基于圖像識(shí)別的電力應(yīng)急物資管理

摘 要：隨著社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)均以電力能源為主現(xiàn)狀，避免出現(xiàn)電力輕、中、重等級(jí)事故，給日常生產(chǎn)活動(dòng)帶來(lái)極大的損失影響，應(yīng)急物資在電力企業(yè)的日常管理工作中越來(lái)越受到關(guān)注，只有做好這部分工作，才能做到有備無(wú)患，確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。但是當(dāng)前電力應(yīng)急物資管理水平仍在一些特殊情況下無(wú)法滿(mǎn)足電力系統(tǒng)的需求。因此本文以圖像識(shí)別技術(shù)與電力應(yīng)急物資管理緊密聯(lián)系為研究基礎(chǔ)，首先詳細(xì)闡述了電力應(yīng)急物資管理的現(xiàn)狀及需求點(diǎn)進(jìn)行分析，其次結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，從管理模塊、業(yè)務(wù)流程以及保障體系等層面，設(shè)計(jì)了基于圖像識(shí)別的電力應(yīng)急物資管理方案，并對(duì)其運(yùn)行成效進(jìn)行了分析。最后為進(jìn)一步提高電力應(yīng)急物資管理水平，緊接著給出了實(shí)際可行的對(duì)策建議。

關(guān)鍵詞：圖像識(shí)別;電力系統(tǒng);應(yīng)急物資

一、引言

在突發(fā)事件和自然災(zāi)害的影響下，電力設(shè)施的正常運(yùn)行工作將會(huì)受到破壞，電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行會(huì)受到很大的影響。因此，為了提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性并減少電力的使用，可以減少事故對(duì)電力系統(tǒng)的影響，必須及時(shí)正確處理事故。在處理事故過(guò)程中，需要大量的應(yīng)急物資，包括相關(guān)的設(shè)備，工具，材料等。這些材料是緊急的，必須在短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)備好。為了應(yīng)對(duì)這種突發(fā)情況，電力應(yīng)急物資調(diào)配的及時(shí)性和有效性尤為重要。在供電安全保障高要求下，電力應(yīng)急物資需求提報(bào)的準(zhǔn)確性、及時(shí)性要求越來(lái)越高，如果能從源頭上解決需求提報(bào)的問(wèn)題，優(yōu)化自下而上提報(bào)流程，完善自上而下審批校驗(yàn)流程，使應(yīng)急物資供應(yīng)能夠及時(shí)得到保障，對(duì)提高供電可靠性具有積極重要的意義。而圖像識(shí)別技術(shù)作為新一代信息技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析和理解， 以識(shí)別各種不同模式的目標(biāo)和對(duì)象的技術(shù)，應(yīng)用于電力應(yīng)急物資調(diào)配管理，可以有效提升調(diào)配速度和效率。圖像識(shí)別是人工智能的一個(gè)重要領(lǐng)域，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，圖像識(shí)別技術(shù)也受到了空前的關(guān)注。2019年發(fā)布的《互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)司法應(yīng)用白皮書(shū)》將圖像識(shí)別列為十大典型技術(shù)應(yīng)用之一，如醫(yī)療診斷中各種醫(yī)學(xué)圖片的分析與識(shí)別、天氣預(yù)報(bào)中的衛(wèi)星云圖識(shí)別、環(huán)境監(jiān)測(cè)中的遙感圖片識(shí)別以及指紋識(shí)別、臉譜識(shí)別等都是圖像識(shí)別。在電力突發(fā)事件應(yīng)急管理中使用圖像識(shí)別技術(shù)，能全面升級(jí)電力管理的數(shù)字化、智能化，逐步推進(jìn)信息智能化運(yùn)維技術(shù)，不斷完善并改進(jìn)應(yīng)急物資管理的信息技術(shù)，從應(yīng)急物資管理技術(shù)的角度提高了電力應(yīng)急物資需求提報(bào)的準(zhǔn)確性、及時(shí)性，提高了電力應(yīng)急物資保障的可靠性，增強(qiáng)了電力應(yīng)急物資管理的改革方案實(shí)施力度。

