基本呈現三類典型用戶，分別是戰略型客戶、省分公司、一線生產單位。

2.1 戰略型客戶及需求

這一類型的客戶的典型代表是戰略部、發展部等于戰略緊密相關的部門和專業團隊，其主要關心空間技術對于國網“雙碳目標”達成、“一體四翼”落地等戰略緊密相關的功能建設。如空間技術在新能源方面的應用，空間技術相關研發對新技術研發的推動等。

2.2 省分公司及需求

這類型的客戶以省分公司、節點型中心、指揮機構等為代表。其主要關心空間技術對于未來電網運行相關數據的預測、電網完整性風險排除、應急處置等方面所能提供的支持。其需求場景最為復雜豐富。其需求呈現出既承接國網戰略要求，又兼顧一線生產實踐的基本特征。對走訪情況進行總結，共計有以下30 種典型場景。

2.3 一線生產單位及需求

這類型可以以電網巡檢部門、電力調度部門等為代表，主要關心空間技術在電網故障識別和快速定位、故障排除等方面的能力建設。其主要關注點是如何運用空間技術提升一線的運維檢修能力。國網的相關設備覆蓋地域廣泛，所處環境復雜。日常的巡檢耗時耗力，同時人工巡檢危險性高，航空巡檢成本高。這種情況下，使用空間技術，讓日常巡檢自動化、輕量化、低成本化，具有非常大的實際價值。同時，空間技術雖然不能直接進行故障排除，但是可以迅速、精準地定位故障點，精準調動巡檢力量，處理險情，這對于提升巡檢質量有非常實際的意義。而在應急方面，空間技術更是可以全面提高險情發現、險情分析等方面的能力，實現應急質量的提升。

2.4 國網二級單位

國家電網還存在大量的二級單位，這些二級單位往往具有某一專業類專業技術在國網的落地應用職責，例如，國網信通公司承擔國網的信息化建設，國網空間技術公司承擔空間技術在國網內部的落地應用探索等。這類單位對于空間技術落地的需求主要是結合自身的探索職責，尋找與空間技術的結合點。

3 基于技術接受模型的應用場景分析

3.1 基于技術接受模型確定調研內容與對象

TAM 理論，即技術接受模型，在用于研究用戶、環境、時間和系統因素的交互影響時，主要應用基本模型。其廣泛應用于信息系統、情報學、圖書館學、企業管理等研究領域。從最早的對計算機系統的研究到最新的對虛擬現實設備的研究，從最初的企業組織內部的研究到現在對不同消費者群體的研究，技術接受模型都在其中扮演著至關重要的角色。

空間技術作為一種新興技術，其如何貼近用戶的實際需求，讓用戶更易于接受以實現廣泛應用，具有一定的客觀規律。技術接受模型將一個新技術從出現到最后被接受的過程抽象為三個階段，基于需求的感受階段、使用意愿形成階段和實際行為階段。三個階段中，第一階段是技術落地的關鍵階段，通過對新技術的適用意愿，及主要場景進行深入分析，能夠基本保證新技術的有效落地。當使用者接受和認可新技術能夠對自己的工作起到支持和幫助作用時，就會自然而然進入第二階段，從而觸發第三階段。第一階段主要則來自感知有用性和感知易用性。

對于國家電網的各級單位而言，空間技術是一個陌生的技術。如何實現空間技術的推廣，以最終達到電網各單位自主應用空間技術，是公司服務體系建設的終極目標。TAM 模型既解決一門新技術從推廣開始，最終被用戶完全接受的過程的問題。因此，使用TAM 模型指導公司服務體系建設，具有很強的指導意義。

3.2 電網空天技術應用TAM 分析

3.2.1 總體方向

公司未來在空間技術應用方面，應該以平臺建設為第一步，以此打通基礎能力和應用能力的瓶頸，支撐整體業務的平穩、快速發展。同時，空間技術本身的專業門檻較高，在實際應用過程中，需要進行多次跨專業的翻譯轉換，將復雜抽象的空間技術概念，轉化為實際可應用的具體能力，實現從專業理論知識向一般生產工具的轉變。在易用性設計方面，軟件加載速度、使用感受等是重點建設的內容，以更好地保障平臺系統的推廣落地。

3.2.2 更加貼近實際應用的建設

空間技術作為一門實用型的技術，實際應用是其發展的原動力，如果不能開拓更寬、更廣、更深入的應用領域，這門技術的發展就會停止。實際生產需要空間技術，而空間技術更需要落地為實際應用。空間技術具有多元化方向的發展特征。既有大領域的應用，如生態環境管理，地球的大氣圈、水圈及植被圈檢測，土地覆蓋監測等；也有小領域的應用，如家政管理、村鎮管理、企業管理、農場管理等。這些領域中有些應用比較成熟，有些仍處于嘗試階段。判斷空間技術是否貼近實際的標準有：提供的信息更加準確、可信度更高、使用更加便捷、用戶界面更加友好、更能滿足用戶的需求。這里需要信息技術人員與應用專業人員有更緊密的結合互動。

