智能电网信息可视化系统的应用研究-专业硕士学位论文

专业硕士学位论文智能电网信息可视化系统的应用研究TheResearchandImplementationofSmartGridInformationVisualizationSystem张静思导师：李宇北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保存、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或局部内容编入有关数据库进行检索，提供阅览效劳，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘卩保密的学位论文在解密后适用本授权说明〕学校代码密级：公开中图分类号：北京交通大学专业硕士学位论文智能电网信息可视化系统的应用研究作者姓名：张静思学号导师姓名：李宇工程领域：软件工程职称：副研究员学位级别：硕士北京交通大学年月致谢本论文的工作是在我的导师李宇老师的悉心指导下完成的，李老师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来李老师对我的关心和指导。李老师悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向李老师表示衷心的谢意。李老师对于我的科研工作和论文都提出了许多的珍贵意见，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，吴迪、赵宇函等同学对我论文中的背景研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感谢之情。另外也感谢爸爸妈妈，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。中文摘要在电网企业中，数据可视化技术直观地表现了现数据及其结构关系，有利于用户理解海量的数据信息，发现数据之间的内在联系，提升数据的使用效率。智能电网信息可视化系统包括输电线路状态监测系统、输变电设备状态监测系统和输电线路直升机智能巡检等三项国网公司试点工程。系统架构以状态可视化、管控虚拟化、平台集约化、信息互动化为目标，搭建基于物联网技术的电力传感网，实现全网状态可观测、生产全过程可监控、风险全面可预警。通过构筑统一的输电网运行监测分析平台，实现输变电设备状态检修和集约化、专业化管理，实现设备状态监测、评估、分析全过程管理和输变电设备运行状况的集中监测。从智能电网信息可视化系统的总体设计出发，作者参与了全程的设计工作。详细分析了系统总体的网络拓扑结构，参与设计了系统体系架构，并提出许多关键意见，独立完成电动汽车规划模块、经济增加值模块、平安周期本钱模块等三个子系统的详细设计和实现。智能电网信息可视化系统自年月份一期上线以来，获得用户好评，并开展了二期为期三年的合作。实践证明，系统技术和设计的合理正确。关键词：数据可视化；信息可视化：ABSTRACT目录中文摘要引言工程背景\o"CurrentDocument"可视化技术开展现状和趋势\o"CurrentDocument"本人所承当的工作可视化技术综述\o"CurrentDocument"可视化技术介绍\o"CurrentDocument"智能电网信息可视化系统需求分析与设计系统需求实用性网络化參经济性系统响应的快速性功能需求：数据采集角色授权管理员用户授权模型调度信息显示树状计算模型非功能需求动态数值需求静态数值需求精度需求时间特性需求灵活性数据管理能力需求系统出错处理设计业务模块介绍经济增加值〕模块平安周期本钱〕模块设计模式中的模型、视图和控制类的实现系统特色智能电网信息可视化系统实现支持软件软件开发平台数据库效劳器版本控制工具运行环境效劳器端网关运行环境；平台运行环境数据库效劳器运行环境客户端：系统结构设计系统框架图数据获取方式基于扩展的过程系统模块\o"CurrentDocument"智能电网信息可视化系统模块电动汽车规划模块经济增加值〕模块平安周期本钱〕模块结束语工程运行现状致谢##嫌縣\o"CurrentDocument"作者简历\o"CurrentDocument"独创性声明\o"CurrentDocument"学位论文数据集引言目前，各大电网企业已经开始建设企业级的数据集成平台，实现了核心业务系统的全面覆盖。但是，随着数据量和数据范围的不断扩大，企业管理层迫切希望能从这些海量数据中迅速获取有用信息。为了辅助建设智能电网和构建现代信息化体系，需要建立集业务、信息、高科技为一体的数据可视化系统。本文主要介绍智能电网可视化系统的工程背景及本人所做的工作，并对该项目的意义和国内外现状进行了分析，总结了智能电网在国内外领域的开展情况，并将智能电网可视化系统的局部子系统进行了实现。工程背景智能电网信息可视化系统包括输电线路状态监测系统、输变电设备状态监测系统和输电线路直升机智能巡检等三项国网公司试点工程。方案总投资约万元。