王典祥

摘 要：現(xiàn)代高端信息技術(shù)為電力信息系統(tǒng)的運行提供了全新的條件，可視化技術(shù)作為一種先進的現(xiàn)代科技，近年來被應(yīng)用于電力信息運維系統(tǒng)中，可視化技術(shù)以其獨特的可視化功能，為系統(tǒng)運維創(chuàng)造了更加便利的條件。文章首先介紹了可視化技術(shù)的特點與結(jié)構(gòu)，然后分析了可視化技術(shù)在電力信息系統(tǒng)運維中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力信息系統(tǒng)；運維；可視化技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：TP393 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）33-0162-02

Abstract： Modern high-end information technology provides a new condition for the operation of electric power information system. As an advanced modern science and technology， visualization technology has been applied in electric power information operation and maintenance system in recent years. Visualization technology with its unique visual function. For the system operation and maintenance to create more convenient conditions. This paper first introduces the characteristics and structure of visualization technology， and then analyzes the application of visualization technology in the operation and maintenance of electric power information system.

Keywords： power information system； operation and maintenance； visualization technology； application

可視化技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)，為電力信息系統(tǒng)的運維提供了獨特服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)的、適時地跟蹤，從而為系統(tǒng)的運維創(chuàng)造條件，讓系統(tǒng)運維更加基礎(chǔ)化、簡單化，提高系統(tǒng)運維效率，將可視化技術(shù)應(yīng)用于電力信息系統(tǒng)能夠提高其工作效率與運行效益。

1 可視化技術(shù)內(nèi)涵、模型與構(gòu)造

1.1 可視化技術(shù)

可視化技術(shù)簡單說是計算機圖形學(xué)技術(shù)、圖像技術(shù)融合所得的技術(shù)，系統(tǒng)內(nèi)部的信息數(shù)據(jù)以圖形、形狀等模式來轉(zhuǎn)化、呈現(xiàn)出來，確保數(shù)據(jù)、信息能夠得到優(yōu)化、完善?？梢暬夹g(shù)可以按照信息、數(shù)據(jù)、科學(xué)計算、知識等角度來歸類，將其運用于計算機系統(tǒng)，憑借測算等過程來達到數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)換，確保獲得相對清晰、完整的圖像、數(shù)據(jù)，便于深入運用?？梢暬夹g(shù)為信息的運用創(chuàng)造了條件，而且可視化能夠達到信息間的交流、互動，是對傳統(tǒng)的人機交換模式的升級，提高了信息傳輸效率，促進了信息的安全交流，發(fā)揮了系統(tǒng)良好的溝通功效。

1.2 可視化技術(shù)模型

可視化技術(shù)實質(zhì)上是一種可供調(diào)節(jié)的映射技術(shù)，此技術(shù)的形成經(jīng)歷了數(shù)據(jù)信息的分析與處理到圖像可視化，再到人體的形象化感知的過程。具體的技術(shù)模型如圖1所示。

觀察模型可以看到，整個系統(tǒng)經(jīng)歷了從原始數(shù)據(jù)到人為視圖的復(fù)雜過程，其中經(jīng)歷了數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、可視化映射、視圖變換等，可視化參考模型中的箭頭經(jīng)歷了從左至右，再從右至左的轉(zhuǎn)換過程，代表用戶通過操作、控制對其中的轉(zhuǎn)換做出了調(diào)節(jié)和控制。

數(shù)據(jù)變換則是對最初數(shù)據(jù)的映射，最終會形成一個表格，此表格描述并呈現(xiàn)了數(shù)據(jù)間的關(guān)系?？梢暬成浜唵握f就是對數(shù)據(jù)表轉(zhuǎn)換的過程，使其變?yōu)槟軌虮豢梢暬臉?gòu)造，視圖變換則主要是指定義位置、比例的擴大與縮小、剪裁等參數(shù)結(jié)構(gòu)形成一個可視化的圖示，憑借用戶之間的交流、互動來對應(yīng)控制不斷變化的參數(shù)，約束控制視圖，達到特定的數(shù)據(jù)范圍。

1.3 可視化結(jié)構(gòu)

