人臉識(shí)別技術(shù)在電力營(yíng)銷現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)平臺(tái)的應(yīng)用

齊偉強(qiáng)

（國(guó)網(wǎng)河北省電力有限公司辛集市供電分公司，河北 辛集 052360）

0 引言

對(duì)電力企業(yè)來說，在保障充足的電能和良好的供電質(zhì)量（電壓偏差、頻率和波形等）基礎(chǔ)上，更重要的還應(yīng)有良好的供電營(yíng)銷服務(wù)，從而避免投訴對(duì)電網(wǎng)企業(yè)造成負(fù)面影響。而服務(wù)、售電、采集、計(jì)量和電費(fèi)等方面均屬于電力營(yíng)銷范疇。隨著營(yíng)銷現(xiàn)場(chǎng)的逐步增多，營(yíng)銷現(xiàn)場(chǎng)安全問題逐步暴露（如現(xiàn)場(chǎng)人員作業(yè)行為不規(guī)范，平臺(tái)應(yīng)用不規(guī)范等）。為此，自2020 年?duì)I銷現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)平臺(tái)開始在全省范圍內(nèi)投入使用，通過現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員上傳現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的“三張照片”，達(dá)到對(duì)營(yíng)銷現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)而大大減少現(xiàn)場(chǎng)人員作業(yè)行為不規(guī)范等問題。而平臺(tái)應(yīng)用不規(guī)范問題卻一直以來未得到較好改善，原因一方面是由使用人員疏忽誤操作導(dǎo)致，另一方面是系統(tǒng)原因造成。

隨著人工智能技術(shù)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，經(jīng)大量查閱文獻(xiàn)，了解到部分現(xiàn)場(chǎng)管控方案。文獻(xiàn)[1]針對(duì)營(yíng)銷現(xiàn)場(chǎng)的管控難度大，提出一種電力營(yíng)銷智能化現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)平臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)，提高了營(yíng)銷作業(yè)全方位實(shí)時(shí)監(jiān)控能力，作業(yè)類型達(dá)到全覆蓋，有效消除了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)盲區(qū)，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)全痕跡管理，大大提升了現(xiàn)場(chǎng)督查工作質(zhì)效。為保障高校課堂考勤簽到率，文獻(xiàn)[2]提出一種基于人臉識(shí)別的高校課堂考勤系統(tǒng)，將人工智能技術(shù)與課堂考勤結(jié)合起來，使得教師或?qū)W生等人員的考勤信息能夠被輕而易舉查到。另外，為保障海員的出海安全，文獻(xiàn)[3]提出一種應(yīng)用人臉識(shí)別技術(shù)管控出海人員安全新模式并得到實(shí)際應(yīng)用，應(yīng)用新模式后，實(shí)現(xiàn)了對(duì)海上人員的有效管理，在緊急情況下，能夠隨時(shí)了解人員位置所在，可靠跟蹤人員工作軌跡，以便后續(xù)緊急處置或救援等。

本文旨在由于系統(tǒng)原因而導(dǎo)致的平臺(tái)應(yīng)用不規(guī)范問題，盡可能完善平臺(tái)的各項(xiàng)功能，使平臺(tái)更加便捷實(shí)用，最大程度上減輕現(xiàn)場(chǎng)人員負(fù)擔(dān)，提高工作效率，降低由于系統(tǒng)原因而引起的3 種人簽名不規(guī)范問題的發(fā)生。

1 人臉識(shí)別基本原理

人臉識(shí)別是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的一種研究技術(shù)，現(xiàn)如今已在生活中得到普及。

人臉識(shí)別的工作原理（如圖1 所示）主要分為人臉檢測(cè)、特征提取和人臉識(shí)別[4-6]3 個(gè)過程。

人臉檢測(cè)：指從輸入圖像中檢測(cè)并預(yù)處理人臉圖像，通常采用Haar 特征和Adaboost 算法訓(xùn)練級(jí)聯(lián)，分類器對(duì)圖像中的每一塊進(jìn)行分類，如果某一矩形區(qū)域通過了級(jí)別分類器則被判別為人臉圖像。

