空间技术在电网中的落地场景研究

郭文杰，黄镇坤，李蔚

（国网电力空间技术有限公司，北京 102211）

1 研究背景与目的

空间技术是综合运用遥感技术、全球定位技术和空间信息系统对空间信息和数据进行分析处理的技术。目前，全球空间技术相关产业快速增长，21 世纪以来，年均增长率10%以上。我国空间基础设施在过去的7 年已经建立起了比较完备的导航、通信、遥感三大系统，为诸多领域需求服务，为人类造福，为民生增福祉。越来越多的空间技术正在为电力行业提供遥感、通信广播、导航定位以及其他产品与服务的天地一体化工程设施。2015 年，国务院批准国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015 ～2025 年）是我国航天发展的一个新起点，标志着我国航天全面进入产业化发展新时代。服务模式从试验应用型为主向业务服务型为主转变；行业应用从主要依靠国外数据和手段向主要依靠自主数据转变，发展机制从政府投资为主向多元化、商业化发展转变。

2 空间技术在国家电网生产中的主要服务对象

国家电网是对空间技术为代表的新技术创新的重要推动力量。与空间技术在全社会的普及过程类似，国网的空间技术潜在客户也呈现几何增长的状况。由于空间技术应用领域十分丰富，其提供的服务内容也多种多样，对于不同客户群体而言，其既有共同的基础需求，又有多样化的个性需求。总而言之，基本呈现三类典型用户，分别是战略型客户、省分公司、一线生产单位。

2.1 战略型客户及需求

这一类型的客户的典型代表是战略部、发展部等于战略紧密相关的部门和专业团队，其主要关心空间技术对于国网“双碳目标”达成、“一体四翼”落地等战略紧密相关的功能建设。如空间技术在新能源方面的应用，空间技术相关研发对新技术研发的推动等。

2.2 省分公司及需求

这类型的客户以省分公司、节点型中心、指挥机构等为代表。其主要关心空间技术对于未来电网运行相关数据的预测、电网完整性风险排除、应急处置等方面所能提供的支持。其需求场景最为复杂丰富。其需求呈现出既承接国网战略要求，又兼顾一线生产实践的基本特征。对走访情况进行总结，共计有以下30 种典型场景。

2.3 一线生产单位及需求

这类型可以以电网巡检部门、电力调度部门等为代表，主要关心空间技术在电网故障识别和快速定位、故障排除等方面的能力建设。其主要关注点是如何运用空间技术提升一线的运维检修能力。国网的相关设备覆盖地域广泛，所处环境复杂。日常的巡检耗时耗力，同时人工巡检危险性高，航空巡检成本高。这种情况下，使用空间技术，让日常巡检自动化、轻量化、低成本化，具有非常大的实际价值。同时，空间技术虽然不能直接进行故障排除，但是可以迅速、精准地定位故障点，精准调动巡检力量，处理险情，这对于提升巡检质量有非常实际的意义。而在应急方面，空间技术更是可以全面提高险情发现、险情分析等方面的能力，实现应急质量的提升。

2.4 国网二级单位

国家电网还存在大量的二级单位，这些二级单位往往具有某一专业类专业技术在国网的落地应用职责，例如，国网信通公司承担国网的信息化建设，国网空间技术公司承担空间技术在国网内部的落地应用探索等。这类单位对于空间技术落地的需求主要是结合自身的探索职责，寻找与空间技术的结合点。

3 基于技术接受模型的应用场景分析

3.1 基于技术接受模型确定调研内容与对象

TAM 理论，即技术接受模型，在用于研究用户、环境、时间和系统因素的交互影响时，主要应用基本模型。其广泛应用于信息系统、情报学、图书馆学、企业管理等研究领域。从最早的对计算机系统的研究到最新的对虚拟现实设备的研究，从最初的企业组织内部的研究到现在对不同消费者群体的研究，技术接受模型都在其中扮演着至关重要的角色。

空间技术作为一种新兴技术，其如何贴近用户的实际需求，让用户更易于接受以实现广泛应用，具有一定的客观规律。技术接受模型将一个新技术从出现到最后被接受的过程抽象为三个阶段，基于需求的感受阶段、使用意愿形成阶段和实际行为阶段。三个阶段中，第一阶段是技术落地的关键阶段，通过对新技术的适用意愿，及主要场景进行深入分析，能够基本保证新技术的有效落地。当使用者接受和认可新技术能够对自己的工作起到支持和帮助作用时，就会自然而然进入第二阶段，从而触发第三阶段。第一阶段主要则来自感知有用性和感知易用性。

对于国家电网的各级单位而言，空间技术是一个陌生的技术。如何实现空间技术的推广，以最终达到电网各单位自主应用空间技术，是公司服务体系建设的终极目标。TAM 模型既解决一门新技术从推广开始，最终被用户完全接受的过程的问题。因此，使用TAM 模型指导公司服务体系建设，具有很强的指导意义。

3.2 电网空天技术应用TAM 分析

3.2.1 总体方向

公司未来在空间技术应用方面，应该以平台建设为第一步，以此打通基础能力和应用能力的瓶颈，支撑整体业务的平稳、快速发展。同时，空间技术本身的专业门槛较高，在实际应用过程中，需要进行多次跨专业的翻译转换，将复杂抽象的空间技术概念，转化为实际可应用的具体能力，实现从专业理论知识向一般生产工具的转变。在易用性设计方面，软件加载速度、使用感受等是重点建设的内容，以更好地保障平台系统的推广落地。

