可视化技术在电力信息系统运维中的应用

陈秋杰

摘 要：文章以可视化技术理论为基础，详细阐述了可视化技术在电力信息系统运维管理工作中的基本要求、基本原则、核心构架及具体内容，为扩大可视化技术在电力信息系统的应用提供理论参考。

关键词：可视化技术；电力信息；运维

中图分类号：TM73：TP315 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）29-0065-02

为了应对信息化时代，国家电网公司对电力系统进行了大规模的信息化建设，配电网信息系统进入了“大网络、大系统、大集中、高可靠性、高安全性”的“三大两高”时代，信息化工作的重点也逐步转移到电力系统的运维中来。

在新形势下，如何更直观、清晰的展示电力系统的运行数据，提高运维管理工作的效率是电力系统解决的重要课题。

可视化技术是解决此问题的重要方法，在电力系统运维管理过程中引入可视化技术，并逐步实现其规范化，建立高效的运维管理体系，降低电力系统的运营成本，为实现公司的战略目标提供帮助。

基于此，笔者对可视化技术在电力系统运维中的应用进行探讨。

1 可视化技术在电力系统运维中应用的基本要求

可视化技术在电力系统运维中应用的目标是要实现电力系统不同业务系统之间的“主动监控、统一管理、可视化运维”的一体化管理，通过一体化管理能及时发现电力系统运行过程中出现的各类故障、隐患及风险，降低运营成本，提高运维工作效率。

具体来说，可视化技术在运维工作中的应用应该满足下述要求：

第一，对电力系统中的UPS电源、服务器、数据库、防火墙、电力设备等各类设备的数据信息进行实时监控；

第二，对电力系统的各类数据信息资源进行统一管理、监控及预警分析；

第三，电力系统运行过程中采集到的各类数据信息，如事件信息、性能数据等进行技术的存储、分析、告警等，并用图表进行直观的显示；

第四，可视化技术在电力信息系统运维中的应用不能降低、影响各类业务系统运行的安全性和可靠性；

第五，可视化技术在电力信息系统运维应用时不仅要能及时监控配电网的运行状况，还要及时监管自身的状况及资源占用情况；

第六，可视化技术在电力信息系统运维中应用不仅要允许用户对采集到的数据信息进行浏览和操作，还能通过分层级权限管理，实现对用户分层分区的访问管理。

2 可视化技术在电力信息系统运维中应用的基本 原则

2.1 统一规划原则

可视化技术在电力信息系统运维中应用应具有明确的发展方向和思路，必须要统一规划，在电力信息系统的全局上做到统筹安排、科学规划，对电力信息系统运维管理的架构和数据模型实行统一的管理和控制。

2.2 分步实施原则

可视化技术应用到电力信息系统的运维中并非一朝一夕的事情，必须要进行详细的规划和布局，要有计划、有步骤的实施，坚持循序渐进、迭代实施的原则。具体来说，可从下述几方面逐步实施：

第一，横向扩展。可视化技术可先使用到电力信息系统的个别业务中，然后再逐步扩展到所有业务中，规模上也是从小到大稳步扩大和推进；

第二，纵向加深。可视化技术应用到电力信息系统运维工作中功能并不完善，要持续不断的进行细化和完善，模块和子模块的数量应该是从少到多，从无到有；

第三，制定计划。要确保可视化技术在电力信息系统运维工作中的应用效果，必须要制定应用计划，并要“有重点、分阶段”的逐步展开。

2.3 高性能原则

可视化技术在电力信息系统运维中的应用要坚持高性能的原则，具体表现在下述两方面：

第一，可视化技术应用到电力信息系统运维工作中，要最大限度的减少对系统各类监控设备的影响，不能改变目前系统的运行状况和环境，可视化技术的应用要能与平台的设备适应，可视化技术应用时占用的各类资源，如内存、数据库、网络宽带等尽量要少，要满足设定的目标；

第二，可视化技术应用在电力信息系统运维工作中对数据信息的处理效率要具有相当的广度和深度，不仅要具有预警的功能，还要具有实现对数据信息的分析和优化功能，并能展示和生成对应的图表、报表。

