Vượt qua giới hạn của công nghệ bus dịch vụ doanh nghiệp

Công ty điện lực Lakeland Electric sẽ sử dụng các công nghệ quản lý quy trình kinh doanh và xử lý sự kiện phức tạp để thực hiện thành công mạng thông minh.

Để phát huy giá trị của việc thực hiện thành công mạng thông minh thì năng lực tích hợp văn phòng hỗ trợ và xử lý sự kiện phải mạnh. Điện lực Lakeland Electric đang triển khai một giải pháp toàn diện về mạng thông minh với mục đích tự động hóa các quy trình thủ công và tốn nhiều lao động trước đây nhằm tạo ra hiệu quả.

Mặc dù kiến trúc hướng vào dịch vụ (service-oriented architecture - SOA) và bus dịch vụ doanh nghiệp (enterprise service bus - ESB) chắc chắn đóng vai trò trung tâm trong việc tạo ra những năng lực này, nhưng Lakeland Electric đang hướng tới các công nghệ quản lý quy trình kinh doanh (business process management - BPM) và xử lý sự kiện phức tạp (complex event-processing - CEP) là những thành phần chủ chốt cần thiết để phát huy giá trị này. Hiểu được cách sử dụng các công cụ và công nghệ này, và có khả năng áp dụng chúng để giành được giá trị tối đa của năng lực mạng thông minh, là những vấn đề có ý nghĩa quyết định đối với việc Lakeland Electric thực hiện thành công mạng thông minh.

Sáng kiến mạng thông minh của Điện lực Lakeland Electric

Là công ty điện lực lớn thứ ba của bang Florida, Lakeland Electric cung cấp điện cho hơn 120.000 khách hàng. Trong suốt lịch sử 100 năm của mình, Lakeland Electric luôn xây dựng kế hoạch cho tương lai về nâng cấp hệ thống và mở rộng dịch vụ. Năm 2006, lãnh đạo thành phố Lakeland và của Điện lực Lakeland Electric bắt đầu nghiên cứu các phương án về sáng kiến mạng thông minh. Tháng 10 năm 2009, Lakeland Electric nhận được khoản tài trợ từ Bộ Năng lượng Mỹ thông qua Đạo Luật Phục hồi và Tái Đầu tư. Năm 2010, Lakeland Electric đã chọn công ty Science Applications International Corp (SAIC) điều hành dự án sáng kiến mạng thông minh của mình dự kiến kéo dài hai năm.

Thông qua chương trình sáng kiến mạng thông minh của thành phố Lakeland, công ty Lakeland Electric đang tìm cách cắt giảm 12.700 tấn trong tổng lượng phát thải cacbon hằng năm công ty với việc lắp đặt một cơ sở hạ tầng mạng thông minh để tạo điều kiện đáp ứng nhu cầu trong tương lai và năng lực tự động hóa phân phối. Thành phố cũng kỳ vọng chương trình này sẽ nâng cao hiệu quả vận hành, tối ưu hóa việc sử dụng vốn đầu tư nhằm giảm giá điện năng và tạo điều kiện áp dụng biểu giá điện theo thời gian sử dụng để khách hàng kiểm soát tốt hơn khoản hóa đơn tiền điện. Là bộ phận hợp thành của sáng kiến này, Lakeland Electric đề nghị SAIC hướng dẫn về các công dụng ích lợi nhất của các công nghệ quản lý qui trình kinh doanh (BPM) và xử lý sự kiện phức tạp (CEP).

Quản lý quy trình kinh doanh (BPM)

Mục tiêu cuối cùng của giải pháp BPM là xây dựng một doanh nghiệp tốt hơn thông qua việc áp dụng các quy trình tốt nhất. Phần mềm BPM cung cấp một môi trường để phối hợp tốt nhất các thành phần dịch vụ trong luồng quy trình kinh doanh. Tại Điện lực Lakeland Electric, các công cụ BPM phối hợp với bus dịch vụ doanh nghiệp (ESB) và cơ sở hạ tầng mạng thông minh để cung cấp khả năng yêu cầu và kiểm soát tất cả các phần của một giao dịch kinh doanh nhiều bước bao gồm nhiều ứng dụng và khu vực chức năng.

