电力科技创新能力数据可视化模型设计

摘要：当前，电力企业对高技术创新能力的要求越来越高，但高技术创新水平还有待提升。基于此，本文从数据可视化模型的设计出发，探讨数据可视化技术的应用以及定义，并结合浙江电网、浙江地区电力建设集团在电力科技创新能力方面的相关数据和具体实例，研讨大数据、知识图谱、数据可视化模型的展现和实现模式，构建面向电力工程企业数据可视化模型技术，旨在为电力行业工作人员提供便捷、高效的可视化数据模型接口，改善用户使用互动交流的感受，帮助用户分析和创新相关电力数据可视化技术。

关键词：电力科技；创新；可视化模型

近年来，我国电网建设的不断发展，我国的科研项目建设面临着愈来愈多的问题及挑战，例如，在电网企业的科研课题中，如何合理、合规地利用电力企业的相关数据并反映系统问题，是当前电力企业在科研课题中遇到的重大课题，对此，浙江电网公司通过大数据、知识图谱、数据的可视化模型等技术，实现了数据的可视化模型，为电力使用者提供了帮助。

一、数据可视化技术发展的状况

（一）国内外研究现状

目前，多领域都在研究数据可视化技术。过去，在信息显示方面，大多数的软件都是通过编码的形式展现数据，较晦涩难懂，而采用数据可视化技术，可以高效处理数据，确保使用者更加直观地了解和分析各种信息。

与其他数据分析技术相比，数据可视化技术更注重提取和分类抽象的数据进行提取和分类。它没有2－3－D的几何模型，在对不同的数据进行可视化技术处理时，技术体系可以分为三大部分：

第一，先将整理好的所有资料形成一张完整的数据表，再进行预处理。该流程是根据用户需求，提前收集大量的信息，并输入不同的数据模型中。预处理主要包括格式规范化、转换数据的结构方式、高效压缩信息和解压等内容。对于某些特定的数据，可以采用特定的预处理方式进行有效处理。

第二，收集相关数据，再转化为可视化的图表。该流程的设计主要以顾客的真实需求为基础，并进行全面的数据处理，再将顾客的意向完全体现在图表上。

第三，将视觉结构转化为图像，并在屏幕上展示。在数据应用方面，很多国家的电网企业都深入探讨了数据可视化技术。以美国PJM公司为代表的电网图形管理体系为例，对信息进行数据处理，访问网站时就可以实现数据可视化。而在我国，很多专家也开始深入研究数据可视化技术，分析其应用原理以及人机接口方式，并将其分为文本数据可视化、网络（图）可视化、时空数据可视化、多维数据可视化等技术，以此让更多的企业应用。如今，在电力工程领域应用数据可视化技术后，可以及时收集电网运行的相关数据，对数据进行分类，利用图片模型等形式更直观地展示，让工作人员更加准确地掌握电网的运行情况，及时发现问题，并采取相应措施。同时，准确反映数据信息，为制造以及生产计划等工作提供依据，更好地解决各种常见的数据反馈不及时、不准确等问题。此外，还可监测电力项目的相关数据、运行状况等，为企业提供有力的决策支撑。

当前，以大数据、知识工程等高技术创新水平为代表的数据可视化技术逐渐得以应用，但普及程度并不高，亟需建立更全面、更广泛的数据可视化，从而展现电力系统科技创新的作用，为电力行业科研发展提供支撑。

（二）数据可视化技术的概念与现状

要了解一个系统，必须从系统复杂性、系统交互和系统进化三个角度出发。罗斯韦尔与罗伯逊提出的互动模式是一种技术革新的互动机制，这一模式既注重技术与营销的有机统一，又注重各个环节与市场的需求和技术进步的相互影响。同时，克莱因和罗森伯格等人对链环—回路进行了较为全面、富有启发性的建模，将技术革新的不同发展阶段与已有的技术和技术的基本研究相结合，从某种意义上反映了市场、产品、技术和知识的关系，以及企业技术与知识在企业中的关系。然而，这两种模式并未划分技术发展的关键基础性知识，也没有更深入研究技术的动力学变化以及系统中各要素的冲突和结合对技术发展进程的作用。数据可视化技术是将大数据、知识图谱、数据的可视化展示技术，全面展示了数据的技术创新能力。通过描述数据，可以让科研人员更加了解数据，并将其图像化。数据可视化技术对提高工程建设的质量具有重要作用。结合当前电力项目的实际情况，将数据可视化技术应用于电力工程管理中，可以提高数据的使用效果。因此，必须立足于实际的电力项目，深入分析数据可视化，为日后的工作营造良好的工作环境，满足电力项目需求，促使电力行业的发展。

