可視化技術在電力信息系統運維中的應用

陳秋杰

摘 要：文章以可視化技術理論為基礎，詳細闡述了可視化技術在電力信息系統運維管理工作中的基本要求、基本原則、核心構架及具體內容，為擴大可視化技術在電力信息系統的應用提供理論參考。

關鍵詞：可視化技術；電力信息；運維

中圖分類號：TM73：TP315 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）29-0065-02

為了應對信息化時代，國家電網公司對電力系統進行了大規模的信息化建設，配電網信息系統進入了“大網絡、大系統、大集中、高可靠性、高安全性”的“三大兩高”時代，信息化工作的重點也逐步轉移到電力系統的運維中來。

在新形勢下，如何更直觀、清晰的展示電力系統的運行數據，提高運維管理工作的效率是電力系統解決的重要課題。

可視化技術是解決此問題的重要方法，在電力系統運維管理過程中引入可視化技術，并逐步實現其規范化，建立高效的運維管理體系，降低電力系統的運營成本，為實現公司的戰略目標提供幫助。

基于此，筆者對可視化技術在電力系統運維中的應用進行探討。

1 可視化技術在電力系統運維中應用的基本要求

可視化技術在電力系統運維中應用的目標是要實現電力系統不同業務系統之間的“主動監控、統一管理、可視化運維”的一體化管理，通過一體化管理能及時發現電力系統運行過程中出現的各類故障、隱患及風險，降低運營成本，提高運維工作效率。

具體來說，可視化技術在運維工作中的應用應該滿足下述要求：

第一，對電力系統中的UPS電源、服務器、數據庫、防火墻、電力設備等各類設備的數據信息進行實時監控；

第二，對電力系統的各類數據信息資源進行統一管理、監控及預警分析；

第三，電力系統運行過程中采集到的各類數據信息，如事件信息、性能數據等進行技術的存儲、分析、告警等，并用圖表進行直觀的顯示；

第四，可視化技術在電力信息系統運維中的應用不能降低、影響各類業務系統運行的安全性和可靠性；

第五，可視化技術在電力信息系統運維應用時不僅要能及時監控配電網的運行狀況，還要及時監管自身的狀況及資源占用情況；

第六，可視化技術在電力信息系統運維中應用不僅要允許用戶對采集到的數據信息進行瀏覽和操作，還能通過分層級權限管理，實現對用戶分層分區的訪問管理。

2 可視化技術在電力信息系統運維中應用的基本 原則

2.1 統一規劃原則

可視化技術在電力信息系統運維中應用應具有明確的發展方向和思路，必須要統一規劃，在電力信息系統的全局上做到統籌安排、科學規劃，對電力信息系統運維管理的架構和數據模型實行統一的管理和控制。

2.2 分步實施原則

可視化技術應用到電力信息系統的運維中并非一朝一夕的事情，必須要進行詳細的規劃和布局，要有計劃、有步驟的實施，堅持循序漸進、迭代實施的原則。具體來說，可從下述幾方面逐步實施：

第一，橫向擴展。可視化技術可先使用到電力信息系統的個別業務中，然后再逐步擴展到所有業務中，規模上也是從小到大穩步擴大和推進；

第二，縱向加深。可視化技術應用到電力信息系統運維工作中功能并不完善，要持續不斷的進行細化和完善，模塊和子模塊的數量應該是從少到多，從無到有；

第三，制定計劃。要確保可視化技術在電力信息系統運維工作中的應用效果，必須要制定應用計劃，并要“有重點、分階段”的逐步展開。

2.3 高性能原則

可視化技術在電力信息系統運維中的應用要堅持高性能的原則，具體表現在下述兩方面：

第一，可視化技術應用到電力信息系統運維工作中，要最大限度的減少對系統各類監控設備的影響，不能改變目前系統的運行狀況和環境，可視化技術的應用要能與平臺的設備適應，可視化技術應用時占用的各類資源，如內存、數據庫、網絡寬帶等盡量要少，要滿足設定的目標；

第二，可視化技術應用在電力信息系統運維工作中對數據信息的處理效率要具有相當的廣度和深度，不僅要具有預警的功能，還要具有實現對數據信息的分析和優化功能，并能展示和生成對應的圖表、報表。

