[關(guān)鍵詞]電力通信光纜;資源管理;數(shù)字化技術(shù);應(yīng)用;優(yōu)化策略
近年來,隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)持續(xù)推進,電力通信光纜作為關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,其資源管理面臨著諸多挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展,為破解光纜資源管理難題提供了新思路。引入數(shù)字化技術(shù),推動電力光纜資源管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型,對于提高管理效率、降低運維成本、保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要。
(一)電力通信光纜資源的內(nèi)涵與特點
電力通信光纜資源是指電力系統(tǒng)中用于承載通信業(yè)務(wù)的光纖及其附屬設(shè)施的總和。它具有分布廣、點多線長、環(huán)境復(fù)雜和與電力設(shè)施同架等特點。電力通信光纜資源是電力系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施,是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵支撐。光纜資源的合理配置和高效利用,直接關(guān)系到電力通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)質(zhì)量和運行效率。因此,加強電力通信光纜資源管理,實現(xiàn)資源的全生命周期管控,對于提高電力通信保障能力,促進電力現(xiàn)代化發(fā)展具有重要意義。
(二)電力通信光纜資源管理系統(tǒng)的功能架構(gòu)
電力通信光纜資源管理系統(tǒng)是一個集資源管理、業(yè)務(wù)管理、運維管理等功能于一體的綜合管理平臺。其功能架構(gòu)主要包括光纜資源信息管理、光纜資源規(guī)劃設(shè)計、光纜資源建設(shè)管理、光纜資源運維管理等模塊。光纜資源信息管理負(fù)責(zé)光纜資源數(shù)據(jù)的采集、存儲、處理和共享;光纜資源規(guī)劃設(shè)計負(fù)責(zé)光纜線路的規(guī)劃、可行性研究、方案設(shè)計等;光纜資源建設(shè)管理負(fù)責(zé)光纜工程的施工、驗收、交付等;光纜資源運維管理負(fù)責(zé)光纜設(shè)施的巡檢、維護、搶修等。各功能模塊相互聯(lián)系,形成了一個完整的閉環(huán)管理流程,為電力通信光纜資源管理提供了全方位、全過程的支撐。
(三)電力通信光纜資源管理系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀
目前,國內(nèi)各電力公司普遍建設(shè)了電力通信光纜資源管理系統(tǒng),在資源可視化管理、線路健康狀態(tài)分析、故障定位與搶修等方面發(fā)揮了重要作用。系統(tǒng)集成了地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)、射頻識別(RadioFrequency ldentification,RFID)等先進技術(shù),實現(xiàn)了光纜資源的精細(xì)化管理和自動化運維。但在實際應(yīng)用中,仍存在資源數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不足、業(yè)務(wù)協(xié)同度不高、管理力度不細(xì)等問題,難以滿足新形勢下的管理需求閤。未來,電力通信光纜資源管理亟需引入大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字化技術(shù),推動管理流程再造和業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新,不斷提高光纜資源管控水平,為電力通信網(wǎng)絡(luò)高質(zhì)量發(fā)展提供有力保障。
(一)大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用
大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力通信光纜資源管理中得到了廣泛應(yīng)用。一方面,利用多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)采集技術(shù),如光纖傳感、RFID、移動終端等,可以實現(xiàn)光纜資源數(shù)據(jù)的全面采集和高效整合,構(gòu)建起完整、準(zhǔn)確、實時的光纜資源數(shù)據(jù)庫,為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用奠定堅實基礎(chǔ)。另一方面,運用數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習(xí)等技術(shù),能夠?qū)A抗饫|資源數(shù)據(jù)進行深入分析和智能處理,挖掘潛在的規(guī)律和關(guān)聯(lián),實現(xiàn)光纜資源的精準(zhǔn)畫像和健康狀態(tài)評估,為光纜規(guī)劃、建設(shè)、運維等提供科學(xué)決策支持。同時,基于大數(shù)據(jù)的可視化技術(shù),構(gòu)建光纜資源全景模型,可以直觀展現(xiàn)光纜網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、關(guān)鍵節(jié)點、路由狀態(tài)等,從而大幅提高管理人員對全網(wǎng)資源的感知和把控能力,為智能調(diào)度、故障診斷等應(yīng)用奠定良好視覺基礎(chǔ)。
