电力信息系统运维中可视化技术的应用探究

李清　闫梦秋　钟宇欢

[摘    要]  随着科学技术的发展和社会的进步，在电力信息系统升级维护的过程中可视化技术的应用范围越来越广。随着社会的不断发展，电力已经成为现代社会能源结构中的一个重要组成部分，也是保障社会运行和生产生活的重要能源。在新中国成立以后，党和国家的领导和指挥下，电力事业飞速发展，已经取得了较大的成就，建立了闻名世界的西电东送和三峡工程等一系列保障我国电力运行的基础工程。本文通过介绍可视化技术的概念以及对电力信息系统中相关技术进一步分析，探讨可视化技术在电力信息系统中的实际应用，希望能够起到参考和借鉴作用。

[关键词]电力信息系统;系统运维;可视化技术;应用探究

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]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

近些年来信息技术迅速发展，可视化技术应运而生。可视化技术颠覆了以往人们对电力系统复杂数据的处理方式，可以将这些数据以图表的形式直观地展现出来，将原本抽象的数字转化为直观可视化的统计图表，方便人们对数据进行利用和总结。在新阶段的电力系统管理中，引入可视化技术可以解决多系统共同运作情况下保证重装系统安全，独立稳定运行，并且能够教系统数据直观的展现给工作人员，帮助工作人员进行问题分析和决策制定。在发生异常情况的时候，我们工作人员能够直接地感受到数据发生的波动，采取紧急应对方案，以可视化技术作为基础，能够将电力信息运作和管理更加的可视化，透明化，提高工作效率，電力系统非常的稳定。

1  有关可视化技术的介绍

1.1  可视化技术的概念

可视化技术是由计算机图形相结合来完成的一种将数据转变为图像在显示设备上加以显示而且可以进行进一步的交互处理的图像处理技术。计算可视化、信息可视化、知识可视化、数据可视化是现阶段可视化技术包括的主要内容。此四类可视化技术分别包含不同的可视化技术方面。科学可视化技术是将不同类型、不同来源的数据经过计算处理转化为更加直观的可用图像，并将该图像信息在显示设备中显示出来。信息可视化是在科学可视化的基础上，加入了图像学、认知科学、数据挖掘及各类图像技术，以学科理论为基础，发展壮大起来的可视化技术手段。信息可视化技术最大的贡献，是针对各类数据信息交互界面都可以构建出更加直观的可视化图像信息。可以帮助人们更直观可靠的了解数据，还可以帮助人们更加准确且有深度的对该信息进行分析[1]。

1.2  数据可视化技术的核心处理方式

经由可视化技术处理，最终输出的信息都是以图形或图像的形式存在的。该图形或图像信息的根本来源，是收集或实验得到的原始数据。由收集或实验得到的原始数据变为最终处理结果中的图形或图像信息，需要经过非常复杂的处理过程。

首先是对于数据的清洗与整理，这一过程主要包括的就是数据变换也就是将原本毫无规律的数据整理成有结构且清晰明了的数据表。在数据变换的过程中，会清除一部分原始数据中无效甚至出错的数据，然后将剩下的有效数据根据该组数据的逻辑关系整理成一张结构清晰的数据表，其目的是让可视化技术过程中的后续处理更加方便。在接下来进行的就是映射过程。映射过程就是指，将数据表处理为可视化结构，在映射过程结束之后就是对于图形信息的比例缩放、位置定位以及对图像尺寸的裁剪等等，通过诸如此类的方式，将由数据表转化而成的可视化结构变幻成可视化视图[2]，最后即是对图形变换的具体参数进行设置，让最终练产生的图像信息可以用于可视化技术服务的相关的各项活动中。通过这样复杂的程序，可以将抽象的、甚至杂乱不堪的数据，变成可以直观感受到的可视化图像信息如图1所示。

