在電力系統(tǒng)的發(fā)輸變配用五個環(huán)節(jié)中，配電網(wǎng)屬于末端環(huán)節(jié)，和電力用戶的生產(chǎn)生活息息相關(guān)。配電網(wǎng)的非正常運(yùn)行極易導(dǎo)致停電等事故發(fā)生，配電網(wǎng)故障搶修的時效性和搶修質(zhì)量及效率關(guān)乎電網(wǎng)供電可靠性和服務(wù)質(zhì)量。目前，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，檢修搶修任務(wù)日益繁重，配電網(wǎng)中大多數(shù)搶修業(yè)務(wù)仍需人工下發(fā)、實地檢查并匯報，然而整個電網(wǎng)搶修業(yè)務(wù)中，參與處理業(yè)務(wù)的系統(tǒng)眾多，交互頻繁，如果其中一環(huán)出現(xiàn)延時或錯誤，會給搶修業(yè)務(wù)即時性和準(zhǔn)確率帶來巨大困擾。

目前針對配電網(wǎng)故障搶修的研究主要集中在故障提前研判、快速恢復(fù)和實時監(jiān)控方面。有文獻(xiàn)提出一種基于可達(dá)性分析的主動配電網(wǎng)多故障分區(qū)修復(fù)策略并驗證了其可行性。有文獻(xiàn)提出基于運(yùn)營管理系統(tǒng)（operation mangement system, OMS）的配電網(wǎng)故障研判系統(tǒng)，實現(xiàn)了配電網(wǎng)調(diào)度和搶修指揮業(yè)務(wù)的融合。有文獻(xiàn)充分利用配電網(wǎng)故障信息與現(xiàn)代信息技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)了故障主動研判，并可精準(zhǔn)定位故障點(diǎn)。

然而在電網(wǎng)工單指派方面的研究不多，主要集中在提升服務(wù)質(zhì)量和工單內(nèi)容分析監(jiān)測，對工單流轉(zhuǎn)方式的研究較少。有文獻(xiàn)基于自然語言技術(shù)并結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)Bagging集成模型，實現(xiàn)對客戶投訴工單文本信息的深度挖掘。有文獻(xiàn)提出基于加入了針對電力工單文本領(lǐng)域詞典的WTF-IDF（word term frequency-inverse document frequency）特征選擇優(yōu)化算法，并使用支持向量機(jī)算法對該算法進(jìn)行實驗驗證。

為解決在用電高峰期時，電網(wǎng)工單派發(fā)過程中的人工處理工單誤派、錯派，工單后期審核分析耗時久、所需人力大，督辦、催辦類型工單需經(jīng)多個系統(tǒng)研判等問題，本文基于目前配電網(wǎng)系統(tǒng)工單的流轉(zhuǎn)方式，通過對供電服務(wù)指揮系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)輔助系統(tǒng)的開發(fā)，使用自然語言處理技術(shù)建立工單派發(fā)規(guī)則模型和工單派發(fā)路徑模型，部署一套基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑蓡畏绞降妮o助系統(tǒng)，以協(xié)助配電網(wǎng)供電服務(wù)指揮大廳坐席人員更好地完成各類工單的派發(fā)任務(wù)，提高配電網(wǎng)供電指揮中心坐席智能化程度，減少工單錯漏超時現(xiàn)象，提高工單響應(yīng)及信息分析檢索速率，使供電服務(wù)人員專注于業(yè)務(wù)，減輕工作負(fù)擔(dān)，減少工單的投訴率，提高用電問題解決效率，提升電網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

1 配電網(wǎng)供電指揮服務(wù)智能輔助系統(tǒng)必要性分析與設(shè)計思路

1.1 配電網(wǎng)故障報修存在的問題與需求分析

目前配電網(wǎng)系統(tǒng)電力工單派發(fā)還存在如下一些問題亟待解決：①供電指揮中心坐席人員人工派發(fā)電力工單流程復(fù)雜；②搶修高峰期坐席人員工作量繁多；③配電網(wǎng)系統(tǒng)派發(fā)工單任務(wù)與計劃有脫節(jié)。

