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(yùn)行提供了全新的條件，可視化技術(shù)作為一種先進(jìn)的現(xiàn)代科技，近年來(lái)被應(yīng)用于電力信息運(yùn)維系統(tǒng)中，可視化技術(shù)以其獨(dú)特的可視化功能，為系統(tǒng)運(yùn)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(diǎn)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(yùn)維中的應(yīng)用。

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

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：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(yùn)維提供了獨(dú)特服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)的、適時(shí)地跟蹤，從而為系統(tǒng)的運(yùn)維創(chuàng)造條件，讓系統(tǒng)運(yùn)維更加基礎(chǔ)化、簡(jiǎn)單化，提高系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)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(jiǎn)單說(shuō)是計(jì)算機(jī)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(lái)轉(zhuǎn)化、呈現(xiàn)出來(lái)，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(jì)算、知識(shí)等角度來(lái)歸類，將其運(yùn)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，憑借測(cè)算等過(guò)程來(lái)達(dá)到數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)換，確保獲得相對(duì)清晰、完整的圖像、數(shù)據(jù)，便于深入運(yùn)用。可視化技術(shù)為信息的運(yùn)用創(chuàng)造了條件，而且可視化能夠達(dá)到信息間的交流、互動(dòng)，是對(duì)傳統(tǒng)的人機(jī)交換模式的升級(jí)，提高了信息傳輸效率，促進(jìn)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(shí)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(guò)程。具體的技術(shù)模型如圖1所示。

觀察模型可以看到，整個(gè)系統(tǒng)經(jīng)歷了從原始數(shù)據(jù)到人為視圖的復(fù)雜過(guò)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?gòu)挠抑磷蟮霓D(zhuǎn)換過(guò)程，代表用戶通過(guò)操作、控制對(duì)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(duì)最初數(shù)據(jù)的映射，最終會(huì)形成一個(gè)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?jiǎn)單說(shuō)就是對(duì)數(shù)據(jù)表轉(zhuǎn)換的過(guò)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(kuò)大與縮小、剪裁等參數(shù)結(jié)構(gòu)形成一個(gè)可視化的圖示，憑借用戶之間的交流、互動(dòng)來(lái)對(duì)應(yīng)控制不斷變化的參數(shù)，約束控制視圖，達(dá)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(shí)質(zhì)上是一個(gè)映射過(guò)程，具體是指自抽象信息到可視化結(jié)構(gòu)的映射。可視化的探究核心體現(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(dòng)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(lái)，對(duì)此需要通過(guò)可視化結(jié)構(gòu)來(lái)清晰、形象地呈現(xiàn)信息。可視化結(jié)構(gòu)主要包括三大組成部分，實(shí)際的可視化操作中，此結(jié)構(gòu)可以依托于某個(gè)空間基，通過(guò)標(biāo)識(shí)屬性、圖形屬性等來(lái)對(duì)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(shí)、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(gè)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)為人機(jī)交互，也就是系統(tǒng)為用戶提供了一個(gè)清晰、邊界、自然的可視化界面，通過(guò)此界面能夠傳遞信息、傳達(dá)命令，高級(jí)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(guò)勾畫簡(jiǎn)單的幾何圖形、圖畫等來(lái)對(duì)意識(shí)不清晰但相似的圖形加以模仿，并對(duì)應(yīng)提供較為形象、真實(shí)的輸入模式，實(shí)現(xiàn)用戶同可視化系統(tǒng)間的對(duì)話。（2）手勢(shì)交互技術(shù)。所謂手勢(shì)交互技術(shù)就是鼓勵(lì)各個(gè)用戶將用手的姿態(tài)、動(dòng)作等進(jìn)行輸入，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)同可視化系統(tǒng)之間的交流、互動(dòng)，重點(diǎn)是指大屏幕條件之下的交互，此交互模式獨(dú)具優(yōu)勢(shì)。（3）手柄交互技術(shù)。手柄交互技術(shù)是一種無(wú)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(dá)到對(duì)顯示屏的遠(yuǎn)程、無(wú)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(shí)際的運(yùn)行與維護(hù)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(yùn)維效率與水平，可視化技術(shù)能支持、帶動(dòng)知識(shí)、技術(shù)等的發(fā)展，而且此技術(shù)可以高效、及時(shí)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(jìn)而呈現(xiàn)出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的不同內(nèi)容，確保電力決策過(guò)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(lái)達(dá)到目標(biāo)，實(shí)際的信息決策、發(fā)現(xiàn)過(guò)程中，由于工作目標(biāo)、運(yùn)維等大致相當(dāng)，對(duì)此就能讓可視化技術(shù)運(yùn)用于電力信息系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)中，提高信息運(yùn)行質(zhì)量。