特征提取：指通過一些數(shù)字來表征人臉信息，這些數(shù)字就是要提取的特征。常見的人臉特征分為兩類：一是幾何特征，是指眼睛、鼻子和嘴等面部特征之間的幾何關(guān)系，如距離、面積和角度等；二是表征特征，它利用人臉圖像的灰度信息，通過一些算法提取全局或局部特征。目前常用的特征提取算法是LBP 算法，該算法首先將圖像分成若干區(qū)域，在每個(gè)區(qū)域像素鄰域內(nèi)設(shè)置中心值并作為閾值，并將計(jì)算結(jié)果與閾值比對(duì)，輸出一組二進(jìn)制結(jié)果，其特點(diǎn)是對(duì)單調(diào)灰度變化保持不變。每個(gè)區(qū)域鄰域通過這樣的運(yùn)算得到一組直方圖，最后由這些圖組成一個(gè)大直方圖，進(jìn)行直方圖匹配計(jì)算來分類。

人臉識(shí)別：將待識(shí)別的人臉?biāo)崛√卣髋c事前采集到數(shù)據(jù)庫(kù)中人臉的特征進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)相似度判別是否本人。而目前人臉識(shí)別又可分為兩類：一是確認(rèn)，這是人臉圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)中已存圖像比對(duì)的過程，確認(rèn)是否本人操作，是粗識(shí)別過程；另一個(gè)是辨認(rèn)，這是人臉圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)中已存的所有圖像匹配的過程，確認(rèn)本人在實(shí)時(shí)操作，是精識(shí)別過程。人臉辨認(rèn)須進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的匹配，因此它要比人臉確認(rèn)困難。

本文在營(yíng)銷現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)平臺(tái)應(yīng)用中引入人臉識(shí)別技術(shù)，通過提前將現(xiàn)場(chǎng)工作3 種人人臉錄入平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)營(yíng)銷作業(yè)3 種人須簽發(fā)或許可工作票時(shí)，通過專用掌機(jī)終端采集人臉，經(jīng)終端人臉識(shí)別模塊人臉比對(duì)成功后，將提前錄入的手寫簽名調(diào)出，添加到工作票的相應(yīng)位置即簽字完成。由于在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過程中，作業(yè)人員主動(dòng)配合，較容易獲取符合要求的人臉，為人臉識(shí)別提供了較穩(wěn)定的輸入源，因此基于人臉識(shí)別的平臺(tái)應(yīng)用往往可以得到較為滿意的結(jié)果。

2 營(yíng)銷現(xiàn)場(chǎng)常見不規(guī)范問題

一般而言，營(yíng)銷作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)較小、數(shù)量較多、覆蓋廣闊、現(xiàn)場(chǎng)安全措施相對(duì)復(fù)雜。因此出現(xiàn)的不規(guī)范現(xiàn)象較多，管控難度也較大[7-9]，主要體現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)行為難管控和工作票票面難管控等。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)行為難管控，大部分現(xiàn)場(chǎng)仍然應(yīng)用傳統(tǒng)管控方案，通過優(yōu)化管控模式來加強(qiáng)管控（如線上線下培訓(xùn)、現(xiàn)場(chǎng)督查、案例研討、加大考核力度或增加現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)人等傳統(tǒng)管控模式）；而工作票票面難管控不同于傳統(tǒng)管控模式，傳統(tǒng)工作票須作業(yè)人員全程手寫。而自電力營(yíng)銷現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)平臺(tái)上線以來，取消手寫工作票流程，全部應(yīng)用掌機(jī)線上啟票。線上流程與傳統(tǒng)流程須注意的細(xì)節(jié)方面不盡相同，現(xiàn)場(chǎng)人員傳統(tǒng)啟票觀念已根深蒂固，使得大部分不規(guī)范問題來源于現(xiàn)場(chǎng)人員忽略線上流程細(xì)節(jié)造成的。而現(xiàn)階段仍處于無(wú)紙化作業(yè)過渡階段，要求現(xiàn)場(chǎng)人員需注意細(xì)節(jié)，從而減少疏忽線上流程細(xì)節(jié)帶來不規(guī)范問題，這就要求系統(tǒng)更加完善，盡量避免不必要細(xì)節(jié)流程，從而降低現(xiàn)場(chǎng)人員線上流程失誤概率。