(二)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)賦能電力通信光纜資源管理,能夠推動管理模式從被動響應(yīng)向主動預(yù)防轉(zhuǎn)變。分布式光纖傳感、振動傳感等物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù),不僅能夠?qū)崟r監(jiān)測光纜設(shè)施的健康狀態(tài),包括光纜溫度、應(yīng)力、振動等關(guān)鍵參數(shù),還能夠及時發(fā)現(xiàn)光纜劣化、損傷等隱患,為光纜狀態(tài)評估和預(yù)警提供第一手?jǐn)?shù)據(jù)。同時,RFID、二維碼等物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識技術(shù)也可以在光纜資源管理中得到創(chuàng)新應(yīng)用,通過對光纜、接頭盒、配線架等設(shè)施設(shè)備進行“物品電子身份證”式管理,實現(xiàn)對光纜資源的全生命周期跟蹤與溯源,從而極大提高光纜資產(chǎn)管理的效率和精度。此外,IoT平臺支撐下的光纜資源管理,可以打通規(guī)劃、建設(shè)、運維等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)壁壘,實現(xiàn)全流程信息化協(xié)同,形成光纜設(shè)施預(yù)警、故障診斷、調(diào)度搶修的閉環(huán)管控,從而有力保障光纜網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運行。
(三)人工智能技術(shù)應(yīng)用
人工智能技術(shù)可以為電力通信光纜資源管理注入新動能。智能優(yōu)化算法應(yīng)用于光纜網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計,能夠通過機器推理和知識演繹,在海量參數(shù)中快速搜索出最優(yōu)路由方案,并結(jié)合地理信息、電力負(fù)荷等數(shù)據(jù)進行方案評估,大幅提高光纜線路規(guī)劃的效率和質(zhì)量。光纜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜,故障診斷是一大難題,因此,引入故障診斷專家系統(tǒng)、機器學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù),對海量歷史故障數(shù)據(jù)進行學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,掌握光纜故障的特征模式和診斷規(guī)則,可以實現(xiàn)自動化、智能化的光纜故障識別、定位、原因分析,極大縮短故障診斷時間,降低故障期間的通信中斷風(fēng)險。此外,人工智能基于強化學(xué)習(xí)技術(shù),優(yōu)化光纜資源調(diào)度策略,通過對網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、業(yè)務(wù)需求、資源屬性等多維數(shù)據(jù)的實時分析,自主學(xué)習(xí)和動態(tài)調(diào)整光纜資源的配置方案,能夠在確保光纜設(shè)施安全的前提下,最大化光纜資源利用效率,實現(xiàn)光纜網(wǎng)絡(luò)的彈性智能運行。
(四)區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用
區(qū)塊鏈技術(shù)以其去中心化、不可篡改等特性,為電力通信光纜資源管理提供創(chuàng)新解決方案?;趨^(qū)塊鏈搭建光纜資源使用權(quán)確權(quán)平臺,可以將光纜資源的產(chǎn)權(quán)信息上鏈,再利用密碼學(xué)原理對關(guān)鍵信息進行加密認(rèn)證,從而實現(xiàn)光纜資源產(chǎn)權(quán)的可信登記和全生命周期管理,有效解決光纜資源產(chǎn)權(quán)歸屬不清、糾紛頻發(fā)等問題。在跨區(qū)跨省的光纜資源共享利用場景中,區(qū)塊鏈技術(shù)可構(gòu)建光纜資源交易平臺,實現(xiàn)光纜資源使用權(quán)的點對點交易和自動清結(jié)算。交易各方通過智能合約事先約定交易規(guī)則和服務(wù)質(zhì)量,交易數(shù)據(jù)可以自動上鏈存證,這樣既能保證交易的公平性,又能提高交易效率,從而破解跨區(qū)域光纜資源互通共享的信任風(fēng)險。同時,區(qū)塊鏈不可篡改、可追溯的特性,可以為光纜資源交易提供有力的安全保障,所有交易記錄永久存儲,方便監(jiān)管審計和糾紛仲裁。
(五)云計算技術(shù)應(yīng)用