二、現(xiàn)階段電力應(yīng)急物資管理情況

應(yīng)對(duì)突發(fā)性事件，確保能夠快速恢復(fù)電網(wǎng)供電，需派遣相關(guān)人員去事故現(xiàn)場(chǎng)核查物資損害情況，整理成報(bào)表文檔提交給專(zhuān)責(zé)人員進(jìn)行匯總，再統(tǒng)一向物資管理部門(mén)上報(bào)需求，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行需要的物資。此過(guò)程存在兩方面的不足之處：一是應(yīng)急事故現(xiàn)場(chǎng)的物資需求無(wú)法準(zhǔn)確及時(shí)上報(bào)。由于應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)情況的復(fù)雜性以及相關(guān)應(yīng)急條件的不具備性，現(xiàn)場(chǎng)人員智能通過(guò)電話、短信、微信等通訊手段進(jìn)行應(yīng)急物資的申報(bào)，導(dǎo)致申報(bào)流程混亂，物資需求無(wú)法統(tǒng)計(jì);除此之外，現(xiàn)場(chǎng)處理人員對(duì)某些物資的人工識(shí)別度不高，不知道具體物資的名稱(chēng)及型號(hào)等，加上現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)物資的認(rèn)知與倉(cāng)儲(chǔ)人員對(duì)物資的認(rèn)知存在專(zhuān)業(yè)的差異，容易出現(xiàn)應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)物資無(wú)法準(zhǔn)確描述，導(dǎo)致上報(bào)的物資信息不準(zhǔn)確，使倉(cāng)儲(chǔ)人員對(duì)急需物資無(wú)法正確識(shí)別。二是應(yīng)急物資運(yùn)輸調(diào)配效率低。由于信息化遲遲得不到發(fā)展，沒(méi)有建立統(tǒng)一的工作標(biāo)準(zhǔn)，在電網(wǎng)內(nèi)部應(yīng)急物資調(diào)撥工作過(guò)程中，調(diào)度人員需要査閱相關(guān)物資調(diào)撥單，采用電話方式與相關(guān)工作人員溝通，進(jìn)行工作準(zhǔn)備、物資發(fā)貨、物資接收等操作。加上應(yīng)急物資調(diào)配指揮業(yè)務(wù)因其跨部口、跨地區(qū)、協(xié)作要求高、人員、車(chē)輛多、信息化水平率低等因素導(dǎo)致實(shí)施效率不高、管理困難、響應(yīng)不及時(shí)等題。

三、基于圖像識(shí)別的電力應(yīng)急物資管理解決方案

3.1基于圖像識(shí)別的電力應(yīng)急物資管理模塊

本文的解決方案：一種基于圖像識(shí)別的電力應(yīng)急物資需求管理，包括手持終端和服務(wù)器，手持終端連接現(xiàn)場(chǎng)圖像采集模塊，圖像采集模塊拍攝現(xiàn)場(chǎng)物資圖像并通過(guò)手持終端傳到服務(wù)器，服務(wù)器的圖像智能識(shí)別處理模塊對(duì)上報(bào)的現(xiàn)場(chǎng)物資圖像進(jìn)行智能識(shí)別，獲得物資名稱(chēng)及型號(hào)，并反饋到手持終端，手持終端的物資需求提報(bào)模塊向服務(wù)器上報(bào)應(yīng)急物資需求信息，服務(wù)器的應(yīng)急物資調(diào)配優(yōu)化模塊根據(jù)物資需求信息生成物資調(diào)配方案?；趫D像識(shí)別的電力應(yīng)急物資管理模塊如下：

應(yīng)急物資需求模塊。通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)接收物資需求提報(bào)提交應(yīng)急物資需求信息，包括應(yīng)急搶修災(zāi)害類(lèi)別、緊急程度和上報(bào)的現(xiàn)場(chǎng)物資圖像等，并寫(xiě)入物資需求信息庫(kù)。

電力物資特征提取模塊。將具體型號(hào)電力物資樣本圖像上傳，利用樣本圖像訓(xùn)練分類(lèi)器，提取生成電力物資特征，并保存到電力物資特征庫(kù)。

圖像智能識(shí)別處理模塊。對(duì)上報(bào)的現(xiàn)場(chǎng)物資圖像進(jìn)行智能識(shí)別，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)采集的物資圖像與系統(tǒng)預(yù)存的電力物資特征進(jìn)行比對(duì)，比對(duì)成功則將該電力物資具體型號(hào)和名稱(chēng)發(fā)送到物資需求提報(bào)中心，由現(xiàn)場(chǎng)用戶(hù)確認(rèn)。

應(yīng)急物資調(diào)配優(yōu)化模塊。提取電力物資系統(tǒng)中庫(kù)存數(shù)據(jù)，從物資需求信息庫(kù)獲取物資需求清單數(shù)據(jù)，利用多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法求解最優(yōu)解集，并將最優(yōu)解集寫(xiě)入物資儲(chǔ)備優(yōu)化結(jié)果庫(kù)，利用物資儲(chǔ)備優(yōu)化結(jié)果庫(kù)生成電力應(yīng)急物資保障及調(diào)配最優(yōu)化方案發(fā)送到物資需求提報(bào)中心。