營(yíng)銷作業(yè)常見不規(guī)范如圖2 所示，本文主要針對(duì)3 種人簽名不規(guī)范問題而提出的，將人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用在營(yíng)銷現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)后，能減少現(xiàn)場(chǎng)人員誤簽、錯(cuò)簽和涂改工作票等問題，避免工作票作廢頻繁或出現(xiàn)簽名類低級(jí)錯(cuò)誤情況。從系統(tǒng)應(yīng)用角度著手，提高現(xiàn)場(chǎng)工作效率，減輕現(xiàn)場(chǎng)人員的負(fù)擔(dān)。

圖2 電力營(yíng)銷現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)常見不規(guī)范樹形圖

3 應(yīng)用成效

自2023 年3 月以來，基于人臉識(shí)別[10-12]的營(yíng)銷現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)平臺(tái)應(yīng)用首先在辛集供電分公司前營(yíng)供電所試點(diǎn)運(yùn)行一個(gè)半月。在試點(diǎn)運(yùn)行期間，主要發(fā)現(xiàn)問題有：（1）人臉信息丟失，由于系統(tǒng)原因人臉信息錄入后，個(gè)別人員的人臉信息丟失；（2）人臉識(shí)別報(bào)錯(cuò)，個(gè)別人員人臉識(shí)別時(shí)，系統(tǒng)顯示采集人臉正確但在工作票簽字時(shí)人員信息提取失敗；（3）外包人員個(gè)人信息未錄入系統(tǒng)，導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行人臉識(shí)別；（4）電腦端無(wú)法許可工作，電腦PC 端未安裝人臉識(shí)別模塊，無(wú)法進(jìn)行工作許可和簽發(fā)；（5）遠(yuǎn)程許可工作響應(yīng)速度慢、區(qū)分度低[13-16]。后經(jīng)人臉識(shí)別功能多次后臺(tái)更新和漏洞修復(fù)，基本度過系統(tǒng)前期應(yīng)用混亂期，其魯棒性和平穩(wěn)性得到大幅改善和提高，后臺(tái)基本趨于穩(wěn)定。經(jīng)與系統(tǒng)后臺(tái)運(yùn)維組和公司相關(guān)方全面協(xié)調(diào)，各單位全面培訓(xùn)后，于4月下旬，人臉識(shí)別功能在辛集供電分公司全面推廣。自全面推廣以來，基本達(dá)到較好效果。經(jīng)實(shí)踐，公司各單位、各供電所人員已基本掌握該項(xiàng)功能的應(yīng)用，工作開展順利。

從整體上看，營(yíng)銷現(xiàn)場(chǎng)工作大致可分為電能計(jì)量、營(yíng)業(yè)業(yè)擴(kuò)、用電檢查和綜合能源等4 大類型。由圖3 可以看出，電能計(jì)量和營(yíng)業(yè)業(yè)擴(kuò)是營(yíng)銷現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的主要分類，這2 種分類之和已占到營(yíng)銷作業(yè)總數(shù)量的89.91%，而用電檢查和綜合能源分類的占比較低，只占營(yíng)銷作業(yè)總數(shù)量的10.09%。因此，電能計(jì)量和營(yíng)業(yè)業(yè)擴(kuò)兩種類型應(yīng)在人臉識(shí)別應(yīng)用后重點(diǎn)管控。