二是深化市場經濟體制改革。全要素生產率增長的源泉主要有兩個：技術進步和資源配置效率的改進，從中國目前來看，資源配置效率改進最大的動力就是市場經濟體制改革。因此，應進一步推動和完善市場配置資源的制度，營造公平競爭的經濟環境，為全要素生產率的提高創造制度空間。

3.2.3 從用戶角度優化提升應用語言

空間技術是一門較復雜的技術門類。當前大部分基于這一學科設計的平臺和系統，普遍存在一些功能繁多、操作步驟繁復的問題。一般工作人員受制于自身所學專業，很難在這樣的系統中自主合理地使用龐大的底層數據。但所有信息類技術的發展規律是一致的，任何系統都需要從專用走向通用，最終要符合大多數普通用戶的習慣和語言，確保正確理解用戶語言的語義，自動、“聰明”地按照用戶要求工作。未來我們需要將知識工程的理論與技術、本體論同空間技術更好地結合在一起。在后續的建設過程中，要充分考慮電力系統各個工種的獨特情境和環境術語，盡可能貼近使用者的語言習慣和術語格式，不能要求用戶必須學習空間技術的專業知識和學術語言。

表1 調研中發現的主要應用場景

3.2.4 被動式轉向主動式的空間信息服務

開發使用空間技術的根本目的，是能夠向用戶提供實時的海量信息服務。目前，這種信息技術服務通常是被動式的，即用戶提出要求，系統作出響應，給出相應的信息數據。主動式的信息技術服務，即為達到既定的工作目的或活動要求，主動提醒用戶針對特定的環境條件、數據條件，建議用戶如何工作、如何出行、需為特定工作做何種準備、提供特種作業方案等。主動式信息技術服務由于受到科技發展水平所限，建設和使用成本一直較高，所以實際工作中應用規模較小。

空間技術研究通常涉及很多不同的專業，跨度也比較大，但成果實用性強，惠及社會生產生活的方方面面。空間信息服務將是未來信息化服務的主要形式，而主動式服務代表了未來的技術服務發展方向。隨著科學技術的發展，目前主動式的信息技術服務建設和成本在逐步下降，在部分行業已有小規模的市場應用，如氣象信息系統、智能機器人等。空間技術很可能會是下一批主動式服務的熱點應用。

3.2.5 專業系統轉向“平民化”

專業系統即為特定單位研制部署，面向特定專業需求提供服務的系統，主要指信息化系統。而傳統意義上，空間技術類系統是典型的專業系統。以往的空間技術專業系統是以科研為目的、國家投資建設、專供科研院所和特種單位使用為主，多以系統龐大復雜、功能強大、技術水平尖端而著稱。隨著當代計算機技術的快速發展，軟硬件性能飛速提升，同時成本不斷減低，當下各種商用、民用手機和海量的APP 應用程序已經徹底改變了傳統的社會生產生活方式。以往的專業系統都在努力走出實驗室，走向商用化和“平民化”。未來的專業系統不但讓人用得起，而且讓人離不開，各種專業系統將成為人們工作生活的必備品。

3.2.6 空間技術的主要應用場景

基于對國網各層不同類型單位的需求分析以及ATM分析的5 個主要的需求發展方向，對空間技術在電網中的應用場景進行了進一步分析。共分成四類典型的需求，并針對性的進行了場景的整合。整合過程中，采用了扎根方式，采用5 名專家進行背靠背編碼。其中2 名專家來自國網空間技術公司，2 名專家來自外部咨詢機構，1 名專家來自高校。通過編碼，獲得了14個細分場景。

圖1 空間技術在國網中的落地場景分析

4 研究結論與不足

從落實國網公司戰略角度，圍繞空間技術的業務優化是提升電網運行品質，處置突發情況的有力抓手。20世紀90 年代中期至今，我國空間技術應用在技術研究、成果應用、人才培養、軟件開發等方面進展迅速，為國民經濟發展提供輔助分析和決策依據。相比空間技術的總體發展，國網在空間信息技術應用方面的探索開始時間較晚，相關應用的成熟程度并不高，具體應用場景還不夠豐富。因此，進行系統的分析與優化提升，有效落實公司在空間技術方面的戰略要求，可以快速補充空間技術應用方面的不足，爭奪世界一流空間電力公司的技術高地。