根據(jù)目前配電網(wǎng)系統(tǒng)工單派發(fā)存在的問題，該供電指揮服務(wù)人工智能坐席輔助系統(tǒng)應(yīng)該完成以下幾項任務(wù)：1）針對坐席人員人工派發(fā)工單的復(fù)雜流程，簡化派發(fā)流程，實現(xiàn)智能化自動派發(fā)功能；2）以減少坐席人員搶修工單高峰期工作量為出發(fā)點(diǎn)，實現(xiàn)自動輔助派單功能；3）采用邏輯樹分析法對配電網(wǎng)系統(tǒng)工單派發(fā)流程進(jìn)行分析，詳細(xì)解析主動派發(fā)流程及其子業(yè)務(wù)，有效提高配電網(wǎng)系統(tǒng)派發(fā)任務(wù)的計劃管理水平。

1.2 配電網(wǎng)供電指揮服務(wù)智能輔助系統(tǒng)設(shè)計原則

開發(fā)供電指揮服務(wù)人工智能坐席輔助系統(tǒng)的根本目的是有效提高供電指揮中心派發(fā)工單的計劃管理水平，減輕工單處理人員和服務(wù)人員的工作量，降低人為因素而產(chǎn)生的投訴問題，提高供電和用電企業(yè)的信譽(yù)度，使供電系統(tǒng)能夠更安全、更經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行；該輔助系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)操作簡便、易于擴(kuò)充維護(hù)。

為此，系統(tǒng)構(gòu)建過程嚴(yán)格遵循如下原則：1）功能模塊化。各項功能獨(dú)立成塊又相互關(guān)聯(lián)，減少后續(xù)程序修改的工作量；2）可擴(kuò)展。系統(tǒng)新加的功能模塊可獨(dú)立編寫再加入主界面；3）操作簡便。采用人機(jī)對話界面，系統(tǒng)各項功能都可通過操作控件來完成；4）自動化工作流程。系統(tǒng)自動抓取數(shù)據(jù)，集中管理，避免人工手動操作，減少由操作疏忽造成有用數(shù)據(jù)遺漏的可能性。

1.3 配電網(wǎng)供電指揮服務(wù)智能輔助系統(tǒng)構(gòu)建思路

服務(wù)器機(jī)房、內(nèi)網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、人工坐席臺和部門處理節(jié)點(diǎn)組成了整個輔助系統(tǒng)的主要網(wǎng)絡(luò)及硬件布局。其中工單數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web系統(tǒng)、防火墻、智能電話控制裝置及智能電話均部署在服務(wù)機(jī)房區(qū)；內(nèi)網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)以非接口形式接收從國網(wǎng)95598呼叫中心客服北方分中心系統(tǒng)、新供電指揮系統(tǒng)及其他相關(guān)系統(tǒng)中傳來的工單；人工坐席臺部署運(yùn)行輔助系統(tǒng)；部門處理節(jié)點(diǎn)可進(jìn)行系統(tǒng)界面及派發(fā)工單信息查詢，從而督辦現(xiàn)場維修人員進(jìn)行接單處理。輔助系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)布局如圖1所示。

圖1 輔助系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)布局

2 配電網(wǎng)供電指揮服務(wù)智能輔助系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 MVC模型

MVC（model-view-controller）模式易于拓展，靈活且交互性強(qiáng)，常用于應(yīng)用程序的分層開發(fā)。整個模型的基本框架如圖2所示。

Model（模型）代表一個存取工單數(shù)據(jù)的對象，在工單數(shù)據(jù)變化時更新控制器。模型接收視圖請求的數(shù)據(jù)，并返回最終的處理結(jié)果，但處理過程對其他層來說是黑箱操作。模型的設(shè)計是MVC最主要的核心。