2.4 可视化原则

可视化技术在电力信息系统应用时，对于数据的组织和处理要以图表、关联、对比等形式直观、便捷的展示数据，展现关键数据信息的未来走向趋势。

3 可视化技术在电力信息系统运维中应用的核心架 构及具体内容

3.1 核心架构

可视化技术在电力信息系统运维中应用时，核心架构的设计要符合电网调度、数据标准及信息技术规范的要求，确保电力系统的安全性、可靠性和实用性。可视化技术的核心架构包括4个层次，这4个层次分别为监控资源层、数据采集层、数据处理层及界面展现层。

3.1.1 监控资源层

监控资源层是指可视化技术进行监控的内容，主要包括下述几方面：精密空调、UPS电源、数据库、网络等，除此之外，为了更全面、系统的了解电力信息系统运维的具体情况，为了更系统的发现和分析问题，通常还对主机硬件、系统日志等信息进行实时监控。

3.1.2 数据采集层

数据采集层的功能包括两方面：

第一，根据预先设定的采集任务，对监控的数据信息及时进行采集和分析，并根据数据信息分析结果进行预警，除此之外，还要对电力系统的设备运行状态、环境等统一调配，最后按照相关协议的要求，与数据处理层进行交互；

第二，为了最大限度防止网络异常对数据信息造成不良影响，不仅要将采集的数据信息及时和数据层进行交互，还要将数据信息进行存储，确保监控系统的连续性和灵活性。由于不同系统存在一定的差异，数据采集通常使用C语言、Java进行开发，得到的数据采集插件可根据电力系统监控的实际需求采用相关语言进行开发。数据采集层和处理层之间的传输协议通常采用TCP/IP、SNMP等。

3.1.3 数据处理层

数据处理层的功能包括四方面：

第一，存储采集到的原始数据，根据原始数据信息对原始事件进行规范处理；

第二，对存储的原始数据进行查询、分析，并根据分析结果的实际状况，进行分析、状态预警等告警分析；

第三，根据不同预警种类的特点，将这些告警通过窗口、画面等传递给相关工作人员，以便及时对这些预警信息进行处理；

第四，对接收到的数据信息进行存储，以便为未来的趋势分析提供资料，这些数据的存储可按照时间先后顺序进行标记，以便为判断服务器时间、网络延迟等提供依据。

3.1.4 界面展现层

数据采集层获得的信息范围广，并且具有深度，因此要将这些数据实现人机交互。界面展现层通过各种方式，如告警、历史查询等将数据展现给需要用到的客户，并能为需要数据信息的用户提供相应的管理功能。

该层的主要功能是挖掘收集到数据信息的本质，全面展示监控信息的规律；能结合数据信息和系统的特点，分析运维工作存在的差异，并及时提供预警。

对界面展现层来说，要设计出能提高用户满意度和实用性的界面，可通过不同层次、多个角度进行展现，界面展现通常使用的三种展现形式包括下述三种：图表、报表和拓扑形式，不同类型具有不同的特性。图表展现是根据电力信息系统不同层次的管理和运维，为其展现实用性的数据信息，还能根据工作人员的需求展现数据信息未来的发展趋势；报表展现是三种展现方式中最常用的方式，报表数据信息能直接从系统中导出，可导出为TXT、PDF及WORD等格式，为决策者进行决策提供参考。

3.2 可视化的具体内容

电力信息系统运维可视化的具体内容包括以下几种：①系统运行状态可视化，如拓扑结构、业务系统结及监控对象等；②各类资源台帐可视化，如综合布线管理、配置管理等；③工作可视化，如工作任务、流程等可视化；④过程可视化，如数据处理、接受、告警、报表的可视化等。

4 结 语

总之，随着智能电网的发展及电力信息系统管理的日益规范化，可视化技术在电力信息系统运维中的应用会日益广泛和规范化，能极大的提高运维管理工作水平和效率，为电力系统的稳定运行提供强有力的保障。

参考文献：

[1] 刘年国.电力系统运维可视化平台的研究与设计[J].电力信息化，2012. （11）：25-28.

[2] 王庆红.电力系统可视化技术及其在南方电网的应用[J].南方电网技 术研究，2006，2（3）： 40-44.

[3] 王康元.基于SVG的电网数据可视化图形描述[J].电力系统及其自动 化学报，2014，18（5）：84-88.