输电线路状态监测系统试点工程及输变电设备状态监测系统试点工程主要通过微气象、视频图像、导线温度及弧垂、变压器油色谱等先进传感技术的应用，以状态可视化、管控虚拟化、平台集约化、信息互动化为目标，搭建布点合理、状况在控、传输可靠的基于物联网技术的电力传感网，实现全网状态可观测、生产全过程可监控、风险全面可预警。与电网实时信息、雷电监测等调度支持信息以及设备台帐、缺陷故障等生产管理根底信息集成，构筑统一的输电网运行监测分析平台，实现输变电设备状态检修和集约化、专业化管理，实现设备状态监测、评估、分析全过程管理和输变电设备运行状况的集中监测。目前完成在线监测装置技术要求、布点原那么和实施方案的编制，方案年增设个微气象环境监测点、个视频图像监测点等共计个在线监测点：实现微气象监测、杆塔倾斜监测、覆冰监测、风偏监测、污秽度监测等类装置套设备的在线监测信息实时更新完成套变压器油色谱监测数据接入。通过总线方式，电网实时信息，雷电监测信息、气象信息全部接入状态监测系统。结合三维全景信息系统的幵发，实现以图表、数据、曲线等形式展现输变电设备状态信息。输变电状态监测系统建设方案已上报国网公司待审批，目前与国网电科院、中国电科院密切合作，加快推进电网运行环境统一监测平台建设。输电线路直升机智能巡检试点工程用机载智能巡检系统替代人工操作，在输电线路开展直升机智能巡检工作，具体内容包括集成化操作平台、导航定位系统、巡检效率智能控制系统的开发与应用。工程已完成小型化、通用化巡检设备及系统总体实施方案编制，对浙江公司直升机智能巡检系统进行调研，组织吊舱厂家开展技术交流。除以上三项国网公司试点外，输电线路三维全景系统〔二期〕也是公司当前智能输电网建设的重要内容。通过提高卫星影像和路网数据质量和海量数据处理性能，将应用范围从推广至系统，采用三维海量数据网络〔引擎、海量数据管理、地理信息技术和管理信息可视化技术，建成全面覆盖及以上线路的输电线路数字化和三维可视化平台。工程方案年年底完成，方案总投资万元。工程已完成高性能引擎和海量数据管理技术开发，危险点分析与预瞥、动态巡视方案辅助制定等可视化智能应用取得阶段成果。预计月份完成廊坊线路根底数据接入。1.2可视化技术开展现状和趋势随着可视化技术的迅速开展与成热，一些国际上领先的电力企业已经开始尝试利用可视化技术帮助企业提升自身的运营效率和管理水平。应用于电网运行领域公司的调度管理系统在地理信息的根底上，融人了节点数据如：节点电压、电价、灵敏度、参与因子、振荡模态等、线路数据如线路传输容量、线路负载率、线路功率分布因子等、稳定域如电压稳定域、功角稳定域等等信息，为调度人员掌握系统运行的平安水平提供了直观的视图，得到了美国许多电力企业的肯定。在电力企业的资产管理等相关领域也有许多成功的应用案例：意大利某发电企业在发电涡轮机组发生问题时，利用可视化技术辅助事故现场和指挥中心的工作人员合力解决问题。美国某电力提供商借助可视化技术的帮助，实现了机组优化组合及其资产的优化。美国某城市电力公司在建设智能电网的进程中，可视化技术起到了至关重要的推广和普及作用。通过研究发现，在企业管理中应用可视化技术，能够帮助企业管理者更迅速、更直观地了解当前企业的运营状况，及时对一些难以发觉的危险信号发出警示，并提出改良的建议，可视化技术应用成为企业辅助决策体系中不可或缺的一环。本人所承当的工作本人在埃森哲工作期间深入接触到了电网的业务背景，并向下深入到了各个细节。目前国内针对电网的可视化系统在运行的只有一个，而本人所做的工作那么是利用软件工程理论根据公司业务需求进行设计并实现智能电网信息可视化系统信息可视化技术是一门将数据和信息经过处理转换为人们能够直观、形象理解的图形或图像的计算机技术。从而可以为公司高层管理部门提供更加方便、实用、高效的指导与效劳。可视化技术为开掘数据之间潜在的联系、揭示对象之间的机理提供了独到的方式。随着电网装备水平明显提高，电网运行性能指标向国际水平靠拢。如何利用先进科学技术，提高电网生产经营的科学管理水平。根据国内外的应用经验来看，信息可视化是解决电网运行管理需要使用的关键信息技术。该系统刚开始架构设计，因此本人参与了全程的设计工作。从智能电网信息可视化系统的总体设计出发，详细分析了系统总体的网络拓扑结构，参与设计了系统体系架构，提出许多关键意见，并对系统局部主要功能模块和局部关键技术做了详细的设计和实现。课题重点论述了如下内容：系统架构的规划与设计：设计并实现了分布式构件系统体系架构；合理采用设计模式对程序架构进行优化：数据的存储渠道、优化方式等。2可视化技术综述可视化技术是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。它涉及到计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计等多个领域，成为研究数据表示、数据处理、决策分析等一系列问题的综合技术。本章主要介绍进行可视化设计的方法，以及智能电网可视化系统所涉及的可视化技术。可视化技术介绍随着社会和计算机技术的开展，到今天，可视化技术的大家庭中不仅仅有科学计算可视化，还包括了数据可视化),信息可视化、知识可视化)等一系列的分支。