物資調(diào)配算法評(píng)價(jià)校驗(yàn)?zāi)K。確定檢驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)?zāi)Ｐ退惴ㄉ傻挠?jì)算結(jié)果，對(duì)生成的最優(yōu)解集和檢驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，當(dāng)計(jì)算結(jié)果集和樣本數(shù)據(jù)集有較大誤差時(shí)，可調(diào)整多目標(biāo)權(quán)值，訓(xùn)練結(jié)束后，將相關(guān)多目標(biāo)權(quán)值保存到儲(chǔ)備優(yōu)化結(jié)果庫(kù)。

3.2基于圖像識(shí)別的電力應(yīng)急物資流程分析

通過(guò)對(duì)電力應(yīng)急物資業(yè)務(wù)的詳細(xì)分析，可以將基于圖像識(shí)別的電力應(yīng)急物資分為以下幾個(gè)流程：圖像采集、圖像預(yù)處理、特征提取、圖像識(shí)別、需求分析、需求申報(bào)、調(diào)配、采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)、配裝和運(yùn)輸配送。其運(yùn)作流程如圖1所示，災(zāi)害發(fā)生時(shí)，各電力基層單位根據(jù)災(zāi)害情況及時(shí)預(yù)測(cè)物資需求量，結(jié)合管轄區(qū)域內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行情況和實(shí)際保障需求，提出應(yīng)急物資需求。同時(shí)派人前往事故現(xiàn)場(chǎng)，勘察人員及時(shí)使用手持設(shè)備對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行圖像采集，包括事故現(xiàn)場(chǎng)對(duì)物資信息或損毀情況，并將所述圖像信息實(shí)時(shí)傳輸至后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行圖像預(yù)處理和特征提取，通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)圖像識(shí)別，在海量物資模型數(shù)據(jù)庫(kù)篩選出準(zhǔn)確的物資信息，確定應(yīng)急物資的種類(lèi)及數(shù)量，并生成應(yīng)急物資需求清單。進(jìn)行物資需求分析及申報(bào)。利用物資儲(chǔ)備優(yōu)化結(jié)果庫(kù)生成電力應(yīng)急物資保障及調(diào)配最優(yōu)化方案，在電力應(yīng)急物資調(diào)度完成后仍舊未滿(mǎn)足的電力物資通過(guò)采購(gòu)的方式來(lái)完成。應(yīng)急物資保障中心根據(jù)應(yīng)急物資采購(gòu)任務(wù)自動(dòng)生產(chǎn)采購(gòu)訂單，采用圖像識(shí)別技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)應(yīng)急物資出入庫(kù)、在庫(kù)等環(huán)節(jié)信息進(jìn)行跟蹤追溯，確保電力應(yīng)急物資配送高效執(zhí)行。

3.3基于圖像識(shí)別的電力應(yīng)急物資保障體系構(gòu)建

電力應(yīng)急物資保障從本質(zhì)上講應(yīng)該是一個(gè)集集成、標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一、迅速為一體的過(guò)程，它在電力應(yīng)急管理中扮演著極為重要的角色，同時(shí)也是其中最具有難度和挑戰(zhàn)性的一個(gè)環(huán)節(jié)，應(yīng)急物資保障的效果決定著整個(gè)應(yīng)急工作的成功與否，為了較好的完成電力應(yīng)急物資管理工作，突出圖像識(shí)別技術(shù)的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，本文提出一種較為完善的基于圖像識(shí)別的電力應(yīng)急物資保障體系，如圖2所示。

由圖2可知，電力應(yīng)急物資管理保障體系是是保證電力系統(tǒng)應(yīng)急物資順利配送的核心系統(tǒng)，同時(shí)也是降低電力突發(fā)事故的危害、促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定的不可忽視的關(guān)鍵一環(huán)。其信息調(diào)度中心是電力應(yīng)急物資保障體系所必備的核心條件，為工作人員實(shí)現(xiàn)在突發(fā)事故現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一指揮、分工負(fù)責(zé)和重點(diǎn)保護(hù)任務(wù)提供重要的決策性支持。圖像識(shí)別是本文所提出的電力應(yīng)急物資保障體系的首要特征，圖像智能分析主要包括圖像處理、目標(biāo)檢測(cè)、目標(biāo)跟蹤、場(chǎng)景識(shí)別等業(yè)務(wù)應(yīng)用。利用此特點(diǎn)構(gòu)建信息調(diào)度中心。合理的將系統(tǒng)內(nèi)部各體系間相互聯(lián)系的通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)設(shè)備、數(shù)據(jù)交換設(shè)備以及其他電力設(shè)備等集成到一個(gè)信息交流平臺(tái)，從而切實(shí)實(shí)現(xiàn)信息交流的集成化，在電力突發(fā)是個(gè)發(fā)生時(shí)，各個(gè)體系都可以通過(guò)這個(gè)信息調(diào)配交流中心了解相互之間的工作情況，實(shí)現(xiàn)各體系的相互作用和協(xié)同工作。同時(shí)通過(guò)這一信息交流平臺(tái)還可以完成整個(gè)應(yīng)急物資、選取供應(yīng)商等工作，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急物資統(tǒng)一置辦、分配和運(yùn)輸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)快速保障。

