可视化技术在电力信息系统运维中的应用

引言

随着科学技术的不断进步,电力在现代社会能源结构中所占比例越来越高,已经成为保障社会正常运行必不可少的能源之一。自新中国成立以来,在党和政府的正确领导下,我国电力事业取得了巨大进步,已经建成了世界上首屈一指的输电网络,西电东送、三峡工程等一系列超级工程都是保障我国电力安全运行的基石。为了管理规模庞大的电力网络,电力部门推广并使用了大批信息化系统,经过多年发展,已经形成了网络化、信息化、高可靠、高安全的电力信息体系,保证了国家的用电安全。现阶段电力信息系统的发展重点在于众多系统的运维工作,如何高效保障众多系统稳定运行,将各类运行数据清晰明了地提供给运维人员进行决策分析,对于新时代的电力保障工作而言是一个亟待解决的问题。

随着科学技术,特别是信息技术的快速发展,可视化技术横空出世。可视化技术可以将各类复杂数据以统计图表的形式直观展现出来,将原本抽象的数据转变为直观的图表,方便人们对数据的使用。在电力系统运维工作中引入可视化技术,能够将系统运行过程中产生的海量数据直观展现出来,通过统计图表的合理设计,可以清楚反映出各类运行参数的变化趋势,运维人员能够直观感受到数据的变化,及时发现异常数据,及时处理系统异常情况。基于可视化技术,能够建立起高效、灵活的电力信息系统运维管理体系,能够大大提高电力信息系统的运行效率,增强系统的运行稳定性。

1可视化技术介绍

1.1可视化技术概念

可视化技术是指利用计算机图形结合图像处理技术,将数据转变为图像显示在显示设备上并能够进行交互处理的技术。可视化技术主要包括科学计算可视化、信息可视化、知识可视化以及数据可视化。科学可视化能够将各种类型和来源的数据通过计算机处理方式,转化为直观的可用的图像信息,并在显示设备中能够方便展示出来。信息可视化是一种结合了科学可视化、数据挖掘、图像技术、图像学和认知科学等学科理论发展壮大起来的一种技术。信息可视化技术能够为人们构建出与各类数据信息交互的界面,从而帮助人们对数据进行深度分析。

1.2数据可视化处理方式

收集或实验得到的原始数据通过可视化技术处理最终以图形或图像形式展示出来,需要经过复杂的处理过程。对于原始数据,首先要进行数据清洗和整理,将原本杂乱无章的数据整理为结构化的数据表,这一过程称作数据变换。经过数据变换,原始数据中的一些无效的甚至是错误的数据被清除干净,有效数据根据其逻辑关系被整理成一张数据表,方便进行后续处理。根据可视化相关理论,将数据表处理为可视化结构的过程称为可视化映射,之后再经过比例缩放、位置定位、图像尺寸裁剪等过程,将可视化结构构造成可视化视图,最后再通过设置图形变换参数等步骤,将视图最终用于可视化任务。通过这样一系列复杂过程,抽象的甚至混乱的数据就能够以直观的方式进行可视化展示。

1.3可视化交互技术

可视化技术的另一重点在于为使用者和可视化系统建立交互的通道,使用自然、友好的交互方式实现使用者与可视化系统的信息与指令传递。良好的交互设计能够大大提高可视化系统的使用效率,为使用者提供便捷高效的数据检索、分析和数据展示功能。常见的交互技术有基于草图的交互、多点触控交互、手柄交互、手势交互等。基于草图的交互技术,支持使用者将模糊的不规则的几何形状作为输入方式,对系统提出使用需求,系统通过分析使用者输入的信息,给出相关处理结果。这种交互方式为使用者提供了一种直观的输入方式,允许使用者对于某些信息进行模糊的图形化表达,符合人类的交流习惯,是一种贴近日常习惯的人机交互方式。多点触控交互允许用户在使用触摸显示屏时,使用多个手指或多个用户一起对显示出的图形图像进行操作,方便输入复杂指令。现代的多点触控设备除了能够支持多点位同时操作,还可以检测使用者对屏幕施加的压力、温度等信息,以便使用者与可视化系统进行更深度的交互。手柄交互是利用操作手柄对可视化系统发送相关操作指令的方式,适用于特殊环境下的系统交互。手势交互,依托多点触控技术,将使用者手部的各种姿态作为输入,与可视化系统进行交互,这项技术在触控设备中应用广泛,已经成为了人机交互的常用方式。

2可视化技术在电力系统运维中的应用

在我国庞大的电力信息化系统中,每天都会产生海量的数据,传统的数据处理和分析方式在应对如此海量的数据时往往难以获得良好的效果,因此采用可视化技术成为一种良好的解决方式。将海量数据通过可视化方式展示,能够实现对于数据的全方位、多角度分析,提高了信息系统的可靠性,能够更好地保障电力系统的正常运行。使用可视化技术对电力系统进行运维主要包括3个过程:

2.1数据准备过程

电力信息化系统在运行过程中产生的数据包括系统软硬件运行数据、业务指标数据等,这些数据通过适当的手段进行收集,并进行初步整理,使其成为易于加工处理的结构化数据,这就是数据准备过程。

2.2数据发掘过程

对于准备好的数据,要充分利用其价值,离不开数据发掘过程。数据发掘是一门计算科学,依托神经网络、决策树、关联规则法等算法,对数据间的逻辑关系、隐藏信息进行分析研判,将数据按照其相关关系组织成易于表现的形式。

2.3数据展示

海量数据在经过复杂处理后,最终采用直观的方式展示给使用者,通常采用的方式有统计表和可视化图像。其中,可视化图像是对数据更加直观表现的一种形式,有助于运维人员发现系统运行过程中出现的问题数据,及时对系统异常情况进行处理,从这个角度来讲,可视化图像能够起到一定的决策辅助作用。统计图表是一种比较传统的数据展示方式,将数据制作成二维表、柱状图、折线图等形式展示,这种方式能够较为清晰地展示出数据的变化趋势,能够方便用户对系统运行情况有一个宏观把握。

3结语

科学技术的进步,催生了数据可视化这一具有极高应用价值的技术,为电力系统的运维工作提供了良好的技术保障。在电力系统的日常运维工作中引入可视化技术,能够极大地提高运维工作效率,实现运维工作的精细化管理,为保障国家供电安全提供了强有力的支持。