在这些学科分类中，最重要的两个便是科学计算可视化和信息可视化，科学可视化是可视化技术的第一次应用，信息可视化将可视化技术扩展到非数值、非空间和高维度领域。信息可视化是随信息技术产生的，目前它还处于初步开展阶段，不像科学可视化那样有完整的理论支撑和方法实践。目前国内电网企业中只有华东电网一家使用过基于的现代信息化触摸可视化系统，而国外大型电网企业使用这项技术的范围那么要更大，这在公司业务推进上起了至关重要的作用，由此可见信息可视化应用于电网企业是完全可行的。但是，从来源和种类上说抽象数据比物理数据的景要大的多，信息可视化必将超过科学可视化占有绝对重量的地位。正如科学可视化在科学研究中的作用一样，信息可视化将在网络、商务、金融和通信等领域发挥至关重要的作用。现代信息领域数据量不断增大，信息样式不断翻新，必须信息进行可视化处理才能方便记忆与理解。随着数据获取、存储、更新和挖掘等技术的不断开展与细化，信息可视化技术将成为数据理解与业务展示的重要方式。比拟信息可视化与科学可视化，他们之间最重要的区别是：科学可视化中观察的数据一般是观察基于实体的、有几何属性的，而信息可视化那么用来显示不同样式的抽象数据；其次，科学可视化的用户多是相对水准较高的专业工作者，而信息可视化的用户那么主要是一般技术人员。将难以具象表达的抽象数据设计成更加浅显易懂的表现形式，使信息可视化面临着巨大的挑战。信息可视化的可视化目的和科学计算可视化不同。科学计算可视化的目的要求是如实严谨地反映，要求忠实地直译”。而信息可视化的可视化目的那么是要从海量抽象数据中发现一些新的现象、联系和更高层次的信息，它不仅仅是简单数据的反映，而且要求能够创造性地反映，能够挖掘出把潜藏在可视化对象深处或可视化对象之间的信息，它是一种知识和价值再创造的程式。2.2可视化技术应用当前，网络技术和电子商务技术飞速开展，基于数据仓库的大规模应用以及各行各业对决策支持的需要，可视化的应用范围进一步推广，信息可视化成为可视化技术的一种重要形式，能够帮助人们从大量的数据和信息中发现新的信息，对其进行更高层次的分析和利用。将信息可视化技术应用于企业管理方面，可以对信息进行系统性的加工、组织和展现，促进信息的共享，促使大家共同关注企业发生的问题，从而逐步实现精益、高效、集约化的管理。同时，针对人类的认知习惯和规律，信息可视化技术能够更鲜明地突出企业管理中面临的问题和风险，以更快、更准确地进行分析、寻求对策。华东电网公司一直在积极探索实现精益、高效、集约化管理的开展方式和手段。通过近年来的努力，已初步建成了以为核心的企业级信息系统平台和数据仓库，实现了财务、生产、人力资源、工程建设等业务管理流程和信息的紧密集成。为进一步借助信息化手段支撑现代公司建设，在总结国内外电力企业信息化的实践经验，结合自身管理特点和信息化开展现状的根底上，构筑基于的一体化信息平台，以管理决策的需求为导向，开展企业级信息可视化建设，从辅助决策的角度出发对信息进行加工、组织、展现，促进信息的共享，从而进一步提高整个公司的管理水平和运营效率。3智能电网信息可视化系统需求分析与设计本章主要根据智能电网可视化系统的需求，详细给出了该系统的系统需求、功能需求和非功能需求，并对系统的业务模块进行了介绍，在此根底上，设计出了系统的三层架构。系统需求实用性最大限度满足用户的需求，系统建设的最高要求是做到灵活实用，也是系统设计的根本出发点实用性主要表达在：用户易于使用，系统易于管理，数据易于更新和系统易于升级，具有直观简单的操作界面、优秀的系统架构和健壮的数据库系统，以及简洁明了的用户界面和及时向用户提供直观简单有效的提示信息。网络化系统采用基于的架构，及采用移动终端将更加方便用户随时随地登陆系统，查看所需信息，提高系统灵活性，充分发挥系统的展现功能。经济性系统构建要满足实用性和最小投入，以尽可能少的投入获得最大的产出，同时保证系统满足用户需求。在软硬件配置、系统架构和数据库选择上都必须充分考虑经济实用。性能的要求主要包括：简洁明了的系统维护与操作该系统用户为管理人员和一般用户，对计算机和知识了解不深，因此要确保系统的操作直观明了方便；系统的健壮性系统出现故障时应给出明确的错误提醒及可能的解决方式；系统的平安性要保证系统在运行时数据的平安性和准确性。因此有必要建立一套系统的平安保护机制以防止数据被非法使用和遭受人为的破坏，如对系统的不同用户设置不同的访问和处理权限构；筑防火墙，来防止来自网络的目标对企业内部信息的盗取以及外部病毒的侵入系统响应的快速性系统平台作为整个系统的一个重要局部，起着承上启下、内外衔接的作用。作为其他模块的跳转平台，要能及时处理大量用户的业务请求，这些在系统中受理的业务请求如何得到准确、及时、快速的处理，是表达系统响应速度和解决客户问题效率的关键。为了更好地与用户之间进行交互，效劳器端应用应提高效劳器处理大量请求时的响应速度。输入输出的要求主要包括：系统输入数据简单方便：系统输入数据既有平安保护，又可以动态修改；系统输出的数据格式符合标准要求，输出操作简洁快速。3.2功能需求：数据釆集)规格说明图数据采集引言将原始数据处理成可识别的数据。输入数据库原始数据加工程序解析协议、根据要展现的方式处理。