李清　閆夢(mèng)秋　鐘宇歡

[摘 ? ?要] ?隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，在電力信息系統(tǒng)升級(jí)維護(hù)的過(guò)程中可視化技術(shù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，電力已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)能源結(jié)構(gòu)中的一個(gè)重要組成部分，也是保障社會(huì)運(yùn)行和生產(chǎn)生活的重要能源。在新中國(guó)成立以后，黨和國(guó)家的領(lǐng)導(dǎo)和指揮下，電力事業(yè)飛速發(fā)展，已經(jīng)取得了較大的成就，建立了聞名世界的西電東送和三峽工程等一系列保障我國(guó)電力運(yùn)行的基礎(chǔ)工程。本文通過(guò)介紹可視化技術(shù)的概念以及對(duì)電力信息系統(tǒng)中相關(guān)技術(shù)進(jìn)一步分析，探討可視化技術(shù)在電力信息系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用，希望能夠起到參考和借鑒作用。

[關(guān)鍵詞]電力信息系統(tǒng);系統(tǒng)運(yùn)維;可視化技術(shù);應(yīng)用探究

[中圖分類(lèi)號(hào)]TM76 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2020）05–00–03

Application of Visualization Technology in Operation and Maintenance of

Power Information System

Li Qing ， Yan Meng-qiu ， Zhong Yu-huan

[Abstract]With the development of science and technology and the progress of society， the application of visualization technology in the process of power information system upgrade and maintenance is more and more extensive.With the continuous development of society， electric power has become an important part of the energy structure of modern society， and it is also an important energy to ensure the operation and production of society.After the founding of New China， under the leadership and command of the Party and the state， the electric power industry has developed rapidly， and has made great achievements.Three Gorges Project and a series of basic projects to ensure the operation of electric power in China.By introducing the concept of visualization technology and further analyzing the related technologies in power information system， this paper discusses the practical application of visualization technology in power information system， hoping to play a reference and reference role.

[Keywords]power Information system; system operation and maintenance; visualization technology; application inquiry

近些年來(lái)信息技術(shù)迅速發(fā)展，可視化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生?？梢暬夹g(shù)顛覆了以往人們對(duì)電力系統(tǒng)復(fù)雜數(shù)據(jù)的處理方式，可以將這些數(shù)據(jù)以圖表的形式直觀地展現(xiàn)出來(lái)，將原本抽象的數(shù)字轉(zhuǎn)化為直觀可視化的統(tǒng)計(jì)圖表，方便人們對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行利用和總結(jié)。在新階段的電力系統(tǒng)管理中，引入可視化技術(shù)可以解決多系統(tǒng)共同運(yùn)作情況下保證重裝系統(tǒng)安全，獨(dú)立穩(wěn)定運(yùn)行，并且能夠教系統(tǒng)數(shù)據(jù)直觀的展現(xiàn)給工作人員，幫助工作人員進(jìn)行問(wèn)題分析和決策制定。在發(fā)生異常情況的時(shí)候，我們工作人員能夠直接地感受到數(shù)據(jù)發(fā)生的波動(dòng)，采取緊急應(yīng)對(duì)方案，以可視化技術(shù)作為基礎(chǔ)，能夠?qū)㈦娏π畔⑦\(yùn)作和管理更加的可視化，透明化，提高工作效率，電力系統(tǒng)非常的穩(wěn)定。