云計算技術(shù)重塑了電力通信光纜資源管理的IT架構(gòu),實現(xiàn)了管理系統(tǒng)的集中化、服務(wù)化、彈性化。過去傳統(tǒng)的光纜資源管理系統(tǒng)大多采用煙囪式架構(gòu),系統(tǒng)割裂、數(shù)據(jù)孤島問題突出。引入云計算架構(gòu)后,各個管理子系統(tǒng)和海量光纜數(shù)據(jù)遷移上云,打破了地域和部門間的界限,形成了統(tǒng)一的資源管理池,數(shù)據(jù)得以被集中管理,按需調(diào)用,這極大提高了資源配置效率和協(xié)同管理水平。同時,云計算平臺良好的彈性擴展和負(fù)載均衡能力,賦予了光纜管理系統(tǒng)更強的適應(yīng)性更夠更加輕松應(yīng)對管理規(guī)模和并發(fā)訪問的動態(tài)變化,這確保了管理服務(wù)的連續(xù)性。此外,云計算的服務(wù)化特性,能夠促進光纜資源管理從單純的支撐保障向服務(wù)創(chuàng)新延伸,通過開放API接口,云計算能夠向各業(yè)務(wù)單元、合作伙伴等提供差異化的光纜資源服務(wù),實現(xiàn)光纜資源的按需調(diào)配和彈性共享,盤活存量資源,創(chuàng)造增量價值。
(一)應(yīng)用效果評估指標(biāo)體系
構(gòu)建科學(xué)完善的評估指標(biāo)體系是開展數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用效果評估的基礎(chǔ)。這需要從管理效率、資源利用率、運維成本三個維度設(shè)計評估指標(biāo)。管理效率維度重點關(guān)注數(shù)字化技術(shù)對光纜規(guī)劃、建設(shè)、運維等業(yè)務(wù)流程優(yōu)化和管理效率提高的貢獻,如規(guī)劃設(shè)計周期和故障處理時長等;資源利用率維度聚焦數(shù)字化手段對盤活存量光纜資源和提高資源使用效率的作用,如光纜共享率、復(fù)用率和閑置率等;運維成本維度評估數(shù)字化轉(zhuǎn)型對光纜運維模式變革與成本結(jié)構(gòu)優(yōu)化的效果,如人工投入、備品備件費用及能耗成本等。
(二)應(yīng)用效果評估方法
開展數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用效果評估需要采用科學(xué)的評估方法。定量評估可通過收集光纜規(guī)劃、建設(shè)和運維等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),對比分析數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用前后各指標(biāo)數(shù)據(jù)的變化,計算指標(biāo)優(yōu)化幅度和提高率等,用數(shù)據(jù)說話,客觀評價數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用價值;定性評估可通過問卷調(diào)查、訪談等方式,廣泛聽取管理人員、一線員工、專家學(xué)者等利益相關(guān)方的意見建議,了解其對數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的真實感受,歸納應(yīng)用中的經(jīng)驗和改進空間,并從戰(zhàn)略高度解析數(shù)字化轉(zhuǎn)型對企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的影響。
(三)應(yīng)用效果評估結(jié)果
通過對某電力公司的調(diào)研分析,數(shù)字化技術(shù)在電力通信光纜資源管理中的應(yīng)用取得了積極成效。在管理效率方面,引入數(shù)字化管理平臺后,光纜規(guī)劃設(shè)計、故障處理等關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的作業(yè)效率明顯提高,員工的主觀獲得感普遍較高。資源利用方面,利用物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等新技術(shù),光纜資源得到進一步盤活,跨區(qū)跨省的光纜資源共享機制更加順暢,資源利用水平明顯提高。成本管控方面,通過推行集中化、服務(wù)化的云管理模式,機房運維、備件庫存等成本得以降低,但具體的成本降幅有待進一步量化分析。
(一)優(yōu)化數(shù)據(jù)質(zhì)量,夯實應(yīng)用基礎(chǔ)
電力通信光纜資源管理應(yīng)從數(shù)據(jù)源頭抓起。首先,需要制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,明確數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、處理等各環(huán)節(jié)的質(zhì)量要求,建立全流程數(shù)據(jù)質(zhì)量管控機制;其次,需要引入主數(shù)據(jù)管理理念,加強數(shù)據(jù)治理,提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性、一致性和及時性;再次,需要運用人工智能、機器學(xué)習(xí)等技術(shù),優(yōu)化數(shù)據(jù)分析、挖掘算法,提高數(shù)據(jù)處理效率和價值轉(zhuǎn)化能力;最后,需要加強數(shù)據(jù)安全合規(guī)管理,完善數(shù)據(jù)管理制度,強化數(shù)據(jù)脫敏、加密等措施,確保數(shù)據(jù)安全可控。唯有從數(shù)據(jù)源頭夯實基礎(chǔ),提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用才能行穩(wěn)致遠(yuǎn)。
