可视化技术在电力信息系统运维中的应用

可视化技术在电力信息系统运维中的应用

彭玉霞

（国网吉林省电力有限公司永吉县供电公司吉林省吉林市132200）

摘要：为应对电网发展的挑战以及新技术带来的革新，国家电网公司进行了大规模的信息化建设，推广与使用了大批关键业务系统，信息系统进人了以“大网络、大系统、大集中、高可靠性、高安全性”为标志的“三大两高”时代，信息化工作重点转向运行维护。面对新的形势，如何让信息系统运行数据更加直观、清晰地展示，以便为运维人员提供分析决策，简化运维工作提高运维效率是函待解决的问题。

关键词：可视化技术；电力信息系统；运维应用

1可视化技术概述

所谓可视化技术，具体来说就是把计算机图形学及图像处理技术相结合，在屏幕上把信息数据转化为图形并加以显示，同时还要进行交互处理工作。可视化技术共分为四类，分别是科学计算、信息、知识和数据的可视化。其首先在计算科学上面得到了运用。它能有效地通过测量和计算，把自然界的相关数据转换为可视化的直观的图像信息。现在，我国对于这方面已经展开了一系列的系统研究，可视化技术可以说是一门综合性、系统性的工程学科。它的诞生和运用，给人们以可视化的手段实现同信息之间的交互提供了有效的平台，可以有效地运用传统的人机交互手段。

2可视化功能需求

在电力工程建设中，通过对电力线路和通讯线路进行管理和组织，并将建设当地环境作为基础，能够为后期线路运行建设提供更多参考意见。其中，可视化技术在电力系统中的应用拥有更多的功能需求，现从以下几个方向进行分析：①管理能力。构建可视化系统，通过实时监控控制的方式与专人值班，对信息系统进行全面监督，保证电力工程建设的规范化、标准化，从而提升电力工程施工质量与管理水平。②管理效率。可视化系统在电力工程中通过技术整合，实现集约化处理过程，保证了系统集约运作的条件和标准。③安全质量。可视化技术标准的实施，实现了对图纸的系统分析，减少了施工中存在的各种危险因素，通过三维图形的方式展示出了设计基础，将安全质量控制在一定的范围中。

3可视化研究现状技术

3.1可视化结构

从抽象信息到可视化结构的映射是信息可视化的核心。科学可视化的研究重点集中在物理数据上，而信息可视化研究重点集中在抽象信息上。在许多情况下，信息不能自动映射至几何物理空间，这样许多信息类型就没有自然或非常明显的物理表示形式。因而，关键问题就是找到一个可视化隐喻（即可视化结构）对信息进行表示，并理解它们所支持的分析任务。空间基、标记、标记的图形属性是可视化结构的3个基本组成部分。在可视化过程中，该结构在一个空间基中使用标记和图形属性对信息进行编码。为得到最佳的可视化结构，数据到可视化结构的映射需能够恰当地保持数据的原有信息，并且映射是能够容易被感知的。如何找到一个好的可视化结构是信息可视化的关键问题。

3.2可视化交互技术

人机交互是可视化研究中的重要部分。先进、自然、友好的交互方法允许使用者更快捷地与可视化系统交换信息和传递指令，更自然地体验可视化的效果。好的交互方法能够极大地增强可视化呈现信息、支持探索和假设验证的能力。以下为几种常见的交互技术。（l）基于草图的交互基于草图的交互（sketeh一basedinteraetion）即用户使用粗略几何形状对其意图模糊逼近的一种图形交互输人方式，通过提供更直观的输人方式，允许用户以贴近日常经验的手段与可视化系统直接对话。（2）多点触控屏幕系统多点式触控屏幕系统（mulit一touhcidsPlay）是一种允许用户通过多个手指（包括多用户）同时对图形应用程序进行操作，以给用户提供更加快捷方便、自然和符合日常经验的交互体验的一套交互技术和设备。多点触控屏幕系统包括一个触控屏幕（可以是屏幕、桌面或墙面等）或触摸板以及一套用于识别多点同时触摸的软件系统。有别于普通的单点触摸屏（比如常见的手写板、ATM机触摸屏），多点触控屏幕系统允许多点同时触控，能够提供前者不能提供的复杂手势交互。实现多点触控屏幕的方法包括温度检测、压力检测、高帧数的摄像机检测、红外线检测、光学检测等。多点触控屏幕系统界面已经在一些应用中得到了使用，但尚有很大的研究和应用推广空间。（3）手柄交互无线手柄交互（joyistcl<）使用户能够脱离键盘和鼠标桌面操作的限制，为对显示器墙进行的操控带来特别的便利。（4）手势交互技术手势交互接口（gesture一basedintefaree）技术允许用户用手的姿态和动作作为输人，与可视化系统进行快速、便捷的交互。特别是针对大屏幕显示环境下的交互手段，手势交互具有相当的优势。

