電力自助業務辦理系統異常狀態監測研究

南方電網深圳數字電網研究院有限公司 李中立 陳 松

為深入貫徹中國南方電網公司“兩精兩優、國際一流”戰略目標，深圳供電局積極不斷探索創新，通過提升管理的方式，做到了真正以客戶為中心，推動客戶滿意度、供電可靠性等各項指標提升。為了落實此項工作，深圳供電局在2017年建設完成南山供電局智慧營業廳并上線運營，隨著南山供電局智慧營業廳的建設，很多簡單而工作量占比較大的業務實現通過自助服務進行辦理，無需在人工柜臺辦理[1]。同時，通過智能設備網點信息服務平臺的建設，南山智慧營業廳的工作模式具備極高的可推廣性，特別是智能設備具備快速采購與推廣的條件。隨著智能設備的數量越來越多，為確保智能設備接入的規范性、提高對智能設備的管理力度，降低智能設備運維成本。在此背景下，建立統一的智能設備接入標準、完善電力自助業務辦理系統異常狀態監測方法等工作已迫在眉睫[2]。但目前由于技術能力不足，導致各企業提供電力綜合業務自助辦理設備，無法滿足業務電子化移交，為克服現有技術存在的不足，本文提出一種針對電力自助業務辦理系統的異常狀態監測方法，以此種方式，建立設備驅動與業務應用平臺的統一通道和統一接入規范，實現跨語言調用和簡化調用接口，屏蔽業務操作與設備交互的復雜性，解決由于系統異常狀態造成的業務服務落實不到位問題。

1 電力自助業務辦理系統異常狀態監測方法

1.1 基于中間件接入的系統異常狀態通信

為了確保對電力自助業務辦理系統異常狀態的有效監測，結合中間件的接入，進行系統異常狀態的通信設計。異常狀態通信設計作為營業廳智能設備接入中間件設計的有機組成部分之一，首先需要按照南方電網“十四五”信息化規劃要求，遵循標準化原則、適用性原則、可操作性原則、安全性原則、先進性原則，充分考慮底層設備的種類多樣，保持系統在通信中具備良好的協調性、規范性、跨系統性和可擴展性，通過統一的接口規范和靈活的配置屬性，適應應用調用流程、調用邏輯和系統切換的變化，滿足應用端調用變化和底層硬件變化的需求[3]。

目前，基于主流的電力自助業務辦理系統通信設計包括兩種方案，分別為Windows 版的OCX 中間件接入方案、和Linux 與Android 版的WebSocket 中間件接入方案。為了簡化設計的步驟，優化異常狀態通信信道，此次通信設計選擇前者方案，其中OCX 中間件接入是為簡化基于底層動態庫、為應用程序開發的一套JavaScript 類，接入后，直接使用ActiveX 控件，進行系統底層結構的包裝，再將完成包裝后的控件進行封裝。此時，用戶可以直接通過JS 接口進行數據的調用與外部通信的驅動，從而實現對學習者成本的簡化，滿足通信的高速化。中間件接入架構示意圖，如圖1所示。

圖1 中間件接入架構示意圖

接入系統的首層為Web 應用層，此層由前端和后端構成，可以實現在終端上進行界面可視化展示，以及跟用戶進行交互等。

OCX 中間件層，向上為應用層提供接口服務，向下調用各硬件模組，以達到兼容各設備廠商的目的。當應用將要執行某一個業務操作時，如讀取居民身份證信息與掃描獲取正反面圖片時，需要調用身份證閱讀器，按照邏輯順序，控制硬件，獲取文字和圖片信息。OCX 中間件可提供通信端兩大輔助模組，分別為“配置中心”模組和“性能優化”模組[4]。“配置中心”模組包括對硬件通訊端口、應用地址等信息的統一配置管控。“性能優化”模組涉及看門狗程序、進程守護、監控設備是否開機等功能的統一管控。WebSocket 中間件系統建設包括Web 應用層、WebSocket 服務層、硬件驅動層。為了使系統兼容不同終端廠商，需要制定統一接口，讓“WebSocket 服務層”和“硬件驅動層”進行規范通訊，例如，使用動態鏈接共享庫的方式進行前端信息的動態加載，即可實現通信。

1.2 電力自助業務辦理系統運行異常狀態遠程更新

為了確保對電力自助業務辦理系統運行異常信息的實時更新，提出一種針對系統硬件模塊的驅動遠程升級程序，此程序可實現VTM 自助辦理設備驅動更新自檢、驅動下載、驅動自主安裝，由VTM自助辦理設備完成本機驅動自檢、平臺系統模塊驅動比對、驅動服務器數據庫查詢及驅動下載等工作，VTM 終端根據自檢和比對結果完成各模塊的驅動自動更新，以此種方式減少VTM 自助設備運維的人工工作量[5]。