圖2 基于圖像識(shí)別的電力應(yīng)急物資保障體系

四、進(jìn)一步加強(qiáng)電力應(yīng)急物資管理的保障對(duì)策

4.1加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)應(yīng)急搶險(xiǎn)救援隊(duì)伍建設(shè)

電力企業(yè)要積極組建和培養(yǎng)專(zhuān)兼職應(yīng)急隊(duì)伍，建設(shè)形成具有不同專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)，能夠承擔(dān)重大事件搶險(xiǎn)救援任務(wù)的電力專(zhuān)業(yè)應(yīng)急搶險(xiǎn)救援隊(duì)伍。加強(qiáng)對(duì)應(yīng)急搶險(xiǎn)救援隊(duì)伍的培訓(xùn)和演練，提高專(zhuān)業(yè)理論水平和實(shí)戰(zhàn)技能，配備必需的應(yīng)急技術(shù)裝備，并實(shí)現(xiàn)日常生產(chǎn)與應(yīng)急救援的有機(jī)結(jié)合。

4.2組建應(yīng)急專(zhuān)家組

電力企業(yè)要組織建立電力具有電力專(zhuān)業(yè)、機(jī)械專(zhuān)業(yè)、氣象專(zhuān)業(yè)、建筑專(zhuān)業(yè)、水利專(zhuān)業(yè)等應(yīng)急所必需的專(zhuān)家隊(duì)伍。要開(kāi)展專(zhuān)家信息收集、分類(lèi)、建檔工作，建立相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)，逐步完善專(zhuān)家信息共享機(jī)制，形成分級(jí)分類(lèi)、覆蓋全面的電力應(yīng)急專(zhuān)家資源信息網(wǎng)絡(luò);完善專(zhuān)家參與預(yù)警、指揮、搶險(xiǎn)救援和恢復(fù)重建等應(yīng)急決策咨詢(xún)工作機(jī)制，開(kāi)展專(zhuān)家會(huì)商、研判、培訓(xùn)和演練等活動(dòng)。

4.3抓緊電力應(yīng)急物資保障體系建設(shè)

要優(yōu)化完善電力企業(yè)應(yīng)急物資儲(chǔ)備體系，建立重要電力應(yīng)急物資監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、預(yù)警體系和應(yīng)急物資生產(chǎn)、儲(chǔ)備及緊急配送體系，實(shí)現(xiàn)物資綜合信息動(dòng)態(tài)管理和共享。加強(qiáng)應(yīng)急物資和裝備日常維護(hù)管理，定期調(diào)整、輪換與更新儲(chǔ)備物資，保證應(yīng)急情況下的快速投入使用。

4.4完善應(yīng)急資金管理

電力企業(yè)要在年資金計(jì)劃中，將應(yīng)急資金列入計(jì)劃中，同時(shí)應(yīng)建立企業(yè)自籌、政府補(bǔ)貼、保險(xiǎn)理賠、社會(huì)捐贈(zèng)的應(yīng)急資金運(yùn)作機(jī)制。

4.5完善其他應(yīng)急保障體系準(zhǔn)備

完善應(yīng)急后勤保障、醫(yī)療保障等體系的建設(shè)。同時(shí)，應(yīng)與交通、消防、水文、安監(jiān)、公安等簽訂應(yīng)急資源共享及應(yīng)急支援協(xié)議。

五、結(jié)論

開(kāi)展圖像識(shí)別的電力物流應(yīng)急管理需要足夠的應(yīng)急資源作為支撐。電力企業(yè)應(yīng)該明確自身職責(zé)和原則，將每個(gè)部門(mén)的力量和資源協(xié)調(diào)起來(lái)，做好電力物資應(yīng)急的準(zhǔn)備工作。配置完整的應(yīng)急配電設(shè)備物資庫(kù)是第一個(gè)環(huán)節(jié)，根據(jù)不同區(qū)域和等級(jí)建立應(yīng)急配電物資平臺(tái)至關(guān)重要，劃分好每個(gè)平臺(tái)管理人員明的職責(zé)和任務(wù)，在電力應(yīng)急事件來(lái)臨時(shí)加強(qiáng)應(yīng)急物資保障的穩(wěn)固性和可靠性。

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作者簡(jiǎn)介：劉銳（1980-），男，湖南長(zhǎng)沙人，工程師，碩士，從事信息化管理工作。