(二)強化系統(tǒng)集成,提高協(xié)同效率
當(dāng)前,電力通信光纜資源管理系統(tǒng)大多采用條塊分割的建設(shè)模式,這導(dǎo)致了系統(tǒng)割裂、數(shù)據(jù)壁壘問題突出,業(yè)務(wù)協(xié)同困難。要破解“信息孤島”困局,應(yīng)立足業(yè)務(wù)實際,促進各系統(tǒng)的互聯(lián)互通和業(yè)務(wù)流程再造;基于云計算、大數(shù)據(jù)等新型架構(gòu),推進管理系統(tǒng)的集中化部署、一體化設(shè)計,實現(xiàn)GIS、企業(yè)資源規(guī)劃(Enterprise Resource Planning,ERP)、物聯(lián)網(wǎng)等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的無縫集成;運用微服務(wù)、應(yīng)用程序編程接口(Application Programming Interface,API)等技術(shù),打造開放共享的數(shù)據(jù)流通樞紐,推動跨部門、跨專業(yè)的數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)協(xié)同,建立管理協(xié)同機制,形成工作合力。唯有強化系統(tǒng)集成,打通數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn),才能充分釋放數(shù)字化技術(shù)的變革力量。
(三)創(chuàng)新應(yīng)用場景,拓展應(yīng)用深度廣度
電力通信光纜資源管理應(yīng)立足管理需求,因地制宜拓展數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,用實際應(yīng)用效果檢驗數(shù)字化轉(zhuǎn)型成效:在光纜規(guī)劃設(shè)計領(lǐng)域,運用大數(shù)據(jù)分析、知識圖譜等技術(shù),輔助光纜路由優(yōu)化和方案評估;在光纜資源監(jiān)管領(lǐng)域,應(yīng)發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈技術(shù)優(yōu)勢,實現(xiàn)光纜資產(chǎn)全生命周期管理和資源共享交易;在運維管理領(lǐng)域,應(yīng)用數(shù)字孿生、虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality,VR)、增強現(xiàn)實(Augmented Reality,AR)等新技術(shù),提高光纜設(shè)施巡檢、搶修的智能化水平。要堅持需求導(dǎo)向,聚焦應(yīng)用價值,不斷探索數(shù)字技術(shù)與光纜管理的最佳結(jié)合點,持續(xù)拓展應(yīng)用深度和廣度,讓數(shù)字化“實”起來。
(四)健全制度機制,強化應(yīng)用保障
電力通信光纜資源管理應(yīng)結(jié)合數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需要,系統(tǒng)梳理現(xiàn)有管理制度,以建立健全適應(yīng)數(shù)字時代的制度體系;明晰數(shù)據(jù)歸集、共享、應(yīng)用的邊界和流程,建立數(shù)據(jù)資源管理制度,促進數(shù)據(jù)要素有序流動;完善數(shù)字化人才隊伍建設(shè)制度,加大復(fù)合型人才引進、培養(yǎng)和激勵力度,打造高素質(zhì)管理隊伍:建立數(shù)字化應(yīng)用成效評估機制,科學(xué)評價數(shù)字技術(shù)對管理效能提高的貢獻度,形成應(yīng)用導(dǎo)向;強化網(wǎng)絡(luò)安全管理,健全數(shù)據(jù)安全、系統(tǒng)安全等配套管理制度,為數(shù)字化轉(zhuǎn)型保駕護航。唯有筑牢制度基石,營造良好的制度環(huán)境,才能保障數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用行穩(wěn)致遠(yuǎn)。
電力通信光纜資源管理是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,數(shù)字化技術(shù)的深度應(yīng)用是大勢所趨。實踐表明,數(shù)字化技術(shù)與光纜資源管理的深度融合,能夠有力促進管理模式創(chuàng)新,顯著提高管理效能。展望未來,電力通信光纜資源管理應(yīng)以數(shù)字化為牽引,以智能化為方向,持續(xù)推進管理流程再造和業(yè)務(wù)模式變革,不斷提高光纜資源配置效率和使用效益,為構(gòu)建泛在電力物聯(lián)網(wǎng),服務(wù)新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供有力支撐,為電力高質(zhì)量發(fā)展注入澎湃動力。