现如今，以国内电力系统的发展现状为例，在电网建设和运营中，还存在许多问题，有待进一步解决。例如，数据可视化技术在实际的使用过程中，工作人员尚未深入了解，无法充分挖掘真正作用，而在电力工程管理中，数据把握不足，不能更好地保证信息的持续性和准确性，这意味着会限制数据可视化技术的应用。同时，在发展过程中存在大量障碍，导致数据可视化技术出现瓶颈。当前，技术创新策略的研究多集中于概念层面，例如，内涵、类型等，未进行系统性的深入研究，可视化技术创新策略的制定也缺少科学化的研究手段，导致与实际工作脱离。

二、电力科技创新能力数据的组成

（一）电力科技创新能力体系组成

研发水平：独立自主技术应用数量，反映了一个公司的高技术水平。主要包括研发投入、总获奖产出、总专利产出、总销售和总产出四方面。

科研项目：合理的科学研究计划对企业的运营与改造具有重要作用，主要包括项目总数、项目信用限额、项目类型三方面。

成果管理：作为独立创新工作的重要环节，科学成果的绩效是决定科学研究绩效的关键因素，重点包括成效类型、成效得奖等级两方面，可以为健全的项目成效储备库提供支撑。

知识产权：专利数量是重要的衡量标准，反映了公司的高技术水平，核心指数包括专利的类别和总的数量，能反映公司的专利增值情况。

双创成果库：双创成果库是创新实效性的集中体现，重点分为总体规划、市场营销、基础设施建设、运营以及维护五方面，能清晰、全面地展现科技成果以及大众创业和创新的效果，提高创新成果的集聚效应和规模效益。

双创项目管理：双创项目管理是影响创新成果孵化与转化的重要一步。包括入孵、出孵、转化和推广四个阶段。适当管理创新活动，有利于提高企业的绩效。

双创活动：双创活动是提高企业创造力、促进企业发展的重要途径。通过宣传、策划总体方案、推动“创新创业周”“青年创新大赛”等，营造活跃的创新氛围，鼓励和引导广大员工积极主动、敢于创新，确保创新目标的更好实现。

资源保障：在巩固根基方面，资源保障主要包括大众创新示范基地、转型推广联盟、独立创新平台、专家聚集优势资源四方面，可以增加创新活力。

（二）电力科技创新能力数据源

电力科技产业的数据具有业务范围广、数据量多、数据关系紧密等特点，对提高电力企业的科技创新能力具有良好的推动效应，也对数据整理、关系剖析、数据可视化模型开展带来了较大的考验。主要原因是科技创新能力系统包括电网总体规划、营销、基建、运行、检修等，涉及2000余项业务。高技术创新能力体系的研究内容紧密围绕科研项目管理、绩效管理、知识产权管理、市场推广管理、创业创新活动管理、资源保障、单独自主创新能力程度点评等，涉及18个技术领域。同时，数据之间关联密切，单一的创新成果来自创新管理、科研项目、员工创新等，各个层次的成果均有不同的关联性，形成了较大的关系网络。因此，建立相互关系和分析，有助于挖掘潜在创新点。而浙江电力公司已经建成包括电力工程在内的业务数据中心，为高技术创新的发展提供了大量的数据来源。

三、电力科技创新能力体系数据可视化模型设计

（一）创新能力体系可视化相关技术

第一，数据清洗和预处理技术。清洗和预处理是数据可视化的基础。这些技术可以帮助处理数据中的缺失值、异常值和重复值，以确保数据的准确性和一致性。第二，可视化指标设计技术。为了设计有效的可视化模型，需要选择合适的指标，反映电力科技创新能力的各个方面，例如，研究经费、人才流动、科技成果等。第三，可视化模型选择技术。选择合适的可视化模型是提高可视化效果的关键。例如，对于时间序列数据，折线图和热力图是常用的可视化模型。对于不同指标之间的比较，柱状图和散点图是常用的可视化模型。第四，交互式数据可视化技术。通过设计交互式数据可视化模型，用户根据需求自由过滤、排序和筛选数据。这些技术可以提高用户对数据的理解和分析效率。第五，数据可视化工具。常用的数据可视化工具包括Tableau、Power BI、QlikView等。上述技术提供了强大的可视化功能，可以帮助用户快速地创建和分享数据可视化模型。