View（視圖）代表模型包含的工單數(shù)據(jù)的可視化，即代表用戶交互界面。在MVC設(shè)計模式中視圖僅僅只采集處理視圖上工單信息數(shù)據(jù)和坐席人員點(diǎn)擊界面的請求，而視圖上工單接派流程則交予模型處理。

Controller（控制器）作用于模型和視圖上，控制工單數(shù)據(jù)流向模型對象，并在工單數(shù)據(jù)變化時更新視圖，可使視圖與模型分離。控制器將模型和視圖分離，可以使多個視圖顯示同一工單數(shù)據(jù)模型，如果坐席工作人員利用控制器改變某一視圖對應(yīng)的工單數(shù)據(jù)模型，則其他所有相關(guān)視圖均會得到修改。

圖2 MVC模型基本框架

MVC設(shè)計模式的三層是緊密聯(lián)系又互相獨(dú)立的，相互獨(dú)立是指每一層內(nèi)部變化不影響其他層，緊密聯(lián)系是指其他層可通過接口（Interface）調(diào)用該層。這樣的模塊化設(shè)計使輔助系統(tǒng)數(shù)據(jù)變更和升級維護(hù)變得更加簡易。

Model-view-presenter，即MVP模式，它與MVC設(shè)計模式有一個重大的區(qū)別：在MVP模式中，視圖層不直接與模型層進(jìn)行交互，而是通過演示層來進(jìn)行。這雖然減輕了模型層交互的負(fù)擔(dān)，但是增加了演示層和視圖層的耦合度，如果某一個視圖與演示層交互較多，當(dāng)用戶改變該視圖時，則演示層也會被改變。

對于輔助系統(tǒng)的開發(fā)，由于配電網(wǎng)供電指揮服務(wù)涉及系統(tǒng)較多，輔助系統(tǒng)派生出的接口也較多，相較于MVP模式，MVC模式的重用性（即視圖層改變而不改動模型層和控制器層）更高，可維護(hù)性也更高。

2.2 自然語言處理技術(shù)

基于自然語言處理技術(shù)建立工單派發(fā)規(guī)則模型和工單派發(fā)路徑模型是供電服務(wù)指揮智能輔助系統(tǒng)最重要的組成部分。使用自然語言處理技術(shù)中的文本向量化處理技術(shù)，對工單受理內(nèi)容中如用戶地址、故障類型等關(guān)鍵詞進(jìn)行萃取，即將工單內(nèi)容轉(zhuǎn)化為算法所需的實數(shù)域空間連續(xù)向量。

目前主要有GloVe、FastText、Word2Vec、基于transformer的雙向編碼表示（bidirectional encoder representations from transformers, BERT）等方法。本輔助系統(tǒng)選用BERT預(yù)訓(xùn)練模型來進(jìn)行文本向量化處理，采用BERT+雙向長短時記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層（bidirectional long short-term memory, BiLSTM）+條件隨機(jī)場層（conditional random field, CRF）模型進(jìn)行命名實體識別（named entity recognition, NER）。

圖3為整個工單關(guān)鍵詞的識別邏輯。為將工單中每個字符的向量表達(dá)進(jìn)行上下文語義信息融合，首先需要將電力工單文本送入預(yù)訓(xùn)練完成的BERT語義編碼層，再將這些字向量輸入BiLSTM以預(yù)測工單實體信息標(biāo)簽類別，再對其進(jìn)行編碼，然后將結(jié)果輸入CRF計算出相連字符之間的標(biāo)簽轉(zhuǎn)換關(guān)系，接著用BIO標(biāo)簽做序列標(biāo)記，最后根據(jù)標(biāo)記從向量序列中解析出對應(yīng)不同工單內(nèi)容實體的標(biāo)簽信息。

