電力信息系統運維中可視化技術的應用探究

李清　閆夢秋　鐘宇歡

[摘 ? ?要] ?隨著科學技術的發展和社會的進步，在電力信息系統升級維護的過程中可視化技術的應用范圍越來越廣。隨著社會的不斷發展，電力已經成為現代社會能源結構中的一個重要組成部分，也是保障社會運行和生產生活的重要能源。在新中國成立以后，黨和國家的領導和指揮下，電力事業飛速發展，已經取得了較大的成就，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電力運行的基礎工程。本文通過介紹可視化技術的概念以及對電力信息系統中相關技術進一步分析，探討可視化技術在電力信息系統中的實際應用，希望能夠起到參考和借鑒作用。

[關鍵詞]電力信息系統;系統運維;可視化技術;應用探究

[中圖分類號]TM76 [文獻標志碼]A [文章編號]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

近些年來信息技術迅速發展，可視化技術應運而生。可視化技術顛覆了以往人們對電力系統復雜數據的處理方式，可以將這些數據以圖表的形式直觀地展現出來，將原本抽象的數字轉化為直觀可視化的統計圖表，方便人們對數據進行利用和總結。在新階段的電力系統管理中，引入可視化技術可以解決多系統共同運作情況下保證重裝系統安全，獨立穩定運行，并且能夠教系統數據直觀的展現給工作人員，幫助工作人員進行問題分析和決策制定。在發生異常情況的時候，我們工作人員能夠直接地感受到數據發生的波動，采取緊急應對方案，以可視化技術作為基礎，能夠將電力信息運作和管理更加的可視化，透明化，提高工作效率，電力系統非常的穩定。

1 ?有關可視化技術的介紹

1.1 ?可視化技術的概念

可視化技術是由計算機圖形相結合來完成的一種將數據轉變為圖像在顯示設備上加以顯示而且可以進行進一步的交互處理的圖像處理技術。計算可視化、信息可視化、知識可視化、數據可視化是現階段可視化技術包括的主要內容。此四類可視化技術分別包含不同的可視化技術方面。科學可視化技術是將不同類型、不同來源的數據經過計算處理轉化為更加直觀的可用圖像，并將該圖像信息在顯示設備中顯示出來。信息可視化是在科學可視化的基礎上，加入了圖像學、認知科學、數據挖掘及各類圖像技術，以學科理論為基礎，發展壯大起來的可視化技術手段。信息可視化技術最大的貢獻，是針對各類數據信息交互界面都可以構建出更加直觀的可視化圖像信息。可以幫助人們更直觀可靠的了解數據，還可以幫助人們更加準確且有深度的對該信息進行分析[1]。

1.2 ?數據可視化技術的核心處理方式

經由可視化技術處理，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源，是收集或實驗得到的原始數據。由收集或實驗得到的原始數據變為最終處理結果中的圖形或圖像信息，需要經過非常復雜的處理過程。

首先是對于數據的清洗與整理，這一過程主要包括的就是數據變換也就是將原本毫無規律的數據整理成有結構且清晰明了的數據表。在數據變換的過程中，會清除一部分原始數據中無效甚至出錯的數據，然后將剩下的有效數據根據該組數據的邏輯關系整理成一張結構清晰的數據表，其目的是讓可視化技術過程中的后續處理更加方便。在接下來進行的就是映射過程。映射過程就是指，將數據表處理為可視化結構，在映射過程結束之后就是對于圖形信息的比例縮放、位置定位以及對圖像尺寸的裁剪等等，通過諸如此類的方式，將由數據表轉化而成的可視化結構變幻成可視化視圖[2]，最后即是對圖形變換的具體參數進行設置，讓最終練產生的圖像信息可以用于可視化技術服務的相關的各項活動中。通過這樣復雜的程序，可以將抽象的、甚至雜亂不堪的數據，變成可以直觀感受到的可視化圖像信息如圖1所示。