1 ?有關(guān)可視化技術(shù)的介紹

1.1 ?可視化技術(shù)的概念

可視化技術(shù)是由計(jì)算機(jī)圖形相結(jié)合來(lái)完成的一種將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像在顯示設(shè)備上加以顯示而且可以進(jìn)行進(jìn)一步的交互處理的圖像處理技術(shù)。計(jì)算可視化、信息可視化、知識(shí)可視化、數(shù)據(jù)可視化是現(xiàn)階段可視化技術(shù)包括的主要內(nèi)容。此四類(lèi)可視化技術(shù)分別包含不同的可視化技術(shù)方面?？茖W(xué)可視化技術(shù)是將不同類(lèi)型、不同來(lái)源的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算處理轉(zhuǎn)化為更加直觀的可用圖像，并將該圖像信息在顯示設(shè)備中顯示出來(lái)。信息可視化是在科學(xué)可視化的基礎(chǔ)上，加入了圖像學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、數(shù)據(jù)挖掘及各類(lèi)圖像技術(shù)，以學(xué)科理論為基礎(chǔ)，發(fā)展壯大起來(lái)的可視化技術(shù)手段。信息可視化技術(shù)最大的貢獻(xiàn)，是針對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)信息交互界面都可以構(gòu)建出更加直觀的可視化圖像信息?？梢詭椭藗兏庇^可靠的了解數(shù)據(jù)，還可以幫助人們更加準(zhǔn)確且有深度的對(duì)該信息進(jìn)行分析[1]。

1.2 ?數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的核心處理方式

經(jīng)由可視化技術(shù)處理，最終輸出的信息都是以圖形或圖像的形式存在的。該圖形或圖像信息的根本來(lái)源，是收集或?qū)嶒?yàn)得到的原始數(shù)據(jù)。由收集或?qū)嶒?yàn)得到的原始數(shù)據(jù)變?yōu)樽罱K處理結(jié)果中的圖形或圖像信息，需要經(jīng)過(guò)非常復(fù)雜的處理過(guò)程。

首先是對(duì)于數(shù)據(jù)的清洗與整理，這一過(guò)程主要包括的就是數(shù)據(jù)變換也就是將原本毫無(wú)規(guī)律的數(shù)據(jù)整理成有結(jié)構(gòu)且清晰明了的數(shù)據(jù)表。在數(shù)據(jù)變換的過(guò)程中，會(huì)清除一部分原始數(shù)據(jù)中無(wú)效甚至出錯(cuò)的數(shù)據(jù)，然后將剩下的有效數(shù)據(jù)根據(jù)該組數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)系整理成一張結(jié)構(gòu)清晰的數(shù)據(jù)表，其目的是讓可視化技術(shù)過(guò)程中的后續(xù)處理更加方便。在接下來(lái)進(jìn)行的就是映射過(guò)程。映射過(guò)程就是指，將數(shù)據(jù)表處理為可視化結(jié)構(gòu)，在映射過(guò)程結(jié)束之后就是對(duì)于圖形信息的比例縮放、位置定位以及對(duì)圖像尺寸的裁剪等等，通過(guò)諸如此類(lèi)的方式，將由數(shù)據(jù)表轉(zhuǎn)化而成的可視化結(jié)構(gòu)變幻成可視化視圖[2]，最后即是對(duì)圖形變換的具體參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，讓最終練產(chǎn)生的圖像信息可以用于可視化技術(shù)服務(wù)的相關(guān)的各項(xiàng)活動(dòng)中。通過(guò)這樣復(fù)雜的程序，可以將抽象的、甚至雜亂不堪的數(shù)據(jù)，變成可以直觀感受到的可視化圖像信息如圖1所示。

1.3 ?可視化技術(shù)中的交互技術(shù)