圖3 工單關(guān)鍵詞識別邏輯

解析標(biāo)簽信息可獲取工單關(guān)鍵詞（如工單編號、工單類型、工單子類型、用戶編號、用戶地址、現(xiàn)場地址等）和工單派發(fā)路徑，結(jié)合工單業(yè)務(wù)類型等信息，根據(jù)工單派發(fā)規(guī)則和派發(fā)路徑模型的分析結(jié)果，鎖定自動派發(fā)范圍，將待辦工單自動派發(fā)至相應(yīng)處理部門。

對有明確戶號、派發(fā)規(guī)則的工單進(jìn)行下派并記錄派發(fā)過程，對沒有明確戶號，無法確認(rèn)派發(fā)規(guī)則的工單，建立地址庫，通過地址匹配確定派發(fā)規(guī)則和派發(fā)路徑，并將其作為一次“樣本”。通過大量“樣本”的建立和分析，實現(xiàn)系統(tǒng)自動派發(fā)規(guī)則和路徑的自我學(xué)習(xí)，從而擴(kuò)大自動派單范圍，提高派發(fā)率。

3 配電網(wǎng)供電指揮服務(wù)智能輔助系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)

3.1 輔助系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)與技術(shù)架構(gòu)

本輔助系統(tǒng)采用MVC模式作為總體架構(gòu)，如圖4所示。

本輔助系統(tǒng)具體的技術(shù)架構(gòu)如圖5所示。MVC模式的控制器通過內(nèi)網(wǎng)模擬瀏覽器操作接入新供電指揮系統(tǒng)獲取工單，通過業(yè)務(wù)層（即模型層）對工單進(jìn)行派發(fā)，將讀取到的全部工單、工單數(shù)據(jù)派發(fā)路徑等信息保存到數(shù)據(jù)庫中。同時記錄工單的派發(fā)流程，根據(jù)供電指揮中心要求將派發(fā)邏輯整理并保存到數(shù)據(jù)層。前后端通過Ajax進(jìn)行交互，對工單數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染后再展示到Web層，也是MVC模式的視圖層。

3.2 主要功能模塊

本供電指揮服務(wù)人工智能坐席輔助系統(tǒng)開發(fā)的主要模塊包括智能接派單模塊、多功能綜合告警模塊、人工派單輔助研判模塊、回單防火墻模塊。

圖4 配電網(wǎng)供電指揮服務(wù)智能輔助系統(tǒng)總體架構(gòu)

圖5 配電網(wǎng)供電指揮服務(wù)智能輔助系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

1）智能接派單模塊

對于系統(tǒng)派單，輔助系統(tǒng)通過供電指揮服務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口，實時獲取搶修類型工單信息數(shù)據(jù)，將工單數(shù)據(jù)及時保存進(jìn)數(shù)據(jù)庫。根據(jù)現(xiàn)有搶修業(yè)務(wù)工單派發(fā)路徑及規(guī)則，并通過每個工單樣本，實時整理學(xué)習(xí)，建立完善的配電網(wǎng)搶修工單路徑庫和規(guī)則庫，實現(xiàn)搶修類型工單的自動流轉(zhuǎn)與派發(fā)。

同時，通過SG186系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口，可實時獲取非搶修類工單數(shù)據(jù)，其中包括服務(wù)申請咨詢、督辦、催辦、意見、表揚(yáng)、投訴建議等類型工單數(shù)據(jù)，整理規(guī)范化工單派發(fā)路徑并實時維護(hù)，實現(xiàn)非搶修類工單的自動接派。圖6、圖7為搶修類和非搶修類工單信息展示界面。

圖6 主動搶修工單信息展示界面

圖7 非搶修類工單信息展示界面

此外，基于工單特殊性，某些特殊工單需要人工輔助派發(fā)，因系統(tǒng)無法做出與坐席人員基于長期經(jīng)驗與熟練度而做出的類似判斷，所以需要系統(tǒng)輔助研判，調(diào)閱相關(guān)信息輔助人工派發(fā)，此類工單相對容易處理，且數(shù)量占比少。