输出生成特定展现数据方式需要的格式，输出为格式角色授权)规格说明图角色授权引言对系统的功能菜单集，进行选择操作，完成角色授权。输入系统功能菜单集。加工将选中的功能菜单集，进行校验存储。输出显示已选中的功能菜单。管理员用户授权)规格说明引言对系统管理员用户进行授权，授权的数据对象有系统用户、系统角色，通过对授权对象的选择，完成授权操作。输入系统用户集、系统角色集图管理员用户授权加工对选择的授权对象，进行校验存储。输出显示已选中的权限集。模型调度)规格说明图模甩调度引言模型调度是可视化技术的一个关键应用功能，主要用于各个实体模型的移动、转化、旋转、消失等位移功能，形象化展现出数据的来龙去脉。是可视化应用最广泛的功能之一，几乎每个模型都要对应一系列算法，也是开发中最消耗时间的功能之一。输入对象初始坐标、变换算法加工接收坐标，按照算法对对象进行位移等变换处理输出实时显示对象变换状态GIS信息显示)规格说明图信息显示引言通过系统，读取设备、事件经纬度坐标，显示在上。输入对象、事件经纬度坐标加工读取经纬度，根据不同对象选择不同的显示效果输出在上显示设备等信息树状计算模型)规格说明图树状计算模型引言该模型主要用于经济增加值〕的财务计算输入表单数据加工按照公式计算，模型调度输出直观的树状财务统计图3.3非功能需求动态数值需求网关程序根据协议，分钟对终端发送的采集数据，进行接收和解析。目前网关终端处理个数台，网络流量可根据业务量的变化，进行相应的调整。静态数值需求单机数据量年；数据保存期年•，查询最长响应时间秒；精度需求在进行向数据库文件提取数据时，要求数据记录定位准确，终端的经纬度精度要求，小数点后位。时间特性需求响应时间应在人的感觉和视觉事件范围内；更新处理时间，随着系统的版本升级，本效劳系统将相应的进行更新灵活性当需求发生某些变化时，远程主动系统监管平台根据配背文件的方式进行调整，其工作方式、运行环境根本不会发生变化。数据管理能力需求系统平台设计整机效劳器数量台，每年数据量,数据存储采用商业数据库管理系统进行数据管理，能够满足设计要求。系统出错处理设计系统以三种方式进行故障处理：、出错信息提示，、数据备份，、系统维护日志)出错信息表出错信息重要程虔危害程度用户操作错误一般-般系统提示〔修改〕数据校验错误一般-般提示用户修改数据程序运行错误十分重要大安装应用开发商提供的补丁系统平台错误重要大安装平台厂商提供的补丁注：所有操作均录日志，出错信息将特殊标扫)补救措施数据备份：系统提供的数据备份〔日备、转储〕和清理方式，同时提供多种备份策略可供选择，可由发行运行维护人员统一对数据库中的数据进行数据的定期备份。)系统维护设计系统设计了专门的系统管理功能，其中包括各类参数的设置，曰志的查询与过滤。为系统运行时的维护工作提供一定的帮助。3.4业务模块介绍电动汽车规划模块该模块的业务背景是在国家电网公司的统一部署和具体指导下，根据《国家电网公司电动汽车充电设施建设指导意见》和电动汽车相关技术标准，为促进电动汽车充电站的建设，按照统一标准、统一标准、统一标识、优化分布、平安可靠、适度超前的原那么，编制了电动汽车充电设施的设计方案。以保证电动汽车供充电根底设施建设的标准化和标准化。场景展示如下业务：宏观①电动汽车开展战略电动汽车历年开展展望电动汽车充电站电动汽车开展目标决策电动车传统车消耗分充电站投资回报分析(经济增加值〕模块经济增加值简称是由美国学者提出，并由美国著名的思腾思特咨询公司.)注册并实施的一套以经济增加值理念为根底的财务管理系统、决策机制及鼓励报酬制度。它是基于税后营业净利润和产生这些利润所需资本投入总本钱的一种企业绩效财务评价方法。经济增加值的优势表达在以下两个方面：表达股东价值最大化精神从保护投资人权益和提高其他相关利益人价值的角度出发，以企业创造价值最大化为目标。树立全员资本本钱观念：除了债务资本需要本钱，认为股东所投入的权益资本也需要本钱。企业主要将指标运用在以下四个相互关联且相互支持的环节，国际上称这四个环节为的四个评价指标〔根据公司业务特点，在简单适用等原那么下定制的计算公式；管理体系〈将融入管理的各个方面包括预算、方案、业务拓展、资本预算等；鼓励制度〔通过建立以为核心的奖金和股票期权方案，培养主人文化：理念体系〔提供及其应用的多层次培训。SEC(平安周期本钱〕模块：资产全寿命周期管理评估指标体系用于全面衡量公司资产全寿命周期管理工作水平，对资产管理整体工作实效和主要流程运转情况进行评价。通过指标体系的实施及结果分析可促进各网省公司不断进行管理改良和业务完善，并朝着平安、效能、周期本钱三者综合平衡的总体目标持续努力。MVC设计模式即模型、视图和控制。是一种设计思想，它认为，无论什么样的应用程序，总是可以分为模型、视图和控制三层，三层之间各有各的只能，同时也存在密切的联系。由提出，首先被应用在环境中，使许多交互和界面系统的构成根底，的根底类也遵循了的思想。思想把交互系统的组成拆分成模型、视图、控制三种构件，以应对界面设计的易变性模型构件是系统处理问题的逻辑独立于外在显示内容和形式下的一种抽象表达方式使它从具体的界面表达和操作独立出来，并且封装了系统的核心数据、逻辑结构和计算处理。