圖3 人臉識(shí)別上線后工單數(shù)和累計(jì)占比

自人臉識(shí)別項(xiàng)目上線以來，辛集供電分公司共執(zhí)行營(yíng)銷現(xiàn)場(chǎng)3 100 余項(xiàng)，具體作業(yè)類型如表1 所示。從表中可以看出，常見營(yíng)銷現(xiàn)場(chǎng)主要集中在電能計(jì)量類的低壓電能表、集中器裝拆換類型和營(yíng)業(yè)業(yè)擴(kuò)類的低壓業(yè)擴(kuò)類型。以上2 種類型工作涉及面廣、數(shù)量較大需重點(diǎn)關(guān)注。另外，電能計(jì)量類的低壓計(jì)量裝置故障處理類型雖數(shù)量非最多，但涉及臨時(shí)搶修、優(yōu)質(zhì)服務(wù)和紅線投訴等重要營(yíng)銷環(huán)節(jié)，同樣也需重點(diǎn)關(guān)注。綜上所述，低壓電能表集中器裝拆換、低壓業(yè)擴(kuò)和低壓計(jì)量裝置故障處理3 種類型在平臺(tái)中幾乎每天涉及，人臉識(shí)別項(xiàng)目應(yīng)在此3 類中持續(xù)關(guān)注。

表1 人臉識(shí)別完成營(yíng)銷現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)類型和數(shù)量

由于3 月中旬至4 月底是系統(tǒng)試運(yùn)行階段，此階段不規(guī)范工單數(shù)暫時(shí)不做統(tǒng)計(jì)。本文人臉識(shí)別項(xiàng)目上線前以1—3 月為例，上線后以5—8 月為例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。圖4 是上線前后3 種人簽字不規(guī)范工單數(shù)對(duì)比圖，從圖中可以看出，人臉識(shí)別模塊上線后，簽字不規(guī)范工單數(shù)大幅降低，尤其是不規(guī)范數(shù)量多的電能計(jì)量和營(yíng)業(yè)業(yè)擴(kuò)兩類工作降低更為顯著。

圖4 人臉識(shí)別上線前后簽字不規(guī)范工單數(shù)對(duì)比

通常將簽字不規(guī)范工單數(shù)占總不規(guī)范數(shù)的比值稱為簽字不規(guī)范率（簡(jiǎn)稱“不規(guī)范率”）。人臉識(shí)別上線前后不規(guī)范率對(duì)比曲線如圖5 所示。由于統(tǒng)計(jì)的是相同時(shí)間段內(nèi)的不規(guī)范工單數(shù)，所以上線前后不規(guī)范率趨勢(shì)大概一致，具有一定合理性。另外，人臉識(shí)別上線后，使作業(yè)整體不規(guī)范率顯著降低，比上線前不規(guī)范率均值下降了20.15%，降低效果較為顯著，在一定程度上改善了簽字不規(guī)范問題。

圖5 人臉識(shí)別上線前后不規(guī)范率曲線

4 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)電力營(yíng)銷作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)小、數(shù)量多、時(shí)間短、覆蓋面廣、環(huán)境多變、復(fù)雜，并且大多涉及客戶側(cè)設(shè)備，種類多、隱患多、安全措施復(fù)雜多變、3 種人簽字不規(guī)范、管控難度大等典型特點(diǎn)，提出一套基于人臉識(shí)別的電力營(yíng)銷現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)平臺(tái)。在該平臺(tái)應(yīng)用中引入人臉識(shí)別后優(yōu)勢(shì)凸顯：平臺(tái)更加智能化、合理化和人性化，提高平臺(tái)的實(shí)際應(yīng)用效率和水平；降低營(yíng)銷作業(yè)不規(guī)范工單數(shù)和不規(guī)范占比，使?fàn)I銷現(xiàn)場(chǎng)更加標(biāo)準(zhǔn)化；營(yíng)銷作業(yè)真正實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化，徹底解決現(xiàn)場(chǎng)人員簽字不清晰、涂畫和現(xiàn)場(chǎng)無(wú)紙筆等問題，減輕現(xiàn)場(chǎng)人員的負(fù)擔(dān)。