2）多功能綜合告警模塊

在國網(wǎng)現(xiàn)有電力生產(chǎn)管理系統(tǒng)（power production mangement system, PMS）搶修模塊、95598系統(tǒng)、SG186系統(tǒng)中，已經(jīng)針對工單派發(fā)異常、派單超時、現(xiàn)場未接單等問題做出了相應(yīng)的告警功能，

基于此，本輔助系統(tǒng)做了如下優(yōu)化：①自動定時監(jiān)測各接口傳送的全部工單，對未派送且即將超時的工單做出提前彈窗警示，如圖8所示；②針對工單內(nèi)容不標(biāo)準(zhǔn)、語義模糊等問題，輔助系統(tǒng)根據(jù)工單受理內(nèi)容信息，通過對關(guān)鍵詞的智能研判進(jìn)行提示，使用頁面展示告警信息解決；③針對程序非正常運(yùn)行、主機(jī)掉線等情況，輔助系統(tǒng)將進(jìn)行在線監(jiān)測，當(dāng)派單主機(jī)宕機(jī)或網(wǎng)絡(luò)掉線時，通過郵件、電話（將設(shè)定內(nèi)容轉(zhuǎn)化為語音通知，并記錄電話內(nèi)容及按鍵信息）等多種方式進(jìn)行告知提醒，能及時將此信息通知給工作人員，確保派單主機(jī)正常工作，及時處理異常。

圖8 未派單工單彈窗提示

3）人工派單輔助研判模塊

目前供電指揮服務(wù)中心的坐席工作人員在工單派發(fā)時，對同一用戶的各類信息進(jìn)行檢索調(diào)閱，需要登錄多個系統(tǒng)，增加了工作復(fù)雜性，故該模塊設(shè)計了以下功能：

①用戶畫像研判，獲取工單中如戶號、用電信息、繳費(fèi)信息、地址信息、用戶關(guān)聯(lián)信息等，如圖9所示；

②工單內(nèi)容準(zhǔn)確研判，通過用戶用電信息采集系統(tǒng)召測電能量數(shù)據(jù)，判斷工單內(nèi)容是否準(zhǔn)確，也可查看用戶的用電情況；

③工單路徑研判，例如針對停電事件，對同一工單、同一線路的停電信息與同一工單、不同線路的停電信息進(jìn)行研判，或者對同一線路的多種重復(fù)類工單的停電信息進(jìn)行研判，來確定是否需要派發(fā)工單調(diào)度配電網(wǎng)檢修班進(jìn)行檢修。

此外，針對無法判別路徑的工單，在工單到達(dá)系統(tǒng)后，系統(tǒng)自動檢索該工單相關(guān)信息，如該工單客戶的基本信息、繳費(fèi)信息等，同時調(diào)閱其供電責(zé)任區(qū)域信息和其他相關(guān)工單信息，減少工作人員在各系統(tǒng)中逐一查找的時長。

圖9 一鍵調(diào)閱關(guān)聯(lián)信息展示

4）回單防火墻模塊

圖10為3條回單審核信息展示，該模塊可對工單回復(fù)內(nèi)容進(jìn)行自動解析，通過對某些特定字段的規(guī)范化約束判斷，例如：用戶個人聯(lián)系電話位數(shù)不準(zhǔn)確、對工單的回復(fù)時間的邏輯判斷等，將不符合國家電網(wǎng)工單回復(fù)規(guī)范、邏輯不合理的回復(fù)工單返回重填以減少工單中用詞不當(dāng)、關(guān)鍵信息錯漏的現(xiàn)象。同時，模塊可根據(jù)省公司提供的回單規(guī)范文件，對市級已確認(rèn)工單內(nèi)容進(jìn)行檢測校驗，并按照規(guī)范簡要的方式展示，給出修改意見。