Bằng cách phát huy công nghệ BPM, Lakeland Electric sẽ có thể thiết kế lại và sửa đổi cho phù hợp các quy trình kinh doanh nhằm tối đa hóa giá trị của giải pháp mạng thông minh, đồng thời giảm thiểu tác động đến hệ thống thông tin khách hàng (customer information system - CIS) và các hệ thống lập hóa đơn và quản lý mất điện hiện hiện có. Các năng lực lưu trình tác nghiệp (workflow capability) được sử dụng để chuyển các nhiệm vụ và sự kiện đến nguồn lực thích hợp để giải quyết.

Hãy nêu ví dụ về qui trình phát hiện và điều tra hành vi trộm cắp điện. Hiện nay, hành vi trộm cắp điện chủ yếu do người đọc chỉ số công tơ phát hiện khi nhận thấy công tơ của hộ tiêu thụ điện có thể đã bị can thiệp hoặc các quy tắc xác nhận chỉ số công tơ phát hiện có sự thay đổi về mức sử dụng điện hằng tháng vượt ra ngoài ngưỡng xác định trước. Đối với hai trường hợp này, Lakeland Electric đã lập quy trình thủ công để mở đầu điều tra và giải quyết vấn đề.

Một khi đã triển khai công tơ thông minh tại các hộ tiêu thụ điện, Lakeland Electric sẽ có thể phân tích việc sử dụng điện ở mức độ chi tiết hơn và nhận diện một cách tự động các dấu hiệu về trộm cắp điện gần với thời gian thực hơn. Ngoài ra, công tơ thông minh có khả năng nhận diện hiện tượng can thiệp và gửi cảnh báo về các sự kiện này qua hệ thống. Mỗi ví dụ này đại diện cho một thông báo tự động về sự kiện phải được xử lý. Nếu không có khả năng mô hình hóa qui trình và lưu trình tác nghiệp thì các cơ cấu phát hiện tự động mới này sẽ bị bỏ qua hoặc sẽ phải tốn rất nhiều tiền để sửa đổi hệ thống thông tin khách hàng (CIS) của thành phố và hệ thống quản lý công việc để quản lý công tác điều tra và giải quyết.

Với công nghệ quản lý qui trình kinh doanh (BPM), Lakeland Electric có thể sử dụng sự kiện thông báo có sự can thiệp để kích hoạt quy trình giải quyết phát hiện hành vi trộm cắp, qui trình này có thể chuyển sự kiện này tới đại diện văn phòng hỗ trợ để điều tra ban đầu, và sau đó tự động lập phiếu công tác tiến hành kiểm tra thực tế công tơ. Sau khi tiến hành kiểm tra thực tế, kỹ sư tại hiện trường có thể cập nhật tình trạng và nộp báo cáo về các phát hiện để tiếp tục xử lý. Ví dụ này minh họa cách BPM có thể giúp phối hợp các quy trình phức tạp, giữa nhiều tổ chức, đồng thời giảm thiểu chi phí cải tạo hệ thống hiện có để hỗ trợ quy trình kinh doanh thực hiện được nhờ có mạng thông minh.

Xử lý sự kiện phức tạp (CEP)

Công nghệ xử lý sự kiện phức tạp (CEP) đem lại khả năng tăng độ “thông minh” cho sáng kiến mạng thông minh của Điện lực Lakeland Electric. Hệ thống mạng thông minh này sẽ không chỉ nhận các sự kiện và dữ liệu từ công tơ các hộ tiêu thụ điện sinh hoạt, mà có thể còn từ các cầu dao tự động đóng lặp lại, cầu dao lộ đường dây, các bộ điều chỉnh điện áp, các dàn tụ điện và máy biến áp ở các giai đoạn tiếp theo. Khi đó Lakeland Electric sẽ có thể phân tích các thông tin này từ lưới điện để phát hiện các sự kiện đang xảy ra tại hiện trường đòi hỏi phải chủ động xử lý ngay, không để dẫn đến hậu quả khách hàng bị mất điện.

Sử dụng công nghệ CEP, các sự kiện từ mỗi thiết bị này có thể được chuyển tới trung tâm xử lý và phân tích trong bối cảnh tất cả sự kiện quan sát được trong hệ thống. Trong khi các bộ vi xử lý sự kiện loại khác chỉ phân tích được một kiểu dữ liệu duy nhất để nhận diện các xu hướng và định dạng, công nghệ CEP có khả năng xác định mối tương quan giữa các sự kiện và dữ liệu dường như không quan hệ gì với nhau để đưa ra các kết luận thông minh hơn. Các phép đo và giá trị thu thập được trong nhiều ngày và nhiều tuần, có thể được so sánh với các giá trị gốc để xác định xu hướng vượt quá ngưỡng bình thường.