更新過程中，由系統終端發起獲取版本請求交易，后臺返回終端當前對應設備組的最新版本，終端檢測版本是否一致，如不一致，終端根據指定的協議獲取最新版本信息〔如該版本的后版本中存在多個全版本和非全版本，終端先獲取最后一個全版本，然后依次獲取全版本后的各版本信息（循環獲取）〕，此過程見圖2所示。

圖2 終端更新流程

按照流程，對系統終端所屬文件進行實時更新，通過此種方式，確保操作端可以掌握電力自助業務辦理系統的實時運行狀態。

1.3 系統底層模塊運行自檢與異常上報

在完成上述相關設計后，提取系統底層信息，通過系統在運行中的自檢與異常上報，實現對系統異常狀態的實時監控。為了滿足此種作業需求，可借助數字化工具，對系統的運行狀態進行可視化處理，實時監測設備運行狀態，通過設備模塊調用運行狀態自檢，實現設備運行異常情況，主動設備，加強營業廳自主運維。

通過1.1和1.2中的操作步驟，可以實現對系統運行中異常信息與狀態信息的實時獲取，通過對獲取信息的深度分析，掌握系統的當前運行狀態是否存在異常。當識別到系統運行存在異常時，需要定位異常信息的傳輸端與發送源，并在識別異常信息后確定故障信息所屬代碼，將代碼信息發送到系統云端。通過自檢機制進行故障代碼的深度辨析，將得到的最終數據傳輸給系統管理員或售后人員，以此種方式，實現對系統底層模塊運行的異常上報。

綜上所述，本文最終提出的系統運行自檢機制，不僅可以實現將系統運行信息上報到云端，并根據識別的故障屬性劃分故障類別進行系統運行異常的提醒，同時也可以在一定程度上提高電力自助業務辦理系統的智能性與安全性，極大地提升電力營業廳的用戶體驗和售后服務水平。

2 實例應用分析

結合本文上述論述內容，從理論方面實現了對監測方法的設計，為了驗證該監測方法在電力自主業務辦理系統當中的應用效果，選擇以某電力企業作為依托，針對該電力企業正在運行的自主業務辦理系統對其運行狀態進行監測，并通過監測結果驗證本文監測方法的應用可行性和優勢。已知該電力企業當中的自助業務辦理系統終端與后臺采用http協議實現交互。為了確保實驗結果的可靠性，對該系統的硬件接口進行規范化處理，并定義該系統基于底層動態庫為應用程序開發的一種Java 類型。在明確系統的基本情況后，引入本文監測方法對該系統進行全天24小時運行監測。采用人為的方式，在系統運行過程中，引入對系統運行造成干擾的因素，并設定其產生干擾的時間為已知，將監測結果進行記錄，為方便分析繪制成如表1所示。

表1 本文監測方法應用結果記錄表

從表1中得到的結果可以看出，人為引入干擾因素的時間與本文檢測方法檢測到系統出現異常運行狀態的時間相差分別為1s、2s、2s、3s 和3s，因此其相應的監測響應時間分別為1s、2s、2s、3s 和3s。由此可以看出，本文提出的監測方法能夠對電力自主業務辦理系統的異常運行狀態進行快速響應監測，其響應時間能夠始終控制在5s 以內，對于及時、快速恢復系統正常運行具有較高的技術優勢。

3 結語

目前各業務辦理設備僅提供業務辦理能力，但隨著新型產品及設備配件的迭代升級，產業對于固件驅動的更新安裝、VTM 自助設備的運維，成為了現行的必要工作。為克服上述現有技術存在的不足，提升電力營業廳的用戶體驗和售后服務水平，本文提出一種針對電力自助業務辦理系統異常狀態的監測方法，并在完成設計后，通過實驗證明了設計方法真實有效。總之，此次設計已基本完成項目要求，取得的技術成果主要包括：底層OCX 驅動開發、Windows、Linux、Android 操作系統底層驅動調用、接口開發測試、數據互通存儲。但在后續的進一步開發與研究中，應當從業務層面和信息層面具備入手，通過深化設計成果、深度挖掘客戶端需求等方式，真正實現直達終端用戶的“營配合一”，從而為客戶服務水平的提升構建有力的支撐。