可視化技術(shù)中除將數(shù)據(jù)變化為圖像信息以外還有另一重點(diǎn)，就是可視化系統(tǒng)與使用者之間的聯(lián)系，換而言之就是使用者與可視化系統(tǒng)間的交互通道。在此交互通道上，如何使交互方式更加的自然、友好且能夠讓使用者對(duì)可視化系統(tǒng)的指令高效、準(zhǔn)確的傳遞。之所以將可視化交互技術(shù)作為可視化技術(shù)中的重點(diǎn)是因?yàn)榱己玫慕换ピO(shè)計(jì)能夠大大提高對(duì)于可視化系統(tǒng)的利用效率，無(wú)論是使用數(shù)據(jù)檢索分析功能還是數(shù)據(jù)展示功能，其效率高低都與可視化交互技術(shù)的設(shè)計(jì)是否良好息息相關(guān)。經(jīng)常被使用到的交互技術(shù)也是現(xiàn)階段可視化技術(shù)中較為通用的幾種交互技術(shù)，是基于草圖的交互、多點(diǎn)觸控交互、手柄交互、手勢(shì)交互之類(lèi)的交互設(shè)計(jì)[3]。幾種交互方式各有各的特點(diǎn)，分別適用于不同的場(chǎng)合、場(chǎng)景。首先介紹基于草圖的交互技術(shù)，該交互技術(shù)的特點(diǎn)就是更貼近人類(lèi)交流的習(xí)慣。它可以將模糊的或不規(guī)則的幾何形狀作為一種輸入形式，基于模糊或不規(guī)則的幾何形狀，對(duì)系統(tǒng)發(fā)出需求，基于草圖的交互技術(shù)可以支持系統(tǒng)對(duì)該類(lèi)信息進(jìn)行分析最終給出處理結(jié)果。多點(diǎn)觸控交互，顧名思義就是可以在使用觸摸顯示屏?xí)r同時(shí)使用多個(gè)手指，或者是多個(gè)用戶(hù)對(duì)同一觸摸顯示屏顯示出的圖形圖像同時(shí)進(jìn)行操作，這種交互方式更適合輸入復(fù)雜指令。現(xiàn)階段，多點(diǎn)觸控交互設(shè)計(jì)已經(jīng)達(dá)到了可以檢測(cè)使用者對(duì)屏幕施加的壓力大小以及使用者的溫度信息的程度，可以依賴(lài)該類(lèi)手段實(shí)現(xiàn)使用者與可視化系統(tǒng)的深度交互。手柄交互則是利用操作手柄對(duì)可視化系統(tǒng)進(jìn)行操控的方式，通過(guò)手柄按鍵對(duì)可視化系統(tǒng)發(fā)出操作指令，該類(lèi)方式多用于特殊環(huán)境下的系統(tǒng)交互。手勢(shì)交互從本質(zhì)上是依托多點(diǎn)觸控技術(shù)而產(chǎn)生的一種高級(jí)交互方式，它改變了多點(diǎn)觸控技術(shù)單獨(dú)某點(diǎn)觸碰的按鍵或滑動(dòng)式交互，升級(jí)為了通過(guò)若干細(xì)致的點(diǎn)狀描繪出使用者手部的不同姿態(tài)的方式，把不同的手部姿態(tài)作為對(duì)于可視化系統(tǒng)發(fā)出的交互指令?，F(xiàn)階段，這種較為高級(jí)的交互技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，一定程度上成為了人機(jī)交互的常用方式。

2 ?可視化技術(shù)在電力系統(tǒng)管理工作中的應(yīng)用

近年來(lái)，我管電力系統(tǒng)飛速發(fā)展，在運(yùn)營(yíng)和管理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的管理方法在面對(duì)如此海量的數(shù)據(jù)的時(shí)候難免會(huì)束手無(wú)策，因?yàn)榉治龊吞幚聿划?dāng)而難以發(fā)揮良好的作用，而可視化技術(shù)的出現(xiàn)為海量數(shù)據(jù)提供了一種新的處理方法，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)全方面的分析和處理，發(fā)揮數(shù)據(jù)能夠起到的真正作用，構(gòu)建完善的信息保障體系，更好的為電力信息系統(tǒng)提供技術(shù)支持[4]。在電力系統(tǒng)中，可視化技術(shù)的應(yīng)用主要在三個(gè)過(guò)程。

2.1 ?數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備

在電力信息系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)主要分為兩種，一種是系統(tǒng)硬件在運(yùn)營(yíng)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，另一種則是業(yè)務(wù)指標(biāo)數(shù)據(jù)，但是無(wú)論哪種數(shù)據(jù)都需要對(duì)通過(guò)適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行收集，并進(jìn)行初步的整理，為以后其他工作的開(kāi)展提供理論基礎(chǔ)，成為易于加工和處理的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