1.3  可视化技术中的交互技术

可视化技术中除将数据变化为图像信息以外还有另一重点，就是可视化系统与使用者之间的联系，换而言之就是使用者与可视化系统间的交互通道。在此交互通道上，如何使交互方式更加的自然、友好且能够让使用者对可视化系统的指令高效、准确的传递。之所以将可视化交互技术作为可视化技术中的重点是因为良好的交互设计能够大大提高对于可视化系统的利用效率，无论是使用数据检索分析功能还是数据展示功能，其效率高低都与可视化交互技术的设计是否良好息息相关。经常被使用到的交互技术也是现阶段可视化技术中较为通用的几种交互技术，是基于草图的交互、多点触控交互、手柄交互、手势交互之类的交互设计[3]。几种交互方式各有各的特点，分别适用于不同的场合、场景。首先介绍基于草图的交互技术，该交互技术的特点就是更贴近人类交流的习惯。它可以将模糊的或不规则的几何形状作为一种输入形式，基于模糊或不规则的几何形状，对系统发出需求，基于草图的交互技术可以支持系统对该类信息进行分析最终给出处理结果。多点触控交互，顾名思义就是可以在使用触摸显示屏时同时使用多个手指，或者是多个用户对同一触摸显示屏显示出的图形图像同时进行操作，这种交互方式更适合输入复杂指令。现阶段，多点触控交互设计已经达到了可以检测使用者对屏幕施加的压力大小以及使用者的温度信息的程度，可以依赖该类手段实现使用者与可视化系统的深度交互。手柄交互则是利用操作手柄对可视化系统进行操控的方式，通过手柄按键对可视化系统发出操作指令，该类方式多用于特殊环境下的系统交互。手势交互从本质上是依托多点触控技术而产生的一种高级交互方式，它改变了多点触控技术单独某点触碰的按键或滑动式交互，升级为了通过若干细致的点状描绘出使用者手部的不同姿态的方式，把不同的手部姿态作为对于可视化系统发出的交互指令。现阶段，这种较为高级的交互技术已经被广泛应用，一定程度上成为了人机交互的常用方式。

2  可視化技术在电力系统管理工作中的应用

近年来，我管电力系统飞速发展，在运营和管理过程中会产生海量的数据，传统的管理方法在面对如此海量的数据的时候难免会束手无策，因为分析和处理不当而难以发挥良好的作用，而可视化技术的出现为海量数据提供了一种新的处理方法，能够实现对数据全方面的分析和处理，发挥数据能够起到的真正作用，构建完善的信息保障体系，更好的为电力信息系统提供技术支持[4]。在电力系统中，可视化技术的应用主要在三个过程。

2.1  数据的准备

在电力信息系统的运行过程中，产生的数据主要分为两种，一种是系统硬件在运营中产生的数据，另一种则是业务指标数据，但是无论哪种数据都需要对通过适当的方式进行收集，并进行初步的整理，为以后其他工作的开展提供理论基础，成为易于加工和处理的结构化数据。

2.2  数据的发掘

对于已经收集完成并进行简单处理后的数据，想要进一步进行开发和应用，必须要对价值进行挖掘。数据挖掘是一门十分复杂的科学，需要借助神经网络，关联规则等一些特殊的算法，对数据之间存在的隐秘联系进行挖掘，从而发现数据背后所蕴含的真正意义，借助可视化数据的优势，使其清晰直观的表现出来，供管理人员进一步的使用。

2.3  数据的展示

纷繁复杂的数据在经过专业技术处理之后，以统计图表等直观的形式展现给使用者。但是数据可视化只是处理数据的初步，在接下来维运工作人员需要筛选异常的数据，发现电力系统运营过程中的异常状况，并加以处理。从这一方面而言，数据可视化能够保住管理人员做出决策处理问题。统计图表是一个较为传统的可视化处理方法，通过折线图、柱状图、饼状图等的方式，易于管理工作人员的理解，也能够对系统的运营管理状况有一个直观的了解如图2所示。

3  结语

科学技术的发展使得可视化技术能够融入电力系统的运营工作中，为电力信息系统提供了强有力的技术支持。在电力系统中引入可视化技术，能够极大的提高工作人员的效率，实现运营工作的精细化管理，为国家电网的正常运行做出了巨大的贡献。

参考文献

[1] 孙蓉蓉，李清，李锐，等.电力信息系统运维中可视化技术的应用分析[J].数字技术与应用，2019，37（11）：35-36.

[2] 王义贺，张硕，马永波，等.可视化技术在电力信息系统运维中的应用[J].电子技术与软件工程，2017（13）：260.

[3] 赵晓，李亮，严文涛，等.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：人民邮电出版社电信科学编辑部，2013：5.

[4] 许斌锋，郭晓川，俞君杰，等.可视化技术在电力信息系统运维中的应用[J].科技与创新，2017（22）：142-143.

[5] 杨庭轩.试论可视化技术在电力信息系统运维中的应用[J].科学与信息化，2019（9）：47-48.

[6] 程明，陈江兴，刘显明，等.试论可视化技术在电力信息系统运维中的应用[J].百科论坛电子杂志，2019（3）：463-464.

[7] 李子乾，曾祥波.电力信息系统运维中可视化技术的应用分析[J].百科论坛电子杂志，2018（24）：554-555.

[8] 肖家锴，刘年国，吴克良，等.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）：68-73.

[9] 陈锡祥.电力信息系统运维典型案例汇编[M].北京：中国电力出版社，2015.

[10] 田斌，沈明艳.浅析电力信息系统运维中可视化技术的运用[J].名城绘，2019（7）：271.