2.4 可視化原則

可視化技術在電力信息系統應用時，對于數據的組織和處理要以圖表、關聯、對比等形式直觀、便捷的展示數據，展現關鍵數據信息的未來走向趨勢。

3 可視化技術在電力信息系統運維中應用的核心架 構及具體內容

3.1 核心架構

可視化技術在電力信息系統運維中應用時，核心架構的設計要符合電網調度、數據標準及信息技術規范的要求，確保電力系統的安全性、可靠性和實用性。可視化技術的核心架構包括4個層次，這4個層次分別為監控資源層、數據采集層、數據處理層及界面展現層。

3.1.1 監控資源層

監控資源層是指可視化技術進行監控的內容，主要包括下述幾方面：精密空調、UPS電源、數據庫、網絡等，除此之外，為了更全面、系統的了解電力信息系統運維的具體情況，為了更系統的發現和分析問題，通常還對主機硬件、系統日志等信息進行實時監控。

3.1.2 數據采集層

數據采集層的功能包括兩方面：

第一，根據預先設定的采集任務，對監控的數據信息及時進行采集和分析，并根據數據信息分析結果進行預警，除此之外，還要對電力系統的設備運行狀態、環境等統一調配，最后按照相關協議的要求，與數據處理層進行交互；

第二，為了最大限度防止網絡異常對數據信息造成不良影響，不僅要將采集的數據信息及時和數據層進行交互，還要將數據信息進行存儲，確保監控系統的連續性和靈活性。由于不同系統存在一定的差異，數據采集通常使用C語言、Java進行開發，得到的數據采集插件可根據電力系統監控的實際需求采用相關語言進行開發。數據采集層和處理層之間的傳輸協議通常采用TCP/IP、SNMP等。

3.1.3 數據處理層

數據處理層的功能包括四方面：

第一，存儲采集到的原始數據，根據原始數據信息對原始事件進行規范處理；

第二，對存儲的原始數據進行查詢、分析，并根據分析結果的實際狀況，進行分析、狀態預警等告警分析；

第三，根據不同預警種類的特點，將這些告警通過窗口、畫面等傳遞給相關工作人員，以便及時對這些預警信息進行處理；

第四，對接收到的數據信息進行存儲，以便為未來的趨勢分析提供資料，這些數據的存儲可按照時間先后順序進行標記，以便為判斷服務器時間、網絡延遲等提供依據。

3.1.4 界面展現層

數據采集層獲得的信息范圍廣，并且具有深度，因此要將這些數據實現人機交互。界面展現層通過各種方式，如告警、歷史查詢等將數據展現給需要用到的客戶，并能為需要數據信息的用戶提供相應的管理功能。

該層的主要功能是挖掘收集到數據信息的本質，全面展示監控信息的規律；能結合數據信息和系統的特點，分析運維工作存在的差異，并及時提供預警。

對界面展現層來說，要設計出能提高用戶滿意度和實用性的界面，可通過不同層次、多個角度進行展現，界面展現通常使用的三種展現形式包括下述三種：圖表、報表和拓撲形式，不同類型具有不同的特性。圖表展現是根據電力信息系統不同層次的管理和運維，為其展現實用性的數據信息，還能根據工作人員的需求展現數據信息未來的發展趨勢；報表展現是三種展現方式中最常用的方式，報表數據信息能直接從系統中導出，可導出為TXT、PDF及WORD等格式，為決策者進行決策提供參考。

3.2 可視化的具體內容

電力信息系統運維可視化的具體內容包括以下幾種：①系統運行狀態可視化，如拓撲結構、業務系統結及監控對象等；②各類資源臺帳可視化，如綜合布線管理、配置管理等；③工作可視化，如工作任務、流程等可視化；④過程可視化，如數據處理、接受、告警、報表的可視化等。

4 結 語

總之，隨著智能電網的發展及電力信息系統管理的日益規范化，可視化技術在電力信息系統運維中的應用會日益廣泛和規范化，能極大的提高運維管理工作水平和效率，為電力系統的穩定運行提供強有力的保障。

參考文獻：

[1] 劉年國.電力系統運維可視化平臺的研究與設計[J].電力信息化，2012. （11）：25-28.

[2] 王慶紅.電力系統可視化技術及其在南方電網的應用[J].南方電網技 術研究，2006，2（3）： 40-44.

[3] 王康元.基于SVG的電網數據可視化圖形描述[J].電力系統及其自動 化學報，2014，18（5）：84-88.