圖10 回單審核信息展示

4 配電網(wǎng)供電指揮服務(wù)智能輔助系統(tǒng)實際驗證

該輔助系統(tǒng)已于2020年6月下旬在國網(wǎng)長沙供電公司應(yīng)用（目前已在湘潭、衡陽推廣），統(tǒng)計2021年3月數(shù)據(jù)，整個3月實現(xiàn)2 036張客戶訴求供電工單的智能研判及自動派發(fā)，派發(fā)成功率達(dá)82.97%，統(tǒng)計數(shù)據(jù)如圖11所示。該系統(tǒng)應(yīng)用后，一是規(guī)范了用戶訴求處置流程、有效挖掘當(dāng)前非搶修類工單業(yè)務(wù)的痛點(diǎn)問題，為優(yōu)化電網(wǎng)服務(wù)提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐；二是產(chǎn)生社會效益，快速響應(yīng)客戶需求，提升客戶滿意度，有效降低用戶投訴量；三是減員增效，長沙供電指揮中心服務(wù)坐席由25人減少至20人。

圖11 2021年3月派單率

本文輔助系統(tǒng)未應(yīng)用前，供電服務(wù)中心接到“催收電費(fèi)”的工單，于2020年1月3日17:06:13時受理工單，17:32:31完成工單內(nèi)容填寫，17:32:31將工單配送至城北支公司供電服務(wù)指揮中心班組，整個用時26min。

2021年5月8日17:02:18，供電服務(wù)指揮中心接到用戶電話，用戶告知湖南省長沙市天心區(qū)書院南路258號公家小區(qū)出現(xiàn)變壓器漏油現(xiàn)象。輔助系統(tǒng)自接到用戶電話，17:02:28受理該搶修工單，并根據(jù)電話語音信息自動填寫受理內(nèi)容，于17:02:48時完成并接單，輔助系統(tǒng)根據(jù)工單派發(fā)規(guī)則和派發(fā)路徑模型的分析結(jié)果，于17:03:06派送至天心配電網(wǎng)運(yùn)維（搶修）班，整個工單流轉(zhuǎn)時間僅38s。

統(tǒng)計該輔助系統(tǒng)在長沙供電公司應(yīng)用前后各類工單數(shù)量及客戶滿意度，見表1。由表1可見，輔助系統(tǒng)的應(yīng)用提高了配電網(wǎng)供電指揮中心坐席人員的工作效率，縮短了搶修業(yè)務(wù)前期處置時間，給用戶提供了更優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)，提升了用戶滿意度。

表1 輔助系統(tǒng)應(yīng)用前后工單數(shù)據(jù)及用戶滿意度統(tǒng)計

5 結(jié)論

本文開發(fā)的供電指揮服務(wù)智能輔助系統(tǒng)實現(xiàn)了智能接派單、多功能綜合告警、人工派單輔助研判和回單防火墻共4個模塊。在簡化電網(wǎng)工單派發(fā)流程、減輕坐席工作人員工作負(fù)擔(dān)、降低工單誤派漏派率，以及提高現(xiàn)有供電指揮中心坐席系統(tǒng)智能化水平、保障電網(wǎng)工單業(yè)務(wù)通道穩(wěn)定快速運(yùn)行方面有了重大改進(jìn)。

對于今后電網(wǎng)工單的派發(fā)流轉(zhuǎn)，可以借鑒外賣、打車軟件的訂單需求場景，在用戶方面，開發(fā)移動客戶端，或者和第三方應(yīng)用進(jìn)行聯(lián)合，組織架構(gòu)同步，以此實現(xiàn)高效能的供電服務(wù)，提升用電問題解決效率，保證用戶的優(yōu)質(zhì)用電。

本文編自2021年第12期《電氣技術(shù)》，論文標(biāo)題為“配電網(wǎng)供電指揮服務(wù)智能輔助系統(tǒng)研究及應(yīng)用”，作者為吳剛、陳江雨 等。