基于图像识别的电力应急物资管理

摘 要：随着社会生产活动均以电力能源为主现状，避免出现电力轻、中、重等级事故，给日常生产活动带来极大的损失影响，应急物资在电力企业的日常管理工作中越来越受到关注，只有做好这部分工作，才能做到有備无患，确保电力系统的正常运行。但是当前电力应急物资管理水平仍在一些特殊情况下无法满足电力系统的需求。因此本文以图像识别技术与电力应急物资管理紧密联系为研究基础，首先详细阐述了电力应急物资管理的现状及需求点进行分析，其次结合实际工作经验，从管理模块、业务流程以及保障体系等层面，设计了基于图像识别的电力应急物资管理方案，并对其运行成效进行了分析。最后为进一步提高电力应急物资管理水平，紧接着给出了实际可行的对策建议。

关键词：图像识别;电力系统;应急物资

一、引言

在突发事件和自然灾害的影响下，电力设施的正常运行工作将会受到破坏，电力系统的正常运行会受到很大的影响。因此，为了提高电力系统的稳定性并减少电力的使用，可以减少事故对电力系统的影响，必须及时正确处理事故。在处理事故过程中，需要大量的应急物资，包括相关的设备，工具，材料等。这些材料是紧急的，必须在短时间内准备好。为了应对这种突发情况，电力应急物资调配的及时性和有效性尤为重要。在供电安全保障高要求下，电力应急物资需求提报的准确性、及时性要求越来越高，如果能从源头上解决需求提报的问题，优化自下而上提报流程，完善自上而下审批校验流程，使应急物资供应能够及时得到保障，对提高供电可靠性具有积极重要的意义。而图像识别技术作为新一代信息技术，利用计算机对图像进行处理、分析和理解， 以识别各种不同模式的目标和对象的技术，应用于电力应急物资调配管理，可以有效提升调配速度和效率。图像识别是人工智能的一个重要领域，随着计算机技术和信息技术的发展，图像识别技术也受到了空前的关注。2019年发布的《互联网技术司法应用白皮书》将图像识别列为十大典型技术应用之一，如医疗诊断中各种医学图片的分析与识别、天气预报中的卫星云图识别、环境监测中的遥感图片识别以及指纹识别、脸谱识别等都是图像识别。在电力突发事件应急管理中使用图像识别技术，能全面升级电力管理的数字化、智能化，逐步推进信息智能化运维技术，不断完善并改进应急物资管理的信息技术，从应急物资管理技术的角度提高了电力应急物资需求提报的准确性、及时性，提高了电力应急物资保障的可靠性，增强了电力应急物资管理的改革方案实施力度。

二、现阶段电力应急物资管理情况

应对突发性事件，确保能够快速恢复电网供电，需派遣相关人员去事故现场核查物资损害情况，整理成报表文档提交给专责人员进行汇总，再统一向物资管理部门上报需求，保障电网安全稳定运行需要的物资。此过程存在两方面的不足之处：一是应急事故现场的物资需求无法准确及时上报。由于应急现场情况的复杂性以及相关应急条件的不具备性，现场人员智能通过电话、短信、微信等通讯手段进行应急物资的申报，导致申报流程混乱，物资需求无法统计;除此之外，现场处理人员对某些物资的人工识别度不高，不知道具体物资的名称及型号等，加上现场人员对物资的认知与仓储人员对物资的认知存在专业的差异，容易出现应急现场人员对物资无法准确描述，导致上报的物资信息不准确，使仓储人员对急需物资无法正确识别。二是应急物资运输调配效率低。由于信息化迟迟得不到发展，没有建立统一的工作标准，在电网内部应急物资调拨工作过程中，调度人员需要査阅相关物资调拨单，采用电话方式与相关工作人员沟通，进行工作准备、物资发货、物资接收等操作。加上应急物资调配指挥业务因其跨部口、跨地区、协作要求高、人员、车辆多、信息化水平率低等因素导致实施效率不高、管理困难、响应不及时等题。

三、基于图像识别的电力应急物资管理解决方案

3.1基于图像识别的电力应急物资管理模块

本文的解决方案：一种基于图像识别的电力应急物资需求管理，包括手持终端和服务器，手持终端连接现场图像采集模块，图像采集模块拍摄现场物资图像并通过手持终端传到服务器，服务器的图像智能识别处理模块对上报的现场物资图像进行智能识别，获得物资名称及型号，并反馈到手持终端，手持终端的物资需求提报模块向服务器上报应急物资需求信息，服务器的应急物资调配优化模块根据物资需求信息生成物资调配方案。基于图像识别的电力应急物资管理模块如下：

应急物资需求模块。通过移动通信网络实时接收物资需求提报提交应急物资需求信息，包括应急抢修灾害类别、紧急程度和上报的现场物资图像等，并写入物资需求信息库。

电力物资特征提取模块。将具体型号电力物资样本图像上传，利用样本图像训练分类器，提取生成电力物资特征，并保存到电力物资特征库。

图像智能识别处理模块。对上报的现场物资图像进行智能识别，通过现场采集的物资图像与系统预存的电力物资特征进行比对，比对成功则将该电力物资具体型号和名称发送到物资需求提报中心，由现场用户确认。

应急物资调配优化模块。提取电力物资系统中库存数据，从物资需求信息库获取物资需求清单数据，利用多目标粒子群优化算法求解最优解集，并将最优解集写入物资储备优化结果库，利用物资储备优化结果库生成电力应急物资保障及调配最优化方案发送到物资需求提报中心。

