田旭 劉飛 李揚(yáng) 楊曦 張君

（1、國網(wǎng)青海電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，青海 西寧810001 2、北京洛斯達(dá)數(shù)字遙感技術(shù)有限公司，北京100120）

1 概述

1.1 目的和意義

隨著國家電網(wǎng)公司“三型兩網(wǎng)”戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，進(jìn)一步提高電能利用效率以及電網(wǎng)運行性能，為實現(xiàn)高效展示現(xiàn)研究成果，充分挖掘大數(shù)據(jù)價值，協(xié)同各業(yè)務(wù)板塊協(xié)同工作，需要建設(shè)能源電力一體化平臺。

本項目以青海省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院生產(chǎn)指揮大廳為背景，實施建設(shè)青海新能源開發(fā)利用、電網(wǎng)規(guī)劃、科技創(chuàng)新、項目評審、單位推介等5 類展示場景，包含文字、圖片、視頻、圖表、地圖等數(shù)據(jù)形式，最終在生產(chǎn)指揮大廳的大屏投影使用，全面、系統(tǒng)、生動的展示青海新能源發(fā)展的情況。

1.2 大屏硬件現(xiàn)狀

DLP（“Digital Lighting Progress”的縮寫）背投拼接屏，支持接入各類視頻信號，實現(xiàn)超大屏清晰顯示，并可以對畫面加以分割、組合、縮放等控制[1]。青海生產(chǎn)指揮大廳大屏由6*2，共12 塊1400*1050 的DLP 屏幕組成，硬件分辨率為8400*2100，屏幕橫縱比為4:1。

1.3 建設(shè)原則

1.3.1 易用性

平臺的應(yīng)用和維護(hù)應(yīng)方便、靈活、易用。例如，復(fù)雜功能盡可能的通過向?qū)Х绞揭龑?dǎo)用戶使用；展示內(nèi)容盡可能通過圖表和文字說明兩種方式反映給用戶。

1.3.2 統(tǒng)一性

考慮到盡可能降低系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)操作管理服務(wù)等帶來的技術(shù)復(fù)雜性，在軟件配置、硬件配置、數(shù)據(jù)生產(chǎn)和管理、軟件開發(fā)等方面，依據(jù)相關(guān)規(guī)定和服務(wù)要求，制定完備、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，真正做到標(biāo)準(zhǔn)先行。

1.3.3 開放性

平臺在運行環(huán)境的軟、硬件平臺選擇上要符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，具有良好的兼容性和可擴(kuò)充性，能夠較為容易地實現(xiàn)系統(tǒng)的升級和擴(kuò)充。在技術(shù)選擇上應(yīng)具有較強(qiáng)的開放性和可擴(kuò)展性，為技術(shù)更新和功能升級留有余地。

1.3.4 先進(jìn)性

平臺涉及到電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)種類多，數(shù)據(jù)量大，需要保證平臺的運行速度，滿足性能要求。

2 建設(shè)內(nèi)容

2.1 總體功能架構(gòu)

利用微軟新一代圖形界面（Windows Presentation Foundation以下簡稱WPF）和跨平臺開發(fā)語言（以下簡稱JAVA）異構(gòu)體系結(jié)合是信息可視化展現(xiàn)平臺的重要特點[2]。利用WPF 優(yōu)秀的展現(xiàn)技術(shù)和JAVA 構(gòu)建穩(wěn)定、安全可靠的后臺服務(wù)技術(shù)，保障了系統(tǒng)的美觀和穩(wěn)定。采用Prism/MVVM架構(gòu)，使得開發(fā)邏輯和UI 分離，加強(qiáng)平臺各模塊邏輯性，明確職責(zé)分工，縮短開發(fā)流程

[3]（圖1）。

平臺主要包括6 類功能模塊：

（1）單位推介

從研究院簡介、單位文化、部門機(jī)構(gòu)、研究愿景等方面，文字結(jié)合相關(guān)圖片的方式對清潔能源研究院的基本情況進(jìn)行介紹。

（2）青海清潔能源開發(fā)

通過地理信息、圖表及文字等豐富的形式對太陽能、風(fēng)能、水資源、多能互補(bǔ)等清潔能源資源情況進(jìn)行分析展示，包括青海省自然資源總體情況、各類清潔資源的稟賦及發(fā)電特性、清潔能源互補(bǔ)特性等。

