基于電力企業資產運營監控平臺APP系統設計與實現

摘要：

資產運營監控是電力企業管理工作的一個創新，移動終端的APP系統應用為管理工作提供了便捷，基于APP系統的運營監控平臺有利于企業運營管控能力提升，管理模式轉變和數據質量的提升。提出了資產運營監控平臺APP系統的設計方法，通過對系統的架構、功能以及數據結構的設計和實現，滿足電力企業管理水平提升的要求。該平臺涵蓋了建模仿真、數據處理和算法優化等重要核心技術，詳細介紹了系統的組成架構及相關部分功能。為推廣應用到電力企業的資產運營管理帶來極大便利，提高了電力企業的管理水平和效率，具有很好的應用前景和現實的應用價值。

關鍵詞：

電力企業; 運營監控; 數據結構; APP系統

中圖分類號： TP302.1

文獻標志碼： 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

如今互聯網信息技術飛速發展，大數據時代已經來臨，電力企業不斷加快信息化建設，但是推廣的深度和應用的靈活性有限[1]，構建有效的資產運營監控平臺可以對企業績效指標完成情況、業務流程和業績有個全方位、實時準確的了解，從而減小企業內耗，降低生產成本，有利于提質增效的實施[24]。

運營能力主要由人力資源和生產資料的運營能力指標構成。電力企業的運營能力除了上述兩點外，還有電網輸配電能力、電能供給能力和用電側管理能力。目前上述指標一般通過調度、營銷、發展等職能部門分別監控，沒有一個統一的業務管理系統，導致這些指標沒有形成統一的整體，彼此相互影響制約，無法及時為電力企業管理者提供有效的決策參考[58]。

運營監控系統主要用來對各部門的監控業務進行統一化管理，從而對電力企業的運營業務進行全面監控，對經濟運行情況進行詳細分析，還可以在線督查督辦，對企業的生產經營情況進行公示，有利于企業經營指標的評估和管理方式的改進，提升企業統一化和精益化管理水平。實現資產全過程、設備全壽命、項目全周期的管理目標[911]。

本文提出一種以移動終端APP系統為平臺，對電力企業資產運營進行監控，通過對系統的架構、功能以及數據結構的設計和實現，滿足電力企業管理水平提升的要求，本監控平臺的推廣和使用，為電力企業的信息化建設提供了完整的數據支持，對企業的提質增效具有一定的推動作用和實際應用意義。

1運營監控平臺設計

電力企業運營監控平臺設計可以對企業各部門分散的業務數據進行整合，為企業提供有效的數據資源，從而對企業后續運營監控平臺建設和實施提供了理論依據和數據支撐。

1.1總體架構設計目的

基于目前電力企業發展定位的方向和企業發展需求，確定信息化建設目標，為資產運營監控平臺設計和實現作指導。

平臺總體框架要保證監控系統具備的各個功能和指標的實現，保證系統可靠性、實用性和便捷性的特點。由于平臺用戶數量的不確定性和數據的不斷更新和完善，為了保證系統穩定運行，平臺設計需要考慮冗余性和可擴展性。

1.2監控平臺總體框架

資產運營監控平臺的數據流通過數據交互平臺與監控系統進行數據交互，然后通過網絡與移動終端連接，用戶通過APP就可以對監控平臺進行訪問，數據經過終端后返回監控平臺，從而形成一個閉環系統。用戶終端APP的業務信息以數據接口形式與平臺進行傳輸，然后對監控平臺的數據進行挖掘，并將結果及相關信息在平臺上顯示。

監控平臺的總體框架由三部分構成，如圖1所示。

（1） 用戶終端APP應用;

（2） 應用服務平臺;

（3） 生產系統。

監控平臺的數據庫建立包括原始數據收集、計算處理和展現三個模塊。數據收集模塊主要負責企業各部門分散業務數據的匯總和整理，為后續工作的進行提供數據支撐;數據計算處理模塊對收集的原始數據分析計算，并對數據進行篩選，剔除無效數據，保證數據的真實性和實用性;數據展現模塊對數據的統計結果及具體信息對外展示[1213]。