视图构件从模型构建获取显示数据，对于相同的数据可以有多个不同的显示形式或视图，并且相互之间无耦合，把表示模型数据及逻辑关系和状态的信息及特定形式展示出来。。控制构件的作用是控制提供模型中的变化，保证用户界面和模型间的对应联系是处理用户与系统的交互操作的；它接受用户的输入，将输入反应给模型，进而实现对模型的计算控制，使模型与视图协调工作。一般情况下，一个视图对应一个控制器。模型、视图与控制器的别离，使得一个模型可以具有多个显示视图。如果用户通过某个视图的控制器改变了模型的数据，所有其它依赖于这些数据的视图都应反映到这些变化。因此，无论何时数据发生了变化，控制器都会将变化通知所有的视图，从而更新所有的现实。这实际上是一种模型的变化传播机制。中的模型、视图和控制类中的模型、视图和控制类如图所示。模型包含了业务的核心数据、逻辑关系和计算功能，它封装了所需的数据，模型还为视图获取显示数据而提供了访问其数据的操作，提供了完成问题处理的操作过程。这种机制表达在各个相互依赖部件之间。模型数据和状态的变化会激发这种变化传播机制，它是模型、视图和控制器之间联系的纽带。视图通过显示的形式，把信息转达给用户。不同视图通过不同的显示，来表达模型的数据和状态信息。每个视图有一个更新操作，它可被变化•传播机制所激活。当调用更新操作时，视图获得来自模型的数据值，并用它们来更新显示。在初始化时，所有视图与模型间的关联都是通过与变化-传播机制的注册关系来建立视图与控制器之间保持着一对一的关系，每个视图创立一个相应的控制器。视图提供应控制器处理显示的操作。因此，控制器可以获得主动激发界面更新的能力。控制器通过事件驱动的方式，接受用户的输入。控制器捕获时间依赖于界面的运行。控制器处理输入数据对事件进行处理，并为每个输入事件提供了相应的处理方式，把事件转化成对模型或相关视图的激发操作。如果控制器的行为依赖于模型的状态，那么控制器应该在变化-传播机制中进行注册，并提供一个更新操作。这样，可以由模型的变化来改变控制器的行为。的实现、设实现姆个視期设计和实堍每个拧制》、使川珂安％和》拔的柃器掘»淑逛实现基于的应用需要完成以下工作，如图所示图的实现过程分析应用问题，别离系统的界面和控制分析应用问题，别离出系统的内核功能、对功能的控制输入、系统的输出行为三大局部。设计模型构件以封装内部数据和计算函数，对外提供访问显示数据的功能，提供控制内部行为的操作以及其他必要的操作接口。以上形成模型类的数据组成和计算关系。这局部的构成与具体的应用问题紧密相关。设计和实现每个视图设计每个视图的显示形式，从模型中获取数据，并以需要的形式显示出来。控制器的设计和实现对于每个视图，对用户的操作和行为都进行了限定。在模型的影响下，控制器使用特定的方法接受和处理这些事件。控制器的初始化与模型和视图都有紧密联系，并且采用了事件处理机制。事件处理机制的具体实现方法依赖于界面的工作平台。使用可安装和卸载的控制器控制器应该是便于安装和卸载的，这样便带来了更高的灵活性，并且帮助形成高度自由的应用。控制器与视图的别离，使视图可以与不同控制器结合，以实现不同的操作模式，例如对普通用户、专业用户建立的不同视图。这种别离还为在业务应用中集成新的设备提供了可能。的变化将模型、视图、控制器别离开来，使设计与使用敏捷灵活。但是，在实际应用中，视图和控制器的功能常常联系非常紧密。控制视图工作的输入事件经常都是与视图的构成紧密相关。在实际界面开发环境中，界面控制事件及其处理都是与人机交互形式设计紧密关联的。在这种情况下，把视图和控制器别离开，就给分析和设计带来了极大的不便捷，而且会降低运行效率。因此，通常可以把视图和控制器结合起来加以设计和实现。按照上文所述的设计思想，只要把视图和控制器的统一起来生成新的视图类即可。这样便保持着与模型的松耦合，因此相同的模型便可以与多个视图对应。这些视图仍然可以通过模型控制其功能，因为他们本身己经具备了事件处理能力,。3.6系统特色采用体系结构，利用互联网这个公共平台，具有开放度高、资源共享程度高等优点。各模块相互独立、互不影响，便于分布式开发。4智能电网信息可视化系统实现支持软件软件开发平台本系统采用作为开发软件。这是一款由公司幵发的软件。它可以帮助软件开发人员使用开放源框架快速开发跨平台富应用程序〔和内容。它包含对智能编码、调试及可视设计的支持，提供功能强大的测试工具，这些工具可以提高开发速度并创立出性能更高的应用程序。数据库本系统采用数据库企业版作为数据存储系统能为重要业务的应用程序〔如海景数据的事务处理环境、查询紧密的数据仓库和高要求的)提供了高效、可靠、平安的数据存储与管理。数据库为公司和企业提供了符合业务应用程序的便捷性和敏捷性需求的技术和功能。它包含了数据库的所有组件，并且通过扩展程序包使数据库得到极大的增强。效劳器本系统采用作为效劳器。效劳器是一个免费开放源代码的应用效劳器，由、和其它一些公司及个人共同开发而成，是基金会的工程中的一个重要工程。不仅仅是一个容器，也具有传统的效劳器的功能：处理页面。因为的参与和支持，最新的和标准总能在中得到表达，因此的实用性大大提高。