简析可视化技术在电力信息系统运维中的应用

李鹏

摘  要：电力信息系统每天都会产生海量的数据信息。显而易见的是，传统的数据信息处理和分析方式已经无法满足电力信息系统运维要求。而可视化技术主要是基于视觉观察掌握事物发展的动态，同时也可为受众提供全面、直观且准确的数据信息。当前，视觉文化发展迅速，并在多个领域均发挥着十分重要的作用和价值。本文就将重点分析可视化技术在电力信息系统运维中的应用，以供参考。

关键词：可视化技术  电力信息系统  运维  映射技术

Abstract： The power information system produces massive amounts of data every day.  It is obvious that the traditional data processing and analysis methods have been unable to meet the requirements of power information system operation and maintenance. At the same time， it can provide visual and accurate information for the audience. At present， visual culture develops rapidly and plays an important role and value in many fields. This paper will focus on the application of visualization technology in the operation and maintenance of power information system for reference.

Key Words： Visualization technology; Power information system; Operation and maintenance; Mapping technology

1  可視化技术的内涵、模型与构造

可视化技术在电力信息系统运维中发挥着重要的作用，为了充分发挥该技术的独特优势，在应用可视化技术的过程中，需先明确可视化技术的内涵、模型和构造。

1.1 内涵

可视化技术是计算机信息技术与图像技术的有机整合体。既可以将图形、信息和数据等多元化媒体内容转化为数字形态，又可以集中对数据信息实施数字化处理。可视化技术具有综合性、系统性等基本特征，不仅打破了以人机交换为主的固有格局，也进一步完善了技术应用形式。

首先，可视化技术具有管理功能。通过构建全面的可视化系统，可以对整个电力系统的运行状况进行全方位、动态化监控。可视化技术具有集约化特征，可实现对电力系统的集约化管理。在电力信息系统运维过程中，可视化技术的应用可以将整体运维方案转化为三维立体模型加以展示，由此增强电力信息系统运维工作的科学合理性。

1.2 可视化技术模型

可视化技术就是一种可供调节的映射技术，其形成经历了从数据信息分析，到图像信息可视化，再到人体形象化感知的过程。数据变换是对原始数据的映射，最终形成一个完整的表格。该表格能够清晰呈现各数据的客观变化规律，以及数据之间的线性关系。

1.3 可视化结构

信息可视化也就是一个映射过程。具体来说，是指自抽象信息到可视化结构的映射。对于可视化的探究，有必要从物理数据方面着手。数据信息无法自主映射到物理空间中，也无法直观化、具象化的呈现各类数据信息模型。在实际操作过程中，可视化结构通过标识属性、图形属性对数据信息实行编码，进而获得满足客观需求的可视化构造，如实反映数据。

（1）基于草图的交互技术。

交互技术，即让用户借助对粗略化的几何形状的观察，使接近意图的图形实现交互输入。这种输入方式更加直观化、具象化。

（2）手势交互接口技术。

用户只要通过姿态与手势就能输入，与可视化系统的交互更加方便快捷。

（3）多点式触屏控制平台。

用户可同时使用多个手指对图形应用程序实施操控。由于多点式触屏控制平台具有高效性、便捷性特征，备受业内人士的推崇。目前，国内对多点式触屏控制平台的应用范围较为有限，仍需大范围推广。

（4）无线手柄交互技术。

采用无线手柄交互技术，用户可以在无鼠标和键盘的情况下进行桌面快捷操作。可视化技术在电力信息系统运维中的应用优势具体体现在如下几方面。

其一，采用人工轮流值班和实时动态监控相结合的方式，对整个电力信息系统实行全方位、动态化、精细化监控，确保电力信息系统运维工作的集约化、标准化与规范化，提高综合管理水平。其二，利用技术整合，实现对数据信息的集约化处理，提高管理工作效率。其三，通过对电力信息系统的全面且深入分析，降低发生故障的概率，促进整个电力信息系统的安全稳定运行。

2  电力信息系统中应用可视化技术的要求及原则

2.1 应用要求

系统运行的过程中应用可视化技术时，只有准确把握应用要求，方可提高可视化技术的可行性，进而不断优化和完善系统建设和运行情况。

首先，系统要具备实时监控电力系统中数据库、服务器、防火墙和电力设备间的数据信息，其次，对系统中的多种数据资源采取统一管理模式，并具备实时监控和预警分析等功能。分析、储存、警告运维过程中采集的数据，且采用图表方式展示数据。在电力信息系统运维的过程中合理应用可视化技术，能够推动多个业务系统的稳定及安全运行。用户可操作并浏览采集信息，以分层权限管理模式对不同用户开展分层访问和管理。

2.2 应用原则

可视化技术应用的过程中，工作人员需始终坚持可视化原则、高能性原则、统一规划原则和分步实施原则，以此保证应用效果。

首先是可视化原则。电力系统运维中应用可视化技术时，必须高度重视数据组织和处理，采取关联、比对等多种形式以更加生动直观的方式展现数据信息的总体发展趋势。

其次是高能性原则，在电力信息系统运维工作中应用可视化技术，需采取多种措施降低对监控设备的负面影响，维持系统运行环境的稳定性，与平台中的设备相匹配，从而提高数据信息处理的效率，加大深度和广度，一方面能够分析和优化信息数据，另一方面也具备完善的预警功能。