4电力系统中可视化技术的应用

4.1知识表现

在这一阶段里，我们可运用两种手段来返回监测结果。一是统计表法，二是可视化图像法。运用可视化图像的方法，我们能够更容易地找出监测对象当中的一些问题。这样既可以给决策工作提供一些辅助功能，也可以有效地帮助技术监测系统进行调整，这样我们获取的检测结果也可以变得更准确和更有价值。

在电力信息系统运维的所有流程当中，信息可视化占据终端地位。从这个角度来讲，信息运维工作是否能取得成功，同信息可视化技术的展示性息息相关。或者说，我们可以将信息可视化同信息运维的关系作出以下总结：首先，在信息运维中所获得数据的自身特性和它们相互之间发生的关联，都可以用信息可视化的技术来进行显示。信息可视化对于知识发现而言是具有积极的推动作用的。其次，信息可视化能够有效地反馈隐藏信息，给数据挖掘环节的开展打下基础，进一步精确地显示出监测内容，使决策能够更加准确。总的来讲，信息可视化有效地实现了人与操作系统之间的直接交互，其自身发现、结束和决策的目标都同信息运维目标相一致。因此，将信息可视化运用于电力信息系统运维工作当中，可以让信息运维工作得到进一步优化，使信息运维工作更加高效可靠。

4.2静态电网信息可视化应用

SVG技术在电力系统信息可视化中的应用，可以在静态电网中有所体现，主要从下面3个方面去考虑，即数据安全、数据可视化、设备管理。其中，数据可视化是通过SVG的图形技术保证电力系统的运行过程能够获取运行数据、电流数据、负荷数据等信息。从安全性上考虑，需要对各种信息通过计算方式分析供电系统，将故障问题采用有效操作予以解决，保证电网系统的稳定运行。

4.3动态电网信息可视化应用

从电网信息系统可视化技术动态来说，在电网运行中通过对数据进行提取及实时分析，保证电网的整体运行情况。动态电网中信息可视化技术可以通过PMU数据实现，此项技术能够对监测信息实现实时控制，PMU数据产生的动态反应能够对运行状态进行判断，对PMU数据动态反应起到关键作用，实现电力系统可视化技术的实时监控功能。

4.4物联网技术

在电力工程建设和发展中，物联网技术能够通过智能化控制及智能标签实现分析，其中，智能化控制是相对于网络与云计算平台来说的，对网络传感器中能够传达出来的信息数据进行分析，根据结果进行决策，从而保证系统得到改善和优化。智能交通和台灯调节可以通过智能控制实现。而智能标签采用特定的电网对标识实现控制，对数据进行传输，保证电力工程整体建设质量。

结束语

通过在电力系统中引入可视化技术，可以实现信息系统运行维护中在线、实时跟踪的功能，保证运维人员能够获得更多决策基础和依据，将运维工作简单化，保证运行维护的工作效率。从我国电力信息系统中可视化技术的应用，需要从初期阶段完善和加强，因此有必要对相关内容进行深入分析，保证电力系统应用中的各方面效益。

参考文献：

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[3]赵晓.可视化技术在电力信息系统运维中的应用[A].中国电机工程学会电力信息化专业委员会、国网信息通信有限公司.2013电力行业信息化年会论文集[C].中国电机工程学会电力信息化专业委员会、国网信息通信有限公司：，2013：5.