基于南網(wǎng)智瞰微應(yīng)用的數(shù)字化抗災(zāi)技術(shù)研究及應(yīng)用

盧英俊 高楓 羅贊琛

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；抗災(zāi)；電力系統(tǒng)；地圖

0 引言

防災(zāi)救災(zāi)關(guān)系人民生命財(cái)產(chǎn)安全、經(jīng)濟(jì)安全、社會(huì)安全、國(guó)家安全，做好抗災(zāi)工作，對(duì)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各類社會(huì)資源和專業(yè)力量，包括借助互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)鞏固數(shù)字化抗災(zāi)應(yīng)急管理體系，提出了更高、更迫切的要求。抗災(zāi)，“防”字為先，前期預(yù)防、預(yù)警至關(guān)重要，其中數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用不可或缺。本文中所述的南網(wǎng)智瞰是一款融合地理、物理、管理和業(yè)務(wù)信息的數(shù)字化電網(wǎng)地圖平臺(tái)，基于南網(wǎng)智瞰的數(shù)字化抗災(zāi)，是將南網(wǎng)智瞰與物聯(lián)網(wǎng)、人工智能平臺(tái)三大平臺(tái)相融合，智瞰的地圖服務(wù)為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)“底座”，以平臺(tái)的設(shè)備匹配算法為抗災(zāi)提供數(shù)據(jù)支撐與保障，使得此項(xiàng)數(shù)字抗災(zāi)技術(shù)能夠在抗災(zāi)救災(zāi)、災(zāi)后重建和防災(zāi)減災(zāi)建設(shè)上大展神通[1]。

1 南網(wǎng)智瞰微應(yīng)用簡(jiǎn)介

南網(wǎng)智瞰平臺(tái)是南方電網(wǎng)公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)的標(biāo)志性成果，是基于南網(wǎng)公司數(shù)字化技術(shù)基礎(chǔ)平臺(tái)和數(shù)字孿生技術(shù)自主可控的產(chǎn)業(yè)生態(tài)地圖產(chǎn)品，融合地理、物理、管理和業(yè)務(wù)信息，構(gòu)建了覆蓋設(shè)備全要素、全時(shí)空的數(shù)字化模型，覆蓋源網(wǎng)荷儲(chǔ)，支撐全域物聯(lián)的透明管理，是實(shí)現(xiàn)“全網(wǎng)一張圖”的門戶及應(yīng)用。智瞰平臺(tái)通過(guò)“微應(yīng)用”形式將用戶編制的、符合要求的JavaScript程序部署在代理服務(wù)器上，而其他用戶可通過(guò)智瞰平臺(tái)使用該應(yīng)用，從而開(kāi)辟了一條數(shù)據(jù)共享的通道[2]。

2 基于南網(wǎng)智瞰的數(shù)字化抗災(zāi)微應(yīng)用快速開(kāi)發(fā)實(shí)踐

項(xiàng)目開(kāi)發(fā)是按照MVC軟件設(shè)計(jì)典范進(jìn)行設(shè)計(jì)，MVC全名是Model View Controller，是模型（model）→視圖（view）→控制器（controller）的縮寫(xiě)，一種軟件設(shè)計(jì)典范。本項(xiàng)目依據(jù)南網(wǎng)智瞰地圖數(shù)據(jù)規(guī)范生成平臺(tái)地圖文件，通過(guò)編制JavaScript程序，在基礎(chǔ)地圖上異步加載本地化的抗災(zāi)要素?cái)?shù)據(jù)[3]。

2.1 智瞰微應(yīng)用開(kāi)發(fā)步驟

至此，智瞰微應(yīng)用的HTML頁(yè)面就完成了，微應(yīng)用開(kāi)發(fā)主體工程將在“mainjs”這個(gè)文件內(nèi)完成。main.js文件全由JavaScript進(jìn)行開(kāi)發(fā)，從生命周期算，分為三個(gè)步驟：onAdd、onActive、onUnactive，即安裝時(shí)候調(diào)用，加載時(shí)候調(diào)用，卸載時(shí)候調(diào)用。

安裝時(shí)候調(diào)用，通過(guò)鉤子函數(shù)將智瞰內(nèi)部對(duì)象map、customCard 會(huì)被組裝成一個(gè)對(duì)象（nwzk） 以參數(shù)的形式注入到微應(yīng)用，開(kāi)發(fā)者可以把nwzk保存在當(dāng)前上下文，以備給生命周期其他函數(shù)調(diào)用。應(yīng)用安裝到智瞰時(shí)被智瞰調(diào)用，返回當(dāng)前應(yīng)用信息的JSON對(duì)象，包括初始化地圖定位地理坐標(biāo)位置[center]、初始化地圖級(jí)別[zoom]、初始化地圖傾斜度[pitch]，應(yīng)用加載成功后會(huì)根據(jù)設(shè)置值自動(dòng)初始化地圖。

