配电网报修态势主动预警系统技术领域
本发明属于电网运维，具体是一种配电网报修态势主动预警系统。
背景技术
配电网故障抢修是供电服务的核心业务，传统的配电网抢修模式是被动抢修，即
故障后由用户拨打95598报修电话开始，电网公司接到报修后，安排所处片区的抢修队伍进
行处理。受到技术手段的限制，管理部门仅能掌握报修情况、维修人员数量和出勤情况，对
故障报修的趋势没有预测预警，难以在客户报修之前获知报修趋势并采取精准抢修预案，
抢修效率不能保证。此外，由于缺少对抢修态势的量化分析，抢修资源只能按经验固定配
置，一旦某区域抢修力量不足，就会导致维修时间大大延长，影响客户的正常用电。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了配电网报修态势主动预警系统，不仅可以对整
个电网的报修情况进行可视化监控，还可以根据历史数据和实时数据，提前预测故障发生
的类型和概率。
本发明采用以下技术方案：配电网报修态势主动预警系统，其特征在于，包括故障
预警分析系统、实时监控系统和信息发布系统，所述的故障预警分析系统包括历史数据库、
分析模块、采集模块、实时数据库，所述的历史数据库用来存储之前客户的所有故障数据；
实时数据库用来存储实时采集到的用电数据；采集模块与各个数据系统对接，用来采集客
户实时用电关联数据；分析模块通过比对历史数据和实时数据，分析用户预警级别及预警
原因；所述的实时监控系统包括道路粒度地图和显示大屏，用来显示预警点和报修点的具
体位置；所述的信息发布系统包括发布脚本和发布处理模块，发布脚本生成发布信息，发布
处理模块把发布信息与道路粒度地图关联。
进一步的，配电网报修态势主动预警系统还包括片区规划模块，所述片区规划模
块将预警级别信息与片区关联，并将关联信息显示在大屏上。
进一步的，配电网报修态势主动预警系统还包括预案存储数据库，预案存储数据
库存储针对电力故障的常规预案脚本。
进一步的，发布脚本的范本至少包括以下信息：预警级别、台区编号、台区名称、预
警原因。
进一步的，预警级别分为三级，判断标准为：
一级预警：与客户报修倾向数据、历史重过载数据、历史故障数据、历史停电数据、
历史天气数据具有关联性的预警信息；
二级预警：与客户报修倾向数据、历史重过载数据、历史故障数据、历史停电数据、
历史天气数据、实时重过载数据、停电发布漏报数据具有关联性的预警信息；
三级预警：与客户报修倾向数据、历史重过载数据、历史故障数据、历史停电数据、
历史天气数据、实时重过载数据、停电发布漏报数据、OMS故障停电数据、实时停电数据、电
流突变数据、预报天气数据、客户物联网监控数据具有关联性的预警信息。
进一步的，信息发布系统还包括短信平台，短信平台将发布信息发送给运维人员，
提醒运维人员提前巡检和准备抢修。
进一步的，所述的分析模块包括预处理模块、编码模块、编码存储模块和判断模
块，预处理模块用于电力信息数据的过滤筛选和数据规划，编码模块用于数据的编码，编码
存储模块用于存储编码信息，判断模块用于编码信息的比对。
进一步的，预处理模块包括若干Storm模块和HBase模块，Storm模块用于过滤筛选
和数据规划，HBase模块用于Storm模块处理数据的存储。
进一步的，所述的编码模块为采用哈希算法的哈希编码模块。
本发明的有益效果是：
1、整个系统可以实现电力报修预警级别和类型的判断，并将预警信息显示在大屏
上，并将报修点的地理位置标注在地图上，实现整体电网报修预警信息的全面管控。
2、由于目前电网维护采用划片区管理，片区规划模块将预警级别与片区关联，可
以根据预警级别的信息数量，调配各个片区之间的维修人员和车辆，提高抢修效率。
3、根据不同电力故障对于客户本身和周边电网的影响，将电力故障报修事件划分
为三级，一级为最弱，三级为最强，从而可以根据问题严重性合理分配处理的优先级，提前
制定标准化抢修预案，提升抢修效率和工作质量，尽量确保电网整体运行的质量。
4、由于客户量巨大，我们面对的数据具有很高的维度；同时，不同类型的数据决定
了我们需要提取不同类型的特征和属性。我们选择采用哈希编码模块，利用多视图哈希方
法来处理数据，能够提高寻找到相似状态客户的速度，提高计算效率。
附图说明
图1是本发明系统的结构框图；
图2是分析模块结构示意图；
图3是预处理模块整体逻辑框架图。
具体实施方式
如图1所示的配电网报修态势主动预警系统，包括故障预警分析系统、实时监控系
统、信息发布系统、片区规划模块、预案存储数据库。
所述的故障预警分析系统包括历史数据库、分析模块、采集模块、实时数据库。
所述的历史数据库用来存储客户过往的所有故障数据，包括往年跨部门跨业务的
95598、营销、用采、PMS、OMS、EMS、配网自动化等电力数据和天气、客户物联网监控数据。
采集模块与包括95598、营销、用采、PMS、OMS、EMS、配网自动化等电力部门系统和
天气、客户物联网监控等各个数据系统对接，用来采集客户实时用电关联数据，并将采集到
实时数据存储到实时数据库。
分析模块通过比对历史数据和实时数据，分析用户预警级别及预警原因，对抢修
工单中有户号的，关联营销基础档案，查询用户所在台区，聚类分析台区用户的报修倾向。
对没有户号的，按照报修地址与营销基础档案进行模糊匹配，聚类分析台区用户的报修倾
向。