3.2.2 更加贴近实际应用的建设

空间技术作为一门实用型的技术，实际应用是其发展的原动力，如果不能开拓更宽、更广、更深入的应用领域，这门技术的发展就会停止。实际生产需要空间技术，而空间技术更需要落地为实际应用。空间技术具有多元化方向的发展特征。既有大领域的应用，如生态环境管理，地球的大气圈、水圈及植被圈检测，土地覆盖监测等；也有小领域的应用，如家政管理、村镇管理、企业管理、农场管理等。这些领域中有些应用比较成熟，有些仍处于尝试阶段。判断空间技术是否贴近实际的标准有：提供的信息更加准确、可信度更高、使用更加便捷、用户界面更加友好、更能满足用户的需求。这里需要信息技术人员与应用专业人员有更紧密的结合互动。

二是深化市场经济体制改革。全要素生产率增长的源泉主要有两个：技术进步和资源配置效率的改进，从中国目前来看，资源配置效率改进最大的动力就是市场经济体制改革。因此，应进一步推动和完善市场配置资源的制度，营造公平竞争的经济环境，为全要素生产率的提高创造制度空间。

3.2.3 从用户角度优化提升应用语言

空间技术是一门较复杂的技术门类。当前大部分基于这一学科设计的平台和系统，普遍存在一些功能繁多、操作步骤繁复的问题。一般工作人员受制于自身所学专业，很难在这样的系统中自主合理地使用庞大的底层数据。但所有信息类技术的发展规律是一致的，任何系统都需要从专用走向通用，最终要符合大多数普通用户的习惯和语言，确保正确理解用户语言的语义，自动、“聪明”地按照用户要求工作。未来我们需要将知识工程的理论与技术、本体论同空间技术更好地结合在一起。在后续的建设过程中，要充分考虑电力系统各个工种的独特情境和环境术语，尽可能贴近使用者的语言习惯和术语格式，不能要求用户必须学习空间技术的专业知识和学术语言。

表1 调研中发现的主要应用场景

3.2.4 被动式转向主动式的空间信息服务

开发使用空间技术的根本目的，是能够向用户提供实时的海量信息服务。目前，这种信息技术服务通常是被动式的，即用户提出要求，系统作出响应，给出相应的信息数据。主动式的信息技术服务，即为达到既定的工作目的或活动要求，主动提醒用户针对特定的环境条件、数据条件，建议用户如何工作、如何出行、需为特定工作做何种准备、提供特种作业方案等。主动式信息技术服务由于受到科技发展水平所限，建设和使用成本一直较高，所以实际工作中应用规模较小。

空间技术研究通常涉及很多不同的专业，跨度也比较大，但成果实用性强，惠及社会生产生活的方方面面。空间信息服务将是未来信息化服务的主要形式，而主动式服务代表了未来的技术服务发展方向。随着科学技术的发展，目前主动式的信息技术服务建设和成本在逐步下降，在部分行业已有小规模的市场应用，如气象信息系统、智能机器人等。空间技术很可能会是下一批主动式服务的热点应用。

3.2.5 专业系统转向“平民化”

专业系统即为特定单位研制部署，面向特定专业需求提供服务的系统，主要指信息化系统。而传统意义上，空间技术类系统是典型的专业系统。以往的空间技术专业系统是以科研为目的、国家投资建设、专供科研院所和特种单位使用为主，多以系统庞大复杂、功能强大、技术水平尖端而著称。随着当代计算机技术的快速发展，软硬件性能飞速提升，同时成本不断减低，当下各种商用、民用手机和海量的APP 应用程序已经彻底改变了传统的社会生产生活方式。以往的专业系统都在努力走出实验室，走向商用化和“平民化”。未来的专业系统不但让人用得起，而且让人离不开，各种专业系统将成为人们工作生活的必备品。

3.2.6 空间技术的主要应用场景

基于对国网各层不同类型单位的需求分析以及ATM分析的5 个主要的需求发展方向，对空间技术在电网中的应用场景进行了进一步分析。共分成四类典型的需求，并针对性的进行了场景的整合。整合过程中，采用了扎根方式，采用5 名专家进行背靠背编码。其中2 名专家来自国网空间技术公司，2 名专家来自外部咨询机构，1 名专家来自高校。通过编码，获得了14个细分场景。

图1 空间技术在国网中的落地场景分析

4 研究结论与不足

从落实国网公司战略角度，围绕空间技术的业务优化是提升电网运行品质，处置突发情况的有力抓手。20世纪90 年代中期至今，我国空间技术应用在技术研究、成果应用、人才培养、软件开发等方面进展迅速，为国民经济发展提供辅助分析和决策依据。相比空间技术的总体发展，国网在空间信息技术应用方面的探索开始时间较晚，相关应用的成熟程度并不高，具体应用场景还不够丰富。因此，进行系统的分析与优化提升，有效落实公司在空间技术方面的战略要求，可以快速补充空间技术应用方面的不足，争夺世界一流空间电力公司的技术高地。