（二）技术框架设计

前端展示采用面向对象的Html（Html5）和以ES6.0为基础的JavaScript，实现了对企业的前端展示；可以及时获取科技项目、成效、知识产权、大众创业创新成效、大众创业创新项目等数据，不过，各后台数据之间要有间隔。同时，保障了数据的即时呈现，在Ajax模式下，JSON将数据库中的数据以代码的形式传输给了ECharts的前端，并将其绘制成独一无二的数据图形。另外，后端从ORACLE中获取数据，并利用后台服务存储和查询数据。

（三）创新能力体系可视化模型的实现流程

以Html文件为媒介，采用Html、JavaScript创建首页网页。上面的图形作为主要的展示中心，代表独立的技术水平以及高技术含量的图形。在Html文件中，建立相应的div显示各节；在前面和后方的数据之间使用JavaScript进行互动。在Js文件中，对后台服务的数据进行非同步处理，然后利用ECharts构件实现对数据可视化处理。

（四）实现效果

该系统将图谱面积缩放、数据图表、数据联动、视觉效果投射等功能模块整合在一起，实现了多维度实时数据选择、视图缩放、关键展现等多种实际的交互应用。通过系统数据和可视化模块的交互和沟通，提高了数据的整合性。同时，按照各个城市的图谱显示效果，定制动画呈现效果。前端框架采用数据框架和方案配置，使得系统的设计更加方便、快速。进入数据区域后，可以查看新数据和各种指标，并提供多层次数据链接，还可以查看第二个模块的网页及其具体信息；为浙江省内的所有指标进行排序，查询总行、指标总数和排行等。这一模型将项目、效果、知识产权等多个方面联系在一起，紧密地联系由点成线、由线及面，解决信息孤岛问题。对于电力项目中高技术含量的信息而言，使用模型能增强系统的互动和使用效果，获得更好的经济效益和社会效益。

（五）持续改进

持续改进是确保设计的电力科技创新能力体系数据可视化模型的有效性和实用性的关键措施。常用的持续改进方法包括：第一，数据更新。定期更新数据，反映电力科技创新的最新情况，使用自动化的方法快速获取和更新数据。第二，指标改进。根据电力科技创新的最新趋势和需求，持续改进可视化指标，并添加新的指标，确保可视化模型反映电力科技创新的最新情况。第三，模型优化。定期检查可视化模型的交互性和性能，并优化模型。例如，通过改进数据预处理方法和选择更适合的可视化模型，提高模型的效率和准确性。第四，用户反馈。收集用户的反馈和建议，并改进模型的设计和功能，可以使用在线调查和用户反馈表格等工具，以便快速收集用户反馈信息。第五，持续学习。了解数据可视化技术和实践，不断提高设计和实现可视化模型的能力和效果。

四、结语

综上所述，为了更好地支撑电力项目，需要研究如何应用可视化模型技术。本文从可视化模型技术发展的角度，阐述浙江省科技企业技术创新水平的应用，并对科技创新能力数据进行可视化建模和整体架构，了解系统数据库的设计和完成过程。利用海量信息和知识图谱技术分类和统计科学研究数据，并在此基础上开发基于SVG的组件、ECharts组件，分析Unity3D高技术创新能力数据，例如，通过软件等实现数据的可视化展示，利用相关技术将可视化模型展示给使用者，让使用者更清晰地掌握电力项目数据，更好地了解浙江电力部门的科技创新水平，并充分利用创新数据。

参考文献

[1]何涌，谢磊.金融科技的内涵、风险与监管的中国方案：一个基于文献可视化的研究综述[J].金融发展研究，2022（04）：82-89.

[2]叶子欣.我国金融科技领域的知识图谱可视化分析[J].现代商业，2022（05）：99-103.

[3]朱敏，温啸林，甘启宏.面向综合素养培育的数据可视化课程教学改革与实践[J].软件导刊，2022，21（02）：211-215.

[4]吴思.信息可视化技术在林业信息化中的应用[J].林业勘察设计，2022，51（01）：42-44.

[5]杜海军，府伟娟，段月辉，等.智慧景区三维可视化管理平台的研究[J].杭州师范大学学报（自然科学版），2022，21（01）：107-112.

作者简介：陈星水（1986），男，福建省长汀县人，本科，工程师，主要研究方向为电气试验。