2.2 ?數(shù)據(jù)的發(fā)掘

對(duì)于已經(jīng)收集完成并進(jìn)行簡(jiǎn)單處理后的數(shù)據(jù)，想要進(jìn)一步進(jìn)行開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，必須要對(duì)價(jià)值進(jìn)行挖掘。數(shù)據(jù)挖掘是一門(mén)十分復(fù)雜的科學(xué)，需要借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，關(guān)聯(lián)規(guī)則等一些特殊的算法，對(duì)數(shù)據(jù)之間存在的隱秘聯(lián)系進(jìn)行挖掘，從而發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)背后所蘊(yùn)含的真正意義，借助可視化數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)，使其清晰直觀的表現(xiàn)出來(lái)，供管理人員進(jìn)一步的使用。

2.3 ?數(shù)據(jù)的展示

紛繁復(fù)雜的數(shù)據(jù)在經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)技術(shù)處理之后，以統(tǒng)計(jì)圖表等直觀的形式展現(xiàn)給使用者。但是數(shù)據(jù)可視化只是處理數(shù)據(jù)的初步，在接下來(lái)維運(yùn)工作人員需要篩選異常的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的異常狀況，并加以處理。從這一方面而言，數(shù)據(jù)可視化能夠保住管理人員做出決策處理問(wèn)題。統(tǒng)計(jì)圖表是一個(gè)較為傳統(tǒng)的可視化處理方法，通過(guò)折線圖、柱狀圖、餅狀圖等的方式，易于管理工作人員的理解，也能夠?qū)ο到y(tǒng)的運(yùn)營(yíng)管理狀況有一個(gè)直觀的了解如圖2所示。

3 ?結(jié)語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得可視化技術(shù)能夠融入電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)工作中，為電力信息系統(tǒng)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。在電力系統(tǒng)中引入可視化技術(shù)，能夠極大的提高工作人員的效率，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)工作的精細(xì)化管理，為國(guó)家電網(wǎng)的正常運(yùn)行做出了巨大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫蓉蓉，李清，李銳，等.電力信息系統(tǒng)運(yùn)維中可視化技術(shù)的應(yīng)用分析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2019，37（11）：35-36.

[2] 王義賀，張碩，馬永波，等.可視化技術(shù)在電力信息系統(tǒng)運(yùn)維中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（13）：260.

[3] 趙曉，李亮，嚴(yán)文濤，等.可視化技術(shù)在電力信息系統(tǒng)運(yùn)維中的應(yīng)用[A].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)電力信息化專(zhuān)業(yè)委員會(huì)、國(guó)網(wǎng)信息通信有限公司.2013電力行業(yè)信息化年會(huì)論文集[C].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)電力信息化專(zhuān)業(yè)委員會(huì)、國(guó)網(wǎng)信息通信有限公司：人民郵電出版社電信科學(xué)編輯部，2013：5.

[4] 許斌鋒，郭曉川，俞君杰，等.可視化技術(shù)在電力信息系統(tǒng)運(yùn)維中的應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新，2017（22）：142-143.

[5] 楊庭軒.試論可視化技術(shù)在電力信息系統(tǒng)運(yùn)維中的應(yīng)用[J].科學(xué)與信息化，2019（9）：47-48.

[6] 程明，陳江興，劉顯明，等.試論可視化技術(shù)在電力信息系統(tǒng)運(yùn)維中的應(yīng)用[J].百科論壇電子雜志，2019（3）：463-464.

[7] 李子乾，曾祥波.電力信息系統(tǒng)運(yùn)維中可視化技術(shù)的應(yīng)用分析[J].百科論壇電子雜志，2018（24）：554-555.

[8] 肖家鍇，劉年國(guó)，吳克良，等.電力系統(tǒng)運(yùn)維可視化平臺(tái)的研究與設(shè)計(jì)[J].電力信息化，2012（11）：68-73.

[9] 陳錫祥.電力信息系統(tǒng)運(yùn)維典型案例匯編[M].北京：中國(guó)電力出版社，2015.

[10] 田斌，沈明艷.淺析電力信息系統(tǒng)運(yùn)維中可視化技術(shù)的運(yùn)用[J].名城繪，2019（7）：271.