1.3 ?可視化技術中的交互技術

可視化技術中除將數據變化為圖像信息以外還有另一重點，就是可視化系統與使用者之間的聯系，換而言之就是使用者與可視化系統間的交互通道。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可視化系統的指令高效、準確的傳遞。之所以將可視化交互技術作為可視化技術中的重點是因為良好的交互設計能夠大大提高對于可視化系統的利用效率，無論是使用數據檢索分析功能還是數據展示功能，其效率高低都與可視化交互技術的設計是否良好息息相關。經常被使用到的交互技術也是現階段可視化技術中較為通用的幾種交互技術，是基于草圖的交互、多點觸控交互、手柄交互、手勢交互之類的交互設計[3]。幾種交互方式各有各的特點，分別適用于不同的場合、場景。首先介紹基于草圖的交互技術，該交互技術的特點就是更貼近人類交流的習慣。它可以將模糊的或不規則的幾何形狀作為一種輸入形式，基于模糊或不規則的幾何形狀，對系統發出需求，基于草圖的交互技術可以支持系統對該類信息進行分析最終給出處理結果。多點觸控交互，顧名思義就是可以在使用觸摸顯示屏時同時使用多個手指，或者是多個用戶對同一觸摸顯示屏顯示出的圖形圖像同時進行操作，這種交互方式更適合輸入復雜指令。現階段，多點觸控交互設計已經達到了可以檢測使用者對屏幕施加的壓力大小以及使用者的溫度信息的程度，可以依賴該類手段實現使用者與可視化系統的深度交互。手柄交互則是利用操作手柄對可視化系統進行操控的方式，通過手柄按鍵對可視化系統發出操作指令，該類方式多用于特殊環境下的系統交互。手勢交互從本質上是依托多點觸控技術而產生的一種高級交互方式，它改變了多點觸控技術單獨某點觸碰的按鍵或滑動式交互，升級為了通過若干細致的點狀描繪出使用者手部的不同姿態的方式，把不同的手部姿態作為對于可視化系統發出的交互指令。現階段，這種較為高級的交互技術已經被廣泛應用，一定程度上成為了人機交互的常用方式。

2 ?可視化技術在電力系統管理工作中的應用

近年來，我管電力系統飛速發展，在運營和管理過程中會產生海量的數據，傳統的管理方法在面對如此海量的數據的時候難免會束手無策，因為分析和處理不當而難以發揮良好的作用，而可視化技術的出現為海量數據提供了一種新的處理方法，能夠實現對數據全方面的分析和處理，發揮數據能夠起到的真正作用，構建完善的信息保障體系，更好的為電力信息系統提供技術支持[4]。在電力系統中，可視化技術的應用主要在三個過程。

2.1 ?數據的準備

在電力信息系統的運行過程中，產生的數據主要分為兩種，一種是系統硬件在運營中產生的數據，另一種則是業務指標數據，但是無論哪種數據都需要對通過適當的方式進行收集，并進行初步的整理，為以后其他工作的開展提供理論基礎，成為易于加工和處理的結構化數據。

2.2 ?數據的發掘

對于已經收集完成并進行簡單處理后的數據，想要進一步進行開發和應用，必須要對價值進行挖掘。數據挖掘是一門十分復雜的科學，需要借助神經網絡，關聯規則等一些特殊的算法，對數據之間存在的隱秘聯系進行挖掘，從而發現數據背后所蘊含的真正意義，借助可視化數據的優勢，使其清晰直觀的表現出來，供管理人員進一步的使用。

2.3 ?數據的展示

紛繁復雜的數據在經過專業技術處理之后，以統計圖表等直觀的形式展現給使用者。但是數據可視化只是處理數據的初步，在接下來維運工作人員需要篩選異常的數據，發現電力系統運營過程中的異常狀況，并加以處理。從這一方面而言，數據可視化能夠保住管理人員做出決策處理問題。統計圖表是一個較為傳統的可視化處理方法，通過折線圖、柱狀圖、餅狀圖等的方式，易于管理工作人員的理解，也能夠對系統的運營管理狀況有一個直觀的了解如圖2所示。

3 ?結語

科學技術的發展使得可視化技術能夠融入電力系統的運營工作中，為電力信息系統提供了強有力的技術支持。在電力系統中引入可視化技術，能夠極大的提高工作人員的效率，實現運營工作的精細化管理，為國家電網的正常運行做出了巨大的貢獻。

參考文獻

[1] 孫蓉蓉，李清，李銳，等.電力信息系統運維中可視化技術的應用分析[J].數字技術與應用，2019，37（11）：35-36.

[2] 王義賀，張碩，馬永波，等.可視化技術在電力信息系統運維中的應用[J].電子技術與軟件工程，2017（13）：260.

[3] 趙曉，李亮，嚴文濤，等.可視化技術在電力信息系統運維中的應用[A].中國電機工程學會電力信息化專業委員會、國網信息通信有限公司.2013電力行業信息化年會論文集[C].中國電機工程學會電力信息化專業委員會、國網信息通信有限公司：人民郵電出版社電信科學編輯部，2013：5.

[4] 許斌鋒，郭曉川，俞君杰，等.可視化技術在電力信息系統運維中的應用[J].科技與創新，2017（22）：142-143.

[5] 楊庭軒.試論可視化技術在電力信息系統運維中的應用[J].科學與信息化，2019（9）：47-48.

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

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

[8] 肖家鍇，劉年國，吳克良，等.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）：68-73.

[9] 陳錫祥.電力信息系統運維典型案例匯編[M].北京：中國電力出版社，2015.

[10] 田斌，沈明艷.淺析電力信息系統運維中可視化技術的運用[J].名城繪，2019（7）：271.