信息的可視化主要通過(guò)可視化界面來(lái)實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將采集到的信息通過(guò)界面展示出來(lái)，并以此界面為基礎(chǔ)來(lái)人機(jī)交互，界面展示層依照模塊化、松耦合進(jìn)行設(shè)計(jì)，并挖出關(guān)聯(lián)信息來(lái)加以展現(xiàn)，具體則憑借關(guān)聯(lián)本質(zhì)信息來(lái)逐步展現(xiàn)出來(lái)，具體則是通過(guò)業(yè)務(wù)系統(tǒng)拓?fù)鋱D、表格、警告、報(bào)表等來(lái)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(shí)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(guò)程。利用可視化技術(shù)，結(jié)合系統(tǒng)特征，動(dòng)態(tài)分析并調(diào)節(jié)參數(shù)，從而科學(xué)地預(yù)測(cè)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(jì)算技術(shù)。此技術(shù)主要是借助互聯(lián)網(wǎng)來(lái)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(jì)算方式算得數(shù)據(jù)，再將其傳輸至終端系統(tǒng)。其中云計(jì)算中覆蓋：SOA構(gòu)建層、資源層、物理資源層等。云計(jì)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(hào)等提供理想的檢索服務(wù)。也可以憑借對(duì)比不同圖像的特點(diǎn)、異同點(diǎn)等來(lái)從內(nèi)容、形式等進(jìn)行剖析，再憑借比對(duì)文本、文字、色彩、關(guān)鍵詞等來(lái)從中提出關(guān)鍵、重要信息。（2）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。先進(jìn)的現(xiàn)代智能技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用創(chuàng)造了條件，具體是憑借智能化控制、標(biāo)簽等來(lái)運(yùn)行，前者則是依托于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、云計(jì)算平臺(tái)來(lái)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(lái)實(shí)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(guò)借助智能標(biāo)簽，利用專門的電網(wǎng)來(lái)控制標(biāo)識(shí)，以此來(lái)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(guò)二維圖形語(yǔ)言，以XML的形式來(lái)表達(dá)系統(tǒng)，將可視化技術(shù)運(yùn)用于電力系統(tǒng)內(nèi)部，從而達(dá)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(lái)高效、順利地操作相關(guān)信息，WEB網(wǎng)頁(yè)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(yùn)行效率。

（1）靜態(tài)電網(wǎng)的可視化。SVG技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)電網(wǎng)的可視化運(yùn)行，實(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)。其中數(shù)據(jù)可視化一般是憑借SVG圖形技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，確保電力系統(tǒng)在工作、運(yùn)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(jì)算的模式來(lái)深入剖析供電系統(tǒng)，以科學(xué)操作的模式來(lái)解除故障，維持電力系統(tǒng)的安全、平穩(wěn)工作。（2）動(dòng)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(dòng)態(tài)應(yīng)用主要是指電力系統(tǒng)工作過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)、信息等加以提取、并動(dòng)態(tài)地分析，以此來(lái)確保電力系統(tǒng)的高效化運(yùn)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(lái)運(yùn)行，這一技術(shù)也可以動(dòng)態(tài)地監(jiān)控信息數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)所帶來(lái)的動(dòng)態(tài)反應(yīng)也可以對(duì)系統(tǒng)的工作模式、運(yùn)行狀態(tài)來(lái)動(dòng)態(tài)地分析、判斷，這樣就能夠有效支持PMU數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行，達(dá)到電力系統(tǒng)可視化技術(shù)的動(dòng)態(tài)、適時(shí)地監(jiān)督、控制。

3 結(jié)束語(yǔ)

可視化技術(shù)應(yīng)用于電力信息系統(tǒng)運(yùn)維中，確保達(dá)到了信息系統(tǒng)的高效化、可視化運(yùn)行，能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，通過(guò)可視化界面，能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)之間的交流、互動(dòng)，從而提高了電力信息系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)工作效率，帶動(dòng)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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