加載時(shí)調(diào)用，應(yīng)用加載成功后被智瞰調(diào)用，開(kāi)發(fā)者可以在這個(gè)函數(shù)里面寫(xiě)自己的業(yè)務(wù)邏輯，比如增加自定義圖層、地圖事件監(jiān)聽(tīng)、空間查詢和拓?fù)浞治觥⒎治鼋Y(jié)果可視化，繪制圖形、幾何計(jì)算等。

卸載時(shí)候調(diào)用，開(kāi)發(fā)者需要在這個(gè)函數(shù)里面把創(chuàng)建的自定義圖層移除，去除圖層監(jiān)聽(tīng)事件，隱藏自定義卡片、清除分析結(jié)果可視化等。以上的三個(gè)周期開(kāi)發(fā)，如圖1所示：

2.2 智瞰微應(yīng)用開(kāi)發(fā)接口調(diào)用

圖層：開(kāi)發(fā)者可以利用智瞰現(xiàn)有系統(tǒng)圖層，給圖層綁定事件，展現(xiàn)自己的可視化界面，如圖2所示。

地圖事件監(jiān)聽(tīng)：通過(guò)監(jiān)聽(tīng)map的點(diǎn)擊、縮放、移動(dòng)等事件，獲取地圖要素信息，在回調(diào)函數(shù)里面做進(jìn)一步的分析和分析結(jié)果可視化。支持的事件：load、click、dblclick等。

自定義卡片：開(kāi)發(fā)者可以給智瞰現(xiàn)有系統(tǒng)圖層、自定義圖綁定事件，根據(jù)圖層屬性彈出自定義卡片。

分析：基于平臺(tái)API做查詢分析和拓?fù)浞治觯纾焊鶕?jù)關(guān)鍵字查詢?cè)O(shè)備、根據(jù)關(guān)鍵字查詢用戶，饋線供電半徑分析、電源追溯分析、供電范圍分析。

數(shù)據(jù)可視化：根據(jù)分析結(jié)果在地圖上面添加標(biāo)記、在地圖上面疊加自定義圖層、定位地圖到指定經(jīng)緯度、縮放級(jí)別、傾斜度、根據(jù)分析結(jié)果創(chuàng)建可視化的圖表。

工具：在地圖上面繪制自定義的幾何圖形、計(jì)算一組坐標(biāo)的中心點(diǎn)、線段長(zhǎng)度、多邊形面積等。

2.3 智瞰微應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)例

2.4 智瞰微應(yīng)用發(fā)布

微應(yīng)用開(kāi)發(fā)完成后，通過(guò)智瞰門戶首頁(yè)左上角的”應(yīng)用市場(chǎng)“進(jìn)入“微應(yīng)用“欄目，申請(qǐng)發(fā)布微應(yīng)用。

3 智瞰微應(yīng)用的數(shù)字化抗災(zāi)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)及推廣

3.1 智瞰數(shù)字化抗災(zāi)的優(yōu)點(diǎn)

智瞰抗災(zāi)應(yīng)用，包含有應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)、暴雨、山火等開(kāi)發(fā)的應(yīng)用場(chǎng)景，利用智瞰的散點(diǎn)圖、熱力圖、聚合圖等可視化展示特點(diǎn)，打通物聯(lián)網(wǎng)及人工智能平臺(tái)，將抗災(zāi)所關(guān)注的“人員、車輛、無(wú)人機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景、數(shù)據(jù)及分析”在智瞰的大屏顯示，并可調(diào)取人工智能的在線監(jiān)測(cè)功能開(kāi)展各類在線識(shí)別，指導(dǎo)管理者開(kāi)展快速應(yīng)急處置。例如：數(shù)智化抗災(zāi)的暴雨應(yīng)用場(chǎng)景，可將氣象局提供的暴雨區(qū)域近6 000多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)與6 000多桿塔進(jìn)行快速計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)匹配，后生成地圖數(shù)據(jù)在地圖上進(jìn)行展現(xiàn)，且同時(shí)附上對(duì)應(yīng)的地形、護(hù)線員和所在村鎮(zhèn)。抗臺(tái)應(yīng)用場(chǎng)景還能實(shí)時(shí)監(jiān)控臺(tái)風(fēng)的行動(dòng)路徑及實(shí)時(shí)計(jì)算出對(duì)應(yīng)風(fēng)圈對(duì)桿塔造成的影響，并自動(dòng)生成報(bào)表，當(dāng)桿塔處于風(fēng)圈影響范圍時(shí)候能推送出紅色報(bào)警窗及聲音告警[4]。