版本控制工具本系统采用作为版本控制工具。全名，即版本控制系统，是一个跨平台的软件，支持大多数常见的操作系统。作为一个开源的版本控制系统，管理着随时间改变的数据。这些数据放置在一个中央资料档案库〔中。这个档案库很像一个普通的文件效劳器，不过它会记住每一次文件的变动。这样你就可以把档案恢复到旧的版本，或是浏览文件的变动历史。是一个通用的系统，可用来管理任何类型的文件，其中包括了程序源码4.2运行环境效劳器端网关运行环境硬件环境物理内存，硬盘容量软件环境操作系统，数据库客户端平台运行环境硬件环境物理内存，硬盘容置或者、液晶展示屏等移动平台软件环境：搡作系统，应用效劳器数据库效劳器运行环境硬件环境物理内存，硬盘容量软件环境：操作系统位，效劳器客户端需要奔腾以上内存需要在兆以上，操作系统或更高，或者使用、液晶展示屏作为移动终端。系统结构设计本系统旨在更专注的将业务系统以可视化形式展现在用户面前，因此大量的数据来源于第三方系统数据库，在此我们只专注于数据调度、图形界面、数据查询和数据分析w。系统框架图图智能电网信息可视化系统框架图智能电网可视化系统，基于框架技术，在平台上，利用集成开发环境搭建智能电网数据可视化系统开发框架运行在客户端上的应用使用远程对象技术与运行在应用效劳器上的应用进行通信，借助应用来与数据库进行交互数据获取方式本系统的数据获取方式采用，是英文的缩写，即写入、更新数据仓库的数据抽取、转换、装载的过程。这是实现商业智能之前的数据采集步骤。这一步骤完成之后，对数据库中数据的数据挖掘、分析处理才可以进行。就是将分散的、不易利用的数据进行整理，变成规那么清晰的、易于利用的、集中的数据。在过程之外，就可以基于报表分析系统、多维分析系统和数据挖掘系统等，进行进一步的数据分析利用。这一过程可以通过即编写程序实现，也可以通过各种工具实现。对于，为什么要做，而不是直接利用数据？原因有很多，原始数据量太大，需要加以提炼；业务数据的效劳器面临性能压力，不希望分析工作影响性能；源数据的异构性和低质量，需要加以标准：还有有些数据直接利用起來有困难，例如系统中的数据。由于是一个可以用并不大困难就可以实现的过程，因此很容易会问为什么要用工具实际上也是一种可供选择方法，而各种工具与方法主要的差异在于两点，一是设计与建立过程的复杂度，比方有些工作用工具可以很快建立和修改、调试，而写程序要花很大力气，有些工作那么配置工具很费力，还不如直接写一个,不同的工具之间也有很大的差异：二是运行时的效率，有些工作，要经常进行，有些那么是初始时进行一次，有些数据量大、时效要求高，有些那么反之。这样，在不同情况下，就可能需要根据运行效率的需要选择适宜的工具。基于XML扩展的ETL过程业务系统业务系统可视化系统图数据转换过程在图中，客户数据源更加多样性，可以是普通的关系型数据库，也可以是支持的数据库。同时，客户数据文件可以是关系型数据文件，也可以是格式的文件。与客户数据源相对应，在图所示的数据仓库物理模型中，在维表和事实表中也都增加了字段，以支持功能，其中维表产品表里的字段和事实表订单表里的字段都是数据类型的字段。以图为根底，下面将详细介绍此过程中一个典型的数据流设计和实现。数据流设计和实现。现有一文件：〃年度现金收入变动分布=•广广=丫=丫〃摩广〈〉〈〉〈〉〈〉〈〉针对图中基于扩展的数据源和星型模型，设计了一个数据流，目的是将文件格式的信息经过一系列转换处理，填入产品表中，如图所示：图中的数据流先从文件中读取数据，然后将内容映射成关系型字段，再抽取并重命名局部节点，与现有的表进行连接取得数据，再将数据组合出新的列，最后将所得的结果插入目标表中。图系统主框架模块图系统模块系统主框架模块图说明：类，系统的根本框架类，用于调用其他各个通用包、管理子系统和模块。类，多窗口管理类。用于管理系统中已经翻开的窗口，实现窗口的自由拖动、最大化、最小化、自动排列等功能。的方法被类调用。局部方法实现如下：新建窗口方法：可以在主框架中添加一个预设样式的窗口，可以利用该窗口翻开业务子系统。层叠排列方法，该方法可以使目前己经打幵的窗口实现自动排列功能，将窗口以层叠的状态排列在系统左上角。包，此包包含实现窗口容器的类•提供一个可用于载入子系统和子模块的容器，并且可以被管理。该包中最核心的类是类，它实现了一个容器，容器用于载入业务子系统。该类实现的主要方法如下：最小化窗口从最大化状态恢复从最小化状态恢复最大化窗口：关闭窗口：包此包提供声音素材，包括鼠标响应声音和背景音乐。包含统一管理系统中声音播放的类。具体实现如下：{))：〕〕；{}}在系统启动的时候类会调用类的方法来给系统添加声音。在运行的过程中，业务子系统也可访问类的方法。包，包含管理系统工具栏的类。并提供全屏、登录、注销、静音、换肤等功能类。包，包含一些通用、常用的工具类。如、、、、、等。包，提供一个可以加载外部链接的包。将子系统以页面内的链接的形式载入到可视化系统中。包，包含子系统各个模块，提供模块的具体实现。如页面书本式翻转效果，见附录代码。