物资调配算法评价校验模块。确定检验样本数据，检验模型算法生成的计算结果，对生成的最优解集和检验样本数据进行比较，当计算结果集和样本数据集有较大误差时，可调整多目标权值，训练结束后，将相关多目标权值保存到储备优化结果库。

3.2基于图像识别的电力应急物资流程分析

通过对电力应急物资业务的详细分析，可以将基于图像识别的电力应急物资分为以下几个流程：图像采集、图像预处理、特征提取、图像识别、需求分析、需求申报、调配、采购、仓储、配装和运输配送。其运作流程如图1所示，灾害发生时，各电力基层单位根据灾害情况及时预测物资需求量，结合管辖区域内的设备运行情况和实际保障需求，提出应急物资需求。同时派人前往事故现场，勘察人员及时使用手持设备对现场情况进行图像采集，包括事故现场对物资信息或损毁情况，并将所述图像信息实时传输至后台服务器进行图像预处理和特征提取，通过计算机视觉技术对图像识别，在海量物资模型数据库筛选出准确的物资信息，确定应急物资的种类及数量，并生成应急物资需求清单。进行物资需求分析及申报。利用物资储备优化结果库生成电力应急物资保障及调配最优化方案，在电力应急物资调度完成后仍旧未满足的电力物资通过采购的方式来完成。应急物资保障中心根据应急物资采购任务自动生产采购订单，采用图像识别技术与物联网技术对应急物资出入库、在库等环节信息进行跟踪追溯，确保电力应急物资配送高效执行。

3.3基于图像识别的电力应急物资保障体系构建

电力应急物资保障从本质上讲应该是一个集集成、标准、统一、迅速为一体的过程，它在电力应急管理中扮演着极为重要的角色，同时也是其中最具有难度和挑战性的一个环节，应急物资保障的效果决定着整个应急工作的成功与否，为了较好的完成电力应急物资管理工作，突出图像识别技术的优势特点，本文提出一种较为完善的基于图像识别的电力应急物资保障体系，如图2所示。

由图2可知，电力应急物资管理保障体系是是保证电力系统应急物资顺利配送的核心系统，同时也是降低电力突发事故的危害、促进社会稳定的不可忽视的关键一环。其信息调度中心是电力应急物资保障体系所必备的核心条件，为工作人员实现在突发事故现场统一指挥、分工负责和重点保护任务提供重要的决策性支持。图像识别是本文所提出的电力应急物资保障体系的首要特征，图像智能分析主要包括图像处理、目标检测、目标跟踪、场景识别等业务应用。利用此特点构建信息調度中心。合理的将系统内部各体系间相互联系的通信设备、网络服务设备、数据交换设备以及其他电力设备等集成到一个信息交流平台，从而切实实现信息交流的集成化，在电力突发是个发生时，各个体系都可以通过这个信息调配交流中心了解相互之间的工作情况，实现各体系的相互作用和协同工作。同时通过这一信息交流平台还可以完成整个应急物资、选取供应商等工作，实现应急物资统一置办、分配和运输，进而实现快速保障。

图2 基于图像识别的电力应急物资保障体系

四、进一步加强电力应急物资管理的保障对策

4.1加强专业应急抢险救援队伍建设

电力企业要积极组建和培养专兼职应急队伍，建设形成具有不同专业特长，能够承担重大事件抢险救援任务的电力专业应急抢险救援队伍。加强对应急抢险救援队伍的培训和演练，提高专业理论水平和实战技能，配备必需的应急技术装备，并实现日常生产与应急救援的有机结合。

4.2组建应急专家组

电力企业要组织建立电力具有电力专业、机械专业、气象专业、建筑专业、水利专业等应急所必需的专家队伍。要开展专家信息收集、分类、建档工作，建立相应数据库，逐步完善专家信息共享机制，形成分级分类、覆盖全面的电力应急专家资源信息网络;完善专家参与预警、指挥、抢险救援和恢复重建等应急决策咨询工作机制，开展专家会商、研判、培训和演练等活动。

4.3抓紧电力应急物资保障体系建设

要优化完善电力企业应急物资储备体系，建立重要电力应急物资监测网络、预警体系和应急物资生产、储备及紧急配送体系，实现物资综合信息动态管理和共享。加强应急物资和装备日常维护管理，定期调整、轮换与更新储备物资，保证应急情况下的快速投入使用。

4.4完善应急资金管理

电力企业要在年资金计划中，将应急资金列入计划中，同时应建立企业自筹、政府补贴、保险理赔、社会捐赠的应急资金运作机制。

4.5完善其他应急保障体系准备

完善应急后勤保障、医疗保障等体系的建设。同时，应与交通、消防、水文、安监、公安等签订应急资源共享及应急支援协议。

五、结论

开展图像识别的电力物流应急管理需要足够的应急资源作为支撑。电力企业应该明确自身职责和原则，将每个部门的力量和资源协调起来，做好电力物资应急的准备工作。配置完整的应急配电设备物资库是第一个环节，根据不同区域和等级建立应急配电物资平台至关重要，划分好每个平台管理人员明的职责和任务，在电力应急事件来临时加强应急物资保障的稳固性和可靠性。

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作者简介：刘锐（1980-），男，湖南长沙人，工程师，硕士，从事信息化管理工作。