對現(xiàn)狀年及規(guī)劃年各類電源（包括清潔能源和火電）的裝機(jī)規(guī)模進(jìn)行分析統(tǒng)計；同時，可以對現(xiàn)狀年及規(guī)劃年的新能源消納水平及各類新能源的占比進(jìn)行分析和統(tǒng)計。

（3）電網(wǎng)規(guī)劃成果展示

展示電源負(fù)荷信息，包括現(xiàn)狀年及規(guī)劃年青海省的分地區(qū)負(fù)荷、電源裝機(jī)、發(fā)用電情況及冬夏季的大小方式信息。展示主配網(wǎng)規(guī)劃成果，包括逐年的規(guī)劃網(wǎng)架、重點工程及規(guī)劃成效等；同時展示青海省十三五期間的電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模及投資規(guī)模。

（4）科技創(chuàng)新成果展示

對研究的各類專題研究成果進(jìn)行分類梳理，形成研究方向樹形圖，對專題方向、專題名稱、專題詳情進(jìn)行查看和統(tǒng)計。

（5）評審成果查詢統(tǒng)計

對規(guī)劃評審中心的各類評審項目的基本信息和成果進(jìn)行查看，也可以對評審項目按年份、類型等條件進(jìn)行統(tǒng)計。

（6）后臺維護(hù)管理工具

為運維人員提供后臺配套的數(shù)據(jù)發(fā)布工具，包括數(shù)據(jù)整理的模板、發(fā)布工具等等，運維人員定期將信息通過數(shù)據(jù)發(fā)布工具進(jìn)行推送。

圖2 部署架構(gòu)圖

2.2 硬件大屏設(shè)計

大屏硬件部署如圖2 所示，外部大廳部署大屏硬件、大屏控制軟件所在的計算機(jī)、圖像輸入端電腦；大屏矩陣切換器、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、大屏控制臺均放在機(jī)房內(nèi)。

圖形工作站通過VGA 信號線將圖像輸入到大屏矩陣切換器，通過大屏控制臺軟件進(jìn)行畫面分割、布置、處理等，實現(xiàn)在大屏DLP 顯示器上播放。大屏DLP 顯示器與大屏矩陣切換器通過VGA 和RJ45 信號線連接[4]，達(dá)到控制、信號傳輸?shù)哪康摹?/p>

根據(jù)硬件條件，進(jìn)行定制化開發(fā)，使平臺在大屏上運行，得到最佳的效果。大屏硬件分辨率如下圖所示，橫向分辨率為8400，縱向分辨率為2100，橫縱比為4:1。

圖3 大屏分辨率

保證投影畫面不變形，輸入分辨率的橫縱比必須也為4:1。通過計算，橫向分辨率為1920*3，縱向分辨率為1440*1，總分辨率為5760*1440[5]?；诟咝阅軋D形工作站，確定采用3 通道輸出，采用GPU 同步技術(shù)，實現(xiàn)3 通道圖像的同步渲染與輸出，保障大屏圖形圖像的同步。

2.3 物理部署設(shè)計

平臺采用Client/Server 架構(gòu)，系統(tǒng)部署于服務(wù)器端，用戶通過客戶端訪問平臺，平臺與數(shù)據(jù)庫采用分布式部署，分別部署于不同的服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)采用現(xiàn)有公司現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)模型，分配相應(yīng)的內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址。

2.4 實現(xiàn)效果示意

平臺設(shè)計主要針對大屏，采用統(tǒng)一的樣式布局，整合到同一個主題，對于所有功能模塊完成配色方案制定，保證整體風(fēng)格統(tǒng)一，實現(xiàn)效果如圖4～8 所示。

3 結(jié)論

本項目以青海省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院生產(chǎn)指揮大廳為背景，實施建設(shè)新能源開發(fā)利用、電網(wǎng)規(guī)劃、科技創(chuàng)新、項目評審、單位推介5 類模塊主題界面，通過應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)、可視化分析、新一代大屏展示等技術(shù)手段，最終在超大屏投放使用。

平臺的建成展示了青海省能源、電網(wǎng)、科技創(chuàng)新、項目評審的發(fā)展成果，動態(tài)全面的呈現(xiàn)了青海能源電力實體，積極的發(fā)揮了對外宣傳展示作用。

圖4 平臺首頁

圖5 單位介紹

圖6 電網(wǎng)規(guī)劃

圖7 科技創(chuàng)新

圖8 項目評審