再次是统一规划原则。技术应用的过程中，要以发展目标和发展规划为基础，认真分析，统一安排，以此统一管理和控制数据模型与架构。

最后是分步实施原则。制定科学的规划，结合重点内容，分层分段落实各项工作。在电力信息化系统某些业务中应用可视化技术，根据其应用效果逐步将可视化技术应用在其他业务当中，从而扩大可视化技术的应用范围。当前电力信息化系统运行中，可视化技术得以广泛应用，但在功能方面依然有待完善。为此，工作人员应优化系统功能，增加模块及子模块的数量。

3  电力信息系统运维中可视化技术的应用

3.1 知识表现

电力信息化系统运行维护中可在终端实现信息可视化，信息运维工作质量的好坏与信息能够被准确且全面的展示息息相关。在信息可视化处理中可充分利用相互关系和特点密切二者间的联系。可视化能够发现知识，也可展现隐蔽的信息内容，从而为信息高效运转提供数据支持，准确展示监测的各项内容，确保电力决策过程中各类信息的可靠性和安全性，促进科学决策。从上可以看出，在电力系统运维工作中合理应用可视化技术，能够有效改善信息运维的质量。

3.2 信息的可视化

可视化技术在电力系统运维中发挥着不可替代的作用。在电力系统实际的运行和维护操作中，可视化技术往往作用于系统终端。一方面，确保数据信息更加完整化、直观化、清晰化的呈现出来，另一方面，显著提升电力系统运维时效性和稳定性。

从某种角度来说，可视化技术的应用为知识理论与科学技术的发展奠定了坚实基础。而且可视化技术能够全面且客观的反馈电力系统内部潜在的数据信息。不仅如此，可视化技术的应用，还可以实现人与系统之间的互通交流。在实际的信息决策中，由于工作目标和运维规律大同小异，可视化技术在电力系统运维中的应用，能够显著改善信息运行质量。数据采集系统能够将采集到的数据信息通过可视化界面呈现出来，并以此界面为基础实现人机交互。界面展示层的设计成果在很大程度上决定了可视化界面的展示效果。为此，界面展示层要依照模块化、松耦合进行设计，且深度挖掘存在紧密关联的数据信息。通常情况下，这些数据信息往往会按照关联的本质向客户加以呈现。

3.3 网络技术的应用

3.3.1  云计算

云计算技术可在互联网的支持下完成数据处理，是一种较为科学且先进的分布式技术，通过拆分系统中的程序，对其加以全面分析和处理。且其需要采用特定的计算方式，明确数据结果后方可传至终端系统。云计算方式主要分为SOA构建层、管理中间层、物理资源层和资源层等概念体系层，该技术可搜索图像，基于图像或视觉特点提供完备的检索服务。人员可利用图像间的差异判断类别、内容和形式等，在對比文本、颜色和关键词等信息的基础上，提取重要信息。

3.3.2 物联网

电力工程建设中，物联网技术可合理利用智能化控制和标签等技术，对数据实行综合分析。智能化控制与网络和云计算平台相比，其可分析网络传感器发出的信息，并基于结果作出科学决策，以此完善系统。智能交通和台灯调节也可以智能控制为基础。智能标签可采用特殊电网控制标签，及时传输数据，切实维护电力工程建设作业的安全运行。

3.4 基于SVG的电力系统技术的应用

SVG技术是专业的数据处理技术，能够综合分析和处理数据信息，该技术采用二维码语言和XML的方式表达系统，应用可视化技术实现相互访问，再者，部分脚本还具备信息处理功能，利用DOM技术可科学有效地处理信息，且WEB网页也可处理电力信息系统当中的重要信息。

3.4.1 静态电网信息可视化应用

SVG技术应用在电力信息系统可视化建设中，需要从三个方向加以分析，分别为数据安全、数据可视化和设备管理，数据可视化主要利用SVG图形技术确保电力系统运行过程中捕捉到重要的运行数据、电流数据及负荷数据，从而及时处理系统故障，为系统平稳运行奠定坚实的基础。

3.4.2 动态电网信息可视化应用

电网信息系统可视化技术可在电网运行中提取和分析数据，以此掌握电网运行动态。可视化技术应用于动态电网中，可借助PMU数据充分发挥其作用和价值。该数据产生的变化和反应也有利于判断运行状态，进而全面展现技术的动态实时监控功能。

4  电力信息系统运维中可视化技术的应用方案

4.1 数据处理

数据处理中需要分析电力信息系统、业务指标和软硬件运行过程中的多项指标，可视化信息资源主要由信息系统、业务指标和软硬件各项指标构成。

4.2 数据挖掘

数据挖掘需要以自然语言、技术自动识别和技术创新指标等处理采集的数据，从而提取和展现易于理解的数据信息。

4.3 知识表现

采用可视化图像和统计图表反馈监测结果。可视化图像中可更加直接地发现被监测对象中存在的各项不足，一方面有利于调整技术检测系统，加强监测结果的准确性，另一方面也有利于科学决策。电力信息系统运维中，信息可视化的终端技术与电力信息系统运行质量息息相关，信息可视化可以促进人机互动，也可统一发展目标。可以说，可视化技术的应用改进了运维工作的质量，推动系统的创新与发展。

5  结语

我国电力系统发展水平显著提高，传统的人工电力系统操作和运行方式无法顺应时代需求，出现可视化和自动化运行模式。这也充分体现出我国电力行业的崛起与创新。为此，电力单位在日常工作中应当综合分析电力系统建设的要求和特点，做好数据处理和信息挖掘，提高系统运行水平，最终促进电力系统的稳定发展。

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