智能电网信息可视化系统模块电动汽车规划模块(1)界面内容描述界面整体布局如下所示：次版面导航区⑵操作步骤说明表战略规划页操作列表编号动作截图结果备注单击“战略、规划”按钮切换版面界面切换至对应版面拖动图的滑动按钮政策列表各项随即上下滚动，同时显示条政策，列表各项由上至下按时间新旧顺序排列，最近的政策排列最上。表战略规划页内容列表版面电动汽车充电站决策分析图中名称维度展现指标单位粒度更新频率所需源数据车型下拉菜单品牌车型字符车辆月需要电动车参数值时间电价车重充电量元吨度车辆触发更新需要油耗车参数值时间油价车重行驶里程元吨公里车辆触发更新需要电动车参数信息时间车型电价车重充电量行驶里程行驶上限花费字符元吨度公里公里源车辆触发更新手工调节需要油耗车参数车型字符车辆触发更新手工调节需信息时间油价车重千米耗油行驶里程花费元吨升公里元要投资方面参充电土建工程元充电站触发更新手工调节需数站配电系统元要发电机系统元电池更换系统元蓄电池投资元监控管理系统元投资回时间本钱元充电站触发更新手工调节需报收益分析充电收入元要表站净利润元时间月充电站充电充电桩数量个充电站触发更新需要属性站建设周期月占地面积平方米月营业额元充电站充电土建工程元充电站触发更新手工调节需投资详情站配电系统元要发电机系统元电池更换系统元•蓄电池投资元监控管理系统元运营本钱元本钱回收周期月)所用数据说明电动汽车充电站决策分析场景需要以下两局部数据，以支持场景的方案测算和展示分析：①手工调节数据参数值拖动条调整。测算自动产生数据〔以下简称包含在测算场景中，调整参数值后，系统自动保存的后台方案数据；同时作为输出提供应试算模块。从业务系统加载数据〔需要包括车型列表、电价、车重、充电量、油价、行驶上限、行驶里程的初始值和上下限。EVA(经济増加值〕模块界面内容描述图经济增加值表页面内容页面公司之华北管理口径匡算模拟图表名称内容展示形式切换方式内容选择器主要展示五个相关的倒推演算因素环状选择球单击对应的球体即可选择不同的内容公司演算树整体展示各因素的结果，初始界面为公司页面具体内容和展示方式等如表所用数据说明倒算模拟版面所涉及的数据分成两局部各指标最近一期的实际值、手工初始登录该版面时，杜邦分析树显示当期实际指标值及值；进行倒算模拟，调整任意一支叶子节点时，杜邦分析树根节点的公司不能发生改变，该支叶子节点内部做相应调整，具体参见如下小节的倒算模拟子版面的数据说明；杜邦分析树根节点的公司的值允许手工输入，一旦手工输入一个新的公司值之后，其所有叶子节点均应按照最近一期的实际值的比例做相应自动调整：用户可基于此调整上，再次手工调整叶子节点〔此时，公司值不再允许改变。换句话说，倒退模拟中的公司”只能依靠手工输入口进行调整大小，而不能通过调整叶子节点的动作来调整大小。〕此版面所涉及的指标，及指标间的计算规那么在上述“国网考核口径匡算模拟、华北电网管理口径匡算模拟小节所示。其它说明①粒度：数据的展现以年份作为聚合粒度，即基于每年的各指标汇总值；②单位：亿元；③更新频率：每年更新实际数，手工调整触发倒算模拟；所需源数据：需要。SEC(平安周期本钱〕模块资产全寿命周期管理评估指标体系w用于全面衡量公司资产全寿命周期管理工作水平，对资产管理整体工作实效和主要流程运转情况进行评价。通过指标体系的实施及结果分析可促进各网省公司不断进行管理改良和业务完善，并朝着平安、效能、周期本钱三者综合平衡的总体目标持续努力。总体框架如下：图框架表模块场景名称主版面次版面框架结构平安因子构成效能质量因子构成历年趋势平安指标分析效能质量指标分析周期本钱指标分析页面具体内容和展示方式等如表)界面内容描述表页面内容页面总体指标展示图名称内容展示形式切换方式图示平安因子平安因子指标按钮以触摸点击的方式弹出平安因子构成界面图示效能质量指标按钮以触摸点击的方式弹出效能质量因子构成界面图示按钮构成的树状元素树状分支按钮图标以触摸点击的方式旋转弹出二级菜单图示年份选择年份选择下拉列表(2)操作步骤说明表4-7SEC操作步骤编号动作截图结果1以触摸方式单击平安因子按钮背景自周围向平安因子处变暗，所有图标和按钮均不可点，以气泡破裂的方式弹出平安因子构成的新窗口以触摸方式单击效能因子按钮背景自周围向效能因子处变暗，所有图标和按钮均不可点，以气泡破裂的方式弹出效能因子构成的新窗口以触摸方式单击平安因子、效能因子以外的按钮，例如变电类在变电类上方旋转弹出4个按钮——平安指标、效能指标、本钱指标和4单击年份选择列表，选择对应年份树状的对应的各项指标值更新为所选年份的指标，同时每个按钮上的数值发光闪烁一下，说明数据更新以触摸方式单击弹出的按钮背景变暗，所有图标和按钮均不可点，同时弹出对应的窗口。点击平安指标弹出平安指标分析窗口，点击效能指标弹出效能质最指标分析窗口，点击本钱指标弹出周期本钱指标分析窗口，点击弹出历年趋势窗口。(3)所用数据说明EVA倒算模拟版面所涉及的数据分成两局部:各指标最近一期的实际值、手工初始登录该版面时，杜邦分析树显示当期实际指标值及EVA值；进行倒算模拟，调整任意一支叶子节点时，杜邦分析树根节点的“公司EVA”不能发生改变，该支叶子节点内部做相应调整，具体参见如下小节的倒算模拟子版面的数据说明：杜邦分析树根节点的“公司EVA”的值允许手工输入，一旦手工输入一个新的公司EVA值之后，其所有叶子节点均应按照最近一期的实际值的比例做相应自动调整；用户可基于此调整上，再次手工调整叶子节点〔此时，公司EVA值不再允许改变。