信息可視化實質(zhì)上是一個映射過程，具體是指自抽象信息到可視化結(jié)構(gòu)的映射?？梢暬奶骄亢诵捏w現(xiàn)在物理數(shù)據(jù)方面，信息可視化則主要體現(xiàn)在抽象信息中，多數(shù)情形下，信息數(shù)據(jù)難以自主、自動地映射至物理空間，使得各類信息模型難以形象、直觀地表現(xiàn)出來，對此需要通過可視化結(jié)構(gòu)來清晰、形象地呈現(xiàn)信息?？梢暬Y(jié)構(gòu)主要包括三大組成部分，實際的可視化操作中，此結(jié)構(gòu)可以依托于某個空間基，通過標(biāo)識屬性、圖形屬性等來對數(shù)據(jù)編碼，從而獲得較為理想的可視化構(gòu)造，最終所形成的可視化結(jié)構(gòu)也能真實、全面地映襯出數(shù)據(jù)信息，而且這種映射較為形象、直觀，易于感受。

1.4 可視化交互技術(shù)

可視化技術(shù)的又一個獨特優(yōu)勢為人機交互，也就是系統(tǒng)為用戶提供了一個清晰、邊界、自然的可視化界面，通過此界面能夠傳遞信息、傳達命令，高級的交互模式可以高效地呈現(xiàn)信息，具體的交互技術(shù)為：（1）基于草圖的交互。用戶通過勾畫簡單的幾何圖形、圖畫等來對意識不清晰但相似的圖形加以模仿，并對應(yīng)提供較為形象、真實的輸入模式，實現(xiàn)用戶同可視化系統(tǒng)間的對話。（2）手勢交互技術(shù)。所謂手勢交互技術(shù)就是鼓勵各個用戶將用手的姿態(tài)、動作等進行輸入，以此來實現(xiàn)同可視化系統(tǒng)之間的交流、互動，重點是指大屏幕條件之下的交互，此交互模式獨具優(yōu)勢。（3）手柄交互技術(shù)。手柄交互技術(shù)是一種無線交互技術(shù)，它讓用戶拜托了一系列硬件設(shè)備，例如：鍵盤、鼠標(biāo)等的牽絆，能夠達到對顯示屏的遠(yuǎn)程、無線操控。

2 可視化技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 信息的可視化

電力系統(tǒng)實際的運行與維護操作中，可視化技術(shù)作用于系統(tǒng)終端，能夠讓信息數(shù)據(jù)更加清晰、完整地呈現(xiàn)，從而提高信息運維效率與水平，可視化技術(shù)能支持、帶動知識、技術(shù)等的發(fā)展，而且此技術(shù)可以高效、及時地反映、折射出系統(tǒng)內(nèi)部潛在的信息、數(shù)據(jù)，各類信息可以作為數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，進而呈現(xiàn)出監(jiān)測系統(tǒng)中的不同內(nèi)容，確保電力決策過程中各相信息、數(shù)據(jù)的客觀、精準(zhǔn)。人和系統(tǒng)間的交流、互通也可以憑借信息可視化來達到目標(biāo)，實際的信息決策、發(fā)現(xiàn)過程中，由于工作目標(biāo)、運維等大致相當(dāng)，對此就能讓可視化技術(shù)運用于電力信息系統(tǒng)的運行維護中，提高信息運行質(zhì)量。

信息的可視化主要通過可視化界面來實現(xiàn)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將采集到的信息通過界面展示出來，并以此界面為基礎(chǔ)來人機交互，界面展示層依照模塊化、松耦合進行設(shè)計，并挖出關(guān)聯(lián)信息來加以展現(xiàn)，具體則憑借關(guān)聯(lián)本質(zhì)信息來逐步展現(xiàn)出來，具體則是通過業(yè)務(wù)系統(tǒng)拓?fù)鋱D、表格、警告、報表等來向客戶呈現(xiàn)?？梢暬缑嬷饕w三大主要流程：第一，挖掘數(shù)據(jù)信息特征，充分地呈現(xiàn)出監(jiān)控信息的實質(zhì)與變化規(guī)律。第二，根據(jù)用戶的感受，結(jié)合業(yè)務(wù)發(fā)展需要，把用戶的需求逐步地伸向系統(tǒng)。第三，融入探索過程。利用可視化技術(shù)，結(jié)合系統(tǒng)特征，動態(tài)分析并調(diào)節(jié)參數(shù)，從而科學(xué)地預(yù)測并預(yù)警相關(guān)的故障。