平臺的應用功能、數據庫建立和對外展現是運營監控平臺設計的關鍵。

1.3監控平臺數據架構

運營監控平臺的監測分析需要大量的數據支撐，數據來源于電力企業各個業務部門的日常業務數據明細。電力企業建立數據中心作為企業數據存儲倉庫，以便為運營監控平臺中的各個應用提供數據來源，平臺中的數據管理應用對數據交互進行監控，同時對數據進行擇優，以保證數據質量[1416]。

數據存儲區域有以下3種：

（1） ODS數據區。業務數據中績效數據、明細數據和過程數據存儲在本區域，為了保證資源合理利用，績效和明細數據在該數據區存儲3個月。

（2） 數據倉庫區。ODS區中的明細數據在本區存儲，該區可以對一些明細數據進行匯總，保證運營分析正常進行，數據倉庫可以對ODS區超過3個月的數據進行再存儲。

（3） 數據集市區。數據集市區為模型分析提供數據支撐，數據集市根據不同的分析模型提供與之對應的數據庫。

1.4監控平臺應用架構

根據資產運營所涉及的業務范圍，對監控平臺的應用功能進行梳理，其中績效監測、流程監測、環境監測、專題監測、協調控制、運營分析、全景展示、文檔管理等是運營監控的主要部分。

為了更有效的實現上述應用，在當前監控業務的基礎上，通過對業務數據分析、大數據挖掘擴大監控領域，提高分析能力，同時梳理業務流程，增加流程監控應用，對流程進行管控。

2監控平臺業務構成

運營監控平臺可以對電力企業的運營績效進行監測和分析;對關鍵業務流程和資源進行全面檢測;對績效指標進行監測，同時可以協同風險評估工作和拓展能力的開展。針對運營監控中發現的管理過程中存在的異動、問題，及時對其督辦并進行整改;同時對異動、問題的整改情況進行密切跟蹤;對企業的關鍵指標和重大成果進行全面展示;對企業的信息數據資產嚴格管控。

運營監控平臺的業務構成，如圖2所示。

2.1全面監測模塊

該模塊主要是對電力企業的外部條件、運營情況、綜合績效、關鍵資源以及重要流程進行全面監測。

（1） 外部條件：自然環境、社會經濟環境、市場環境、產業環境、政策環境的監測。

（2） 運營情況：人資及物資集約化、財務集約化、大規劃、大運行、大檢修及大營銷的全面監測。

（3） 綜合績效：電網狀況、業務水平、資產質量及業績水平的全面監測。

（4） 關鍵資源：人力資源、財務資源、資產資源的全面監測。

（5） 重要流程：資金支付、重點工作、計劃預算、物資供應及電費管理的全面監測。

2.2運營分析模塊

該模塊通過對企業主營業務的數據挖掘，通過分析軟件對數據進行匯總，對企業的業務進行專題分析和綜合分析。

（1） 專題分析：綜合績效、風險管控、競爭能力、發展能力的分析。

（2） 綜合分析：對企業的外部條件、運行情況及業務間的協調情況進行分析。

2.3協調控制模塊

該模塊對全面監測和運營分析模塊進行協調分配。通過協同機制對異常事件和調控任務全過程進行管理、統計分析和評價。

2.4全景展示模塊

根據電力企業的業務板塊，通過多媒體技術對企業概況、發展業績和成果進行全面展示，將企業的形象對外展示，宣傳企業文化和使命擔當。

2.5綜合管理模塊

該模塊主要涉及文檔、公告及相關數據的管理。

（1） 業務管理：值班、文檔及公告進行管理。

（2） 報告管理：分析報告、協調控制報告、監測報告進行管理。

3系統軟件設計關鍵技術

3.1運營監控模型

運營監控模型是基于企業的業務需求和數據庫而建立的，監控模型需要統籌企業的發展需要，對不同業務部門的業務需求進行匯總，同時收集分散的業務數據，對其進行匯總分析，模型需要考慮整個業務板塊，滿足不同人員的需求，從而提高工作效率和工作質量，為企業員工提供便捷，模型的建立還需滿足運維管理的需求，對運營整個流程進行同期監控和管理，構建合理有效的審批流程，從而保證運營監控的及時性和有效性，提高企業運營管理質量。如圖3所示。