通過(guò)智瞰作為數(shù)據(jù)服務(wù)的“底座”進(jìn)行參數(shù)傳遞，在智瞰上點(diǎn)擊“攝像頭”“無(wú)人機(jī)”等圖標(biāo)，調(diào)取物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行彈窗，一鍵式獲取現(xiàn)場(chǎng)攝像頭的現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景視頻、物聯(lián)網(wǎng)傳感器的在線數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)一鍵直達(dá)，有效的建立智能化的監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)，平戰(zhàn)結(jié)合數(shù)字化防災(zāi)減災(zāi)，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化應(yīng)急救援[5]。

3.2 智瞰數(shù)字化抗災(zāi)推廣方案

智瞰數(shù)字化抗災(zāi)應(yīng)用創(chuàng)新，在技術(shù)上采用南網(wǎng)云平臺(tái)的中間件、數(shù)據(jù)庫(kù)組件、計(jì)算、存儲(chǔ)資源等技術(shù)或開(kāi)源技術(shù)保證自主可控。基于南網(wǎng)智瞰平臺(tái)的部署架構(gòu)，部署在超高壓公司南網(wǎng)云分節(jié)點(diǎn)，采用典型的三層B/S架構(gòu)，以Java、JavaScript為編程語(yǔ)言，天然具備跨平臺(tái)應(yīng)用屬性，與其他系統(tǒng)的調(diào)用可采用Http協(xié)議數(shù)據(jù)交互，也可以進(jìn)行頁(yè)面嵌入應(yīng)用等，項(xiàng)目產(chǎn)生的算法模型均完成封裝，僅需通過(guò)異步調(diào)取方法即可獲取返回的數(shù)據(jù)再進(jìn)行二次加載，支持其他系統(tǒng)對(duì)返回的數(shù)據(jù)重新進(jìn)行頁(yè)面重構(gòu)及根據(jù)不同場(chǎng)景需求進(jìn)行功能配置。在“技術(shù)+業(yè)務(wù)”雙驅(qū)動(dòng)機(jī)制下，對(duì)其他業(yè)務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)及決策支撐。

4 實(shí)踐應(yīng)用

智瞰數(shù)字化抗災(zāi)是南方電網(wǎng)超高壓公司南寧局員工獨(dú)立自主完成的項(xiàng)目，擁有全部源碼及相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于開(kāi)展應(yīng)急救災(zāi)。成果依托智瞰平臺(tái)、人工智能平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、生產(chǎn)運(yùn)行支持系統(tǒng)等平臺(tái)，可以有效地提高應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)、暴雨、雷電、冰災(zāi)、地震、鳥(niǎo)害、污閃、危險(xiǎn)車輛、危險(xiǎn)施工等突發(fā)事件的風(fēng)險(xiǎn)的感知及應(yīng)急處置能力，提升電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性。智瞰抗災(zāi)應(yīng)用，2023年開(kāi)年，南寧局針對(duì)歲末年初山火頻發(fā)，開(kāi)發(fā)出智瞰抗災(zāi)的第一個(gè)場(chǎng)景“智瞰山火”大數(shù)據(jù)應(yīng)用，自動(dòng)衛(wèi)星山火數(shù)據(jù)的Ex?cel表格數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)聚合后異步加載在智瞰上并輸出Excel報(bào)表，指導(dǎo)輸電所按照山火風(fēng)險(xiǎn)高低合理安排在線監(jiān)測(cè)攝像頭的安裝。解決了輸電山火數(shù)據(jù)和桿塔的匹配問(wèn)題，一鍵式獲取山火風(fēng)險(xiǎn)分布，指導(dǎo)輸電所有針對(duì)性地對(duì)山火高風(fēng)險(xiǎn)桿塔進(jìn)行加強(qiáng)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)布控。

5 結(jié)束語(yǔ)

智瞰數(shù)字化抗災(zāi)應(yīng)用，通過(guò)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，將數(shù)據(jù)作為抗災(zāi)的核心要素，通過(guò)“數(shù)據(jù)多跑腿”，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“人員多跑腿”，由數(shù)據(jù)在智瞰地圖上流轉(zhuǎn)，在抗災(zāi)救災(zāi)、災(zāi)后重建和防災(zāi)減災(zāi)長(zhǎng)效制度建設(shè)上進(jìn)行數(shù)字化賦能。