Một ví dụ của việc này là phân tích dữ liệu điện áp thu được từ máy biến áp. Sử dụng thông tin này, Lakeland Electric sẽ có thể phát hiện các sự kiện như điện áp cao hay thấp, các sự cố bắt đầu nảy sinh trong máy biến áp, hở mạch trung tính cuộn thứ cấp và thời gian quá tải. Một khi nhận diện được những sự kiện này, có thể so sánh chúng với các sự kiện khác đã từng được phát hiện trên lưới điện để xác định xem liệu có mối quan hệ nhân-quả nào tồn tại giữa các sự kiện này hay không. Nếu khẳng định được mối quan hệ nhân-quả, Lakeland Electric sẽ có khả năng nhận diện các dấu hiệu cảnh báo sớm về các vấn đề tiềm tàng và gửi nhiệm vụ lưu trình tác nghiệp vào hệ thống BPM, như đã mô tả ở trên, để chuyển cho đơn vị  vận hành hệ thống thích hợp để điều tra và giải quyết.

Một ví dụ khác về cách sử dụng công nghệ xử lý sự kiện phức tạp (CEP) là đánh giá mức độ thành công của các chương trình lập hóa đơn tiền điện khác nhau thực hiện qua mạng thông minh, như theo thời gian sử dụng, tính giá điện giờ trọng điểm hoặc quản lý nhu cầu theo các kịch bản khác nhau. Dữ liệu tiêu thụ theo các chương trình lập hóa đơn khác nhau có thể được đưa vào CEP cùng với dữ liệu khác như các số đo nhiệt độ, lượng mưa, ngày lễ và thậm chí cả dữ liệu về các sự kiện thể thao lớn để xác định không chỉ là tính hiệu quả của chương trình mà còn cả tác động có thể có của thời tiết, ngày lễ và các sự kiện khác đối với hiệu quả của các chương trình. Phân tích này có thể đi đến kết luận rằng sa thải phụ tải làm giảm doanh thu khi nhiệt độ cao hơn mức nhất định nào đó hoặc trong các ngày nghỉ lễ cuối tuần. Điều này sẽ cho phép Điện lực Lakeland điều chỉnh việc sa thải phụ tải để đạt được kết quả mong muốn, có tính đến sự gia tăng tỷ lệ không tham gia các sự kiện này.

Hiệu quả hệ thống cho tương lai

Điện lực Lakeland Electric hiện đang trong giai đoạn đầu triển khai sáng kiến mạng thông minh. Mặc dù việc lắp đặt công tơ mới chỉ bắt đầu, nhưng Lakeland Electric đã đặt nền tảng kỹ thuật cho văn phòng hỗ trợ, bao gồm cả các công nghệ quản lý quy trình kinh doanh (BPM) và xử lý sự kiện phức tạp (CEP), chiếm hầu hết đầu tư của họ. Sáng kiến mạng thông minh của công ty sẽ làm tăng đột ngột lượng thông tin khả dụng về hành vi của khách hàng, tình trạng của hệ thống phân phối chung và đặc biệt là về thiết bị vận hành lưới điện. Nếu được thu thập và phân tích chính xác, các thông tin này có thể làm tăng hiệu quả vận hành hệ thống điện lên rất nhiều, các vấn đề cũng được phát hiện và giải quyết tốt hơn.

Chìa khóa để có thể thu và phân tích thông tin này là CEP. Một khi đã nhận diện được các sự kiện, cần phải triển khai các giải pháp hiệu quả về chi phí để quản lý công việc trong toàn bộ đơn vị. Về việc này, công nghệ BPM cung cấp cho điện lực Lakeland Electric một nền tảng linh hoạt và mạnh để quản lý công việc, đồng thời giảm thiểu chi phí, giảm nhẹ tác động lên các hệ thống văn phòng hỗ trợ hiện tại.

• 10/10/2011 03:06
• Theo QLNĐ tháng 8/2011
• 4512