3.2模型算法

針對大數據進行數據挖掘的算法有很多種，為了確保企業的運維水平，提高任務完成量和時效性，通過移動終端APP應用對現場故障及時處理，需要對計劃進行優化設計，建立正確的參考模型，探索精度高的目標函數，并對其求解算法進行優化。

根據業務需求目標，編排計劃，通過構建數學模型對問題進行描述，數學模型如式（1）。

式中：

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

每個工作負荷的的表達式如下式（2）。

式中i=（1，2，…，n），

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

3.3仿真試驗

為了驗證算法有效性和適用性，模擬現實數據對算法進行數值實驗，對其結果進行分析和評價。

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行初始化，以式（1）作為模型的優化目標函數，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進行設置，運維工單坐標信息，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初始化后固定，如圖4所示。

對上述最優化目標模型進行求解，如圖4所示，求解過程中，目標函數的結果越來越好，同時在迭代到1 000次左右時具有明顯的收斂效果，與隨機編排相比效果顯著提高。

4平臺應用實現

4.1系統功能

資產運營監控平臺由10個業務領域構成，具體如下：

（1） 企管業務領域：經營業績指標、綜合標桿一流評價。

（2） 計劃業務領域：總體情況匯報材料、經濟數據與電量增長、公司經營情況分析、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投資分析。

（3） 財務業務領域：電價電量輸入指標、盈利能力指標、內部運營指標、管理費用完成情況、資本性支出指標、財務部督辦工作、財務域匯報材料。

（4） 調度業務領域：系統運行主要指標情況、系統運行發供電情況、水電廠儲能及火電廠存煤情況、檢修及設備投產情況、設備跳閘及異常事件、電力電量平衡情況、重點工作情況、調度域重要指標情況匯報。

（5） 營銷業務領域：售電量_全省、電費回收_省內、客戶服務、營商環境、計量運行、市場部督辦工作、市場域匯報材料。

（6） 基建業務域：基建域指標完成情況、基建域匯報材料。

（7） 生產業務域：生技部督辦工作、生產主要指標、生產技術重點工作。

（8） 安監業務域：安監域指標完成情況、安檢指標匯報材料。

（9） 物資業務域：物資域指標完成情況、物資域匯報材料。

（10） 人資業務域：人資指標情況、人資域督辦工作、人資匯報材料。

4.2資產運營監控平臺實現

本節以云南電網公司的“云電智云”資產運營監控平臺的部分界面為例。該平臺在云南省電力公司廣泛應用，效果較好，管理層通過該平臺能更好的了解本企業生產和經營情況。系統界面，如圖5、圖6所示。

4.3APP系統測試

系統測試通過模擬終端業務狀態，對平臺的響應速度、容錯性及穩定性進行測試。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的響應速度即1 133 ms，滿足APP系統設計需求;模擬網絡突然中斷工況，系統沒有因數據中斷而出現軟件崩潰和死機現象，驗證了系統的容錯性;通過增加用戶數量來加重系統負擔，對CPU及Mem的利用率進行測試，驗證了系統運行的穩定性，如表2所示。

5總結

運營監控平臺對企業各部門分散的業務數據進行整合，為企業提供有效的數據資源，從而對企業后續信息化建設和實施提供了理論依據和數據支撐。基于移動終端APP系統的資產運營監控平臺的應用一方面可以提高電網運營的管控能力、促進企業管理模式的轉變，另一方面提升了運營數據的質量和管理，并對企業文化進行展示，有助于企業獲得良好的社會影響力。該平臺的推廣應用為電力企業的資產運營管理帶來極大便利，提高了電力企業的管理水平和效率，具有很好的應用前景和現實的應用價值。

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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：電網數字化。

文章編號：1007757X（2020）08010404