2.2 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可視化應(yīng)用

（1）云計算技術(shù)。此技術(shù)主要是借助互聯(lián)網(wǎng)來傳輸與處理數(shù)據(jù)，一般就是拆開、分解電力信息系統(tǒng)內(nèi)部的相關(guān)程序，借助特有的計算方式算得數(shù)據(jù)，再將其傳輸至終端系統(tǒng)。其中云計算中覆蓋：SOA構(gòu)建層、資源層、物理資源層等。云計算技術(shù)能夠呈現(xiàn)出圖像、并搜索出各類信息，憑借圖像、圖片、視覺信號等提供理想的檢索服務(wù)。也可以憑借對比不同圖像的特點、異同點等來從內(nèi)容、形式等進行剖析，再憑借比對文本、文字、色彩、關(guān)鍵詞等來從中提出關(guān)鍵、重要信息。（2）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。先進的現(xiàn)代智能技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)的運用創(chuàng)造了條件，具體是憑借智能化控制、標(biāo)簽等來運行，前者則是依托于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、云計算平臺來深入剖析傳感器內(nèi)部的信息、數(shù)據(jù)等，圍繞分析結(jié)果再做出科學(xué)的決策，以此來實現(xiàn)電力信息系統(tǒng)的優(yōu)化與發(fā)展。例如：最常見的就是智能交通的控制，后者則通過借助智能標(biāo)簽，利用專門的電網(wǎng)來控制標(biāo)識，以此來傳輸、傳遞信息，確保電力系統(tǒng)的安全、高效建設(shè)。

2.3 SVG支持下的電力系統(tǒng)技術(shù)

SVG技術(shù)最典型的特征就是圍繞數(shù)據(jù)、信息等加以分析并處理，綜合、全面、深入地剖析所采集到的數(shù)據(jù)，通過二維圖形語言，以XML的形式來表達系統(tǒng)，將可視化技術(shù)運用于電力系統(tǒng)內(nèi)部，從而達到彼此間的溝通、交流，而且腳本也能高效地處理信息，采用DOM技術(shù)來高效、順利地操作相關(guān)信息，WEB網(wǎng)頁同樣能夠處理系統(tǒng)內(nèi)部的各類信息數(shù)據(jù)，從而提高系統(tǒng)運行效率。

（1）靜態(tài)電網(wǎng)的可視化。SVG技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了靜態(tài)電網(wǎng)的可視化運行，實際應(yīng)用中應(yīng)該立足以下幾大方面：數(shù)據(jù)是否安全、可視化、設(shè)備的運轉(zhuǎn)。其中數(shù)據(jù)可視化一般是憑借SVG圖形技術(shù)來實現(xiàn)，確保電力系統(tǒng)在工作、運轉(zhuǎn)操作中可以得到相關(guān)數(shù)據(jù)，例如：電流數(shù)據(jù)、負(fù)荷數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)安全方面則是指將相關(guān)信息采用計算的模式來深入剖析供電系統(tǒng)，以科學(xué)操作的模式來解除故障，維持電力系統(tǒng)的安全、平穩(wěn)工作。（2）動態(tài)電網(wǎng)的可視化。電力系統(tǒng)電網(wǎng)的可視化技術(shù)的動態(tài)應(yīng)用主要是指電力系統(tǒng)工作過程中，對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)、信息等加以提取、并動態(tài)地分析，以此來確保電力系統(tǒng)的高效化運行。電力系統(tǒng)內(nèi)部的信息，在可視化技術(shù)的支持下能夠憑借PMU數(shù)據(jù)來運行，這一技術(shù)也可以動態(tài)地監(jiān)控信息數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)所帶來的動態(tài)反應(yīng)也可以對系統(tǒng)的工作模式、運行狀態(tài)來動態(tài)地分析、判斷，這樣就能夠有效支持PMU數(shù)據(jù)的動態(tài)運行，達到電力系統(tǒng)可視化技術(shù)的動態(tài)、適時地監(jiān)督、控制。

3 結(jié)束語

可視化技術(shù)應(yīng)用于電力信息系統(tǒng)運維中，確保達到了信息系統(tǒng)的高效化、可視化運行，能夠?qū)ο到y(tǒng)進行動態(tài)跟蹤，通過可視化界面，能夠?qū)崿F(xiàn)人機之間的交流、互動，從而提高了電力信息系統(tǒng)的運行維護工作效率，帶動了電力信息系統(tǒng)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，可視化技術(shù)在電力信息系統(tǒng)有著廣闊的發(fā)展與應(yīng)用前景。

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