如图2所示，所述的分析模块包括预处理模块、编码模块、编码存储模块和判断模
块，预处理模块用于电力信息数据的过滤筛选和数据规划，编码模块用于数据的编码，编码
存储模块用于存储编码信息，判断模块用于编码信息的比对。预处理模块包括若干Storm模
块和HBase模块，Storm模块用于过滤筛选和数据规划，HBase模块用于Storm模块处理数据
的存储。所述的编码模块为采用哈希算法的哈希编码模块。
所述的实时监控系统包括道路粒度地图和显示大屏，道路粒度地图用来显示预警
点和报修点的具体位置；显示大屏用来实时显示所有文字和图像信息。
所述的信息发布系统包括发布脚本、发布处理模块和短信平台，发布脚本通过范
本生成发布信息，发布脚本的范本至少包括以下信息：预警级别、台区编号、台区名称、预警
原因；发布处理模块把发布信息与道路粒度地图关联；短信平台将发布信息发送给片区联
络人员，提醒运维人员提前巡检和准备抢修，短信平台功能的实现，也可以利用手机app软
件替代，运维人员可以通过app软件实现信息接收。
片区规划模块将预警级别信息与片区关联，并将关联信息显示在大屏上。
预案存储数据库存储针对电力故障的常规预案脚本，并在发布信息生成的同时与
发布信息关联。
上述段落中涉及的预警级别分为三级，判断标准如下：
一级预警：与客户报修倾向数据、历史重过载数据、历史故障数据、历史停电数据、
历史天气数据具有关联性的预警信息；
二级预警：与客户报修倾向数据、历史重过载数据、历史故障数据、历史停电数据、
历史天气数据、实时重过载数据、停电发布漏报数据具有关联性的预警信息；
三级预警：与客户报修倾向数据、历史重过载数据、历史故障数据、历史停电数据、
历史天气数据、实时重过载数据、停电发布漏报数据、OMS故障停电数据、实时停电数据、电
流突变数据、预报天气数据、客户物联网监控数据具有关联性的预警信息。
整个系统实现功能的流程为：
系统运行之前，历史数据库预先获取并存储历史数据，分析模块通过预处理和编
码模块对所有历史数据进行编码后得到基准编码，存储在编码存储模块。
预处理过程如图3所示，具体为：利用Storm这一开源实时处理与计算技术进行过
滤筛选、数据规划，对预处理后的数据，使用HBase存储。
编码的具体过程为：
输入以下参数：hashcode位数k，视图数m，客户数n，客户相似度客户特征向量
结合算法HashingCodeLearning(k,m,n,)，输出以下参数：客户总体哈希
编码U，各视图权重α，各视图哈希函数
初始化
构建连接矩阵
构建拉普拉斯矩阵(Dp)-1/2LP(Dp)-1/2,p＝1,2,...,m，判断是否收敛，若未收敛，循
环以下计算过程：
计算得到
计算得到
计算得到矩阵
计算得到矩阵H(α)的k个对应特征值最小的特征向量；
根据特征向量生成哈希编码矩阵U；
计算得到
使用二次规划算法得到α；
返回
在得到连续化哈希编码之后，对其进行二值化，得到每一位取值为-1或1的哈希编
码。
系统正式运行后，过程如下：
采集模块获取实时一级预警数据，生成一级预警编码，判断一级预警编码与基准
编码是否相似，若是，发出一级预警。实时一级预警数据至少包括以下数据：客户报修倾向
数据、历史重过载数据、历史故障数据、历史停电数据、历史天气数据。
采集模块获取实时一级预警数据和实时二级预警数据，共同生成二级预警编码。
实时二级预警数据至少包括以下数据：实时重过载数据、停电发布漏报数据。
采集模块获取实时一级预警数据、实时二级预警数据、实时三级预警数据，生成三
级预警编码。实时三级预警数据至少包括以下数据：OMS故障停电数据、实时停电数据、电流
突变数据、预报天气数据、客户物联网监控数据。
上述三级预警的先后顺序可以有以下几种模式：
第一种模式：采集模块先采集一级预警数据，判断是否为一级预警，然后在此基础
上增加二级预警数据，判断是否为二级预警，然后再次增加三级预警数据，判断是否为三级
预警，一旦中间某一过程中断或为否定判断，停止分析并以此时的预警等级为准。
第二种模式：采集模块直接从三级预警开始判断，若判断结果为三级预警，直接终
止分析，若不是，降为二级预警判断，以此类推，直到判断完成。
第三种模式：采集模块随机采集并判断，一个轮回结束后，以最高预警等级为准。
预警完成后，预警等级和预警类型会进入发布脚本，并同时提取结合预案脚本生
成发布信息。
发布信息既可以以表格形式在大屏显示，也可以导入地图中，更加直观的观察预
警点位置。
预警点位置确定后会获取预警点的片区，片区规划模块会提取片区信息和发布信
息，主要是讲预警等级和片区关联呈现，显示每个片区内的预警点数量和预警等级分布，便
于统一调度。
报修点由于不需要分析判断，可以直接通过编号标注在地图上。
应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明
的具体结构，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管说明书及附图和实施例对本发明
创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修
改或者等同替换；而一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖
在本发明创造专利的保护范围当中。