换句话说，倒退模拟中的“公司EVA”只能依靠手工输入口进行调整大小，而不能通过调整叶子节点的动作来调整大小。〕此版面所涉及的指标，及指标间的计算规那么在上述“国网考核口径匡算模拟、华北电网管理口径匡算模拟小节所示。其它说明：①粒度：数据的展现以年份作为聚合粒度，即基于每年的各指标汇总值；②单位：亿元；③更新频率：每年更新实际数，手工调整触发倒算模拟；5结束语本章对本文所做的工作进行了总结，同时也对智能电网可视化系统的未来开展进行了展望。5.1工程运行现状智能电网信息可视化系统是埃森哲根据客户要求定制的集展示、管理、控制、调度、规划于一体的多系统平台，是用于电力行业的整体规划系统。该系统自年月份一期上线以来，获得用户好评，并开展了二期为期三年的合作。这充分说明我们这个工程是非常成功的，也论证了本文中所采用的各种技术和设计的合理性和正确性。致谢• -本文从选题确实定，论文的写作、修改到最后定稿得到了我的导师李宇老师的悉心指导。特别是为我指点迷津，帮助我开拓思路，精心点拨，热忱鼓励。严肃的教学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风深深地感染和鼓励着我。在此，谨向我的导师李老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。感谢我的爸爸妈妈，焉得谖草，言树之背，养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐是我最大的心愿。此外，还要感谢在大学里帮助我的人，感谢学院的老师在学习上的点播，在生活上的关心和体贴同时，也要感谢在论文写作过程中，帮助过我并且共同奋斗的同学们，能够顺利完成论文，是因为一路上有你们，在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我的诚挚谢意！参考文献郭煦阳的应用系统重构浙江大学任永功，于戈数据可视化技术的研究与进展计算机科学李瑞庆赵筠筠，陈琰电网企业信息可视化建设的探索性研究华东电力吴猛根本的数据可视化技术的初探福建电脑，】贺全兵可视化技术的开展及应用中国西部科技，周炳喜，周坚华，王珂基于的电网企业信息可视化系统研究.测绘与空间地理信息王媛媛，丁毅，孙媛媛，赵志丹数据可视化技术的实现方法研究.现代电子技术赵巾帼，罗庆云基于模式的数据可视化研究.重庆科技学院学报梁书娟浅析科学计算可视化与信息可视化科技与生活附录A关键程序代码实现翻书特效的方法：幸傘拿|丨；；一)：幸作者简历包括教育经历、工作经历、攻读学位期间发表的论文和完成的工作等张静思，年月日出生，于年月至年月在北京交通大学软件学院攻读软件工程专业，于年月毕业并获得学士学位，著有优秀毕业论文一篇——《基于的龙工车辆效劳系统的设计与实现》，后保送至北京交通大学软件学院，于年月至年月继续攻读软件工程专业硕士学位年月至年月在北京金诺盛达科技实习，主要担任龙工车辆效劳系统和公司内部库存系统的设计与开发，两个系统均已上线并运行良好年月至月在埃森哲咨询实习，主要担任智能电网信息可视化系统的设计与开发，工程一期完成得到客户满意的反应，并开展了二期合作独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何奉献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。年月日签字闩期学位论文作者签名表:数据集页关键词密级中图分类号论文资助数据可视化；信息可视化;GIS公开学位授予单位名称•学位授予单位代码*学位类别*学位级别*北京交通人学•程硕士论文题名，并列题名论文语种智能电网信息可视化系统的应用研究中文作者姓名张静思学号培养单位名称培养单位代码培养单位地址北京交通大学北京市海淀区西直门外上闶村号工程领域研究方向学制学位授予年软件丁.程软件.程年年论文提交曰期年月导师姓名，李宇职称副研究员评阅人辩论委员会主席辩论委员会成员王方石电子版论文提交格式文本(七图像〔〕视频〔〕音频〔〕多媒体〔〕其他〔〕推荐格式：电子版论文出版〔发布〕者电子版论文出版〔发布〕地权限卢明论文总页数共项，其中带为必填数据，为项，表:数据集页关键词密级中图分类号论文资助数据可视化；信息可视化;GIS公开学位授予单位名称•学位授予单位代码*学位类别*学位级别*北京交通人学•程硕士论文题名，并列题名论文语种智能电网信息可视化系统的应用研究中文作者姓名张静思学号培养单位名称培养单位代码培养单位地址北京交通大学北京市海淀区西直门外上闶村号工程领域研究方向学制学位授予年软件丁.程软件.程年年论文提交曰期年月导师姓名，李宇职称副研究员评阅人辩论委员会主席辩论委员会成员王方石电子版论文提交格式文本(七图像〔〕视频〔〕音频〔〕多媒体〔〕其他〔〕推荐格式：电子版论文出版〔发布〕者电子版论文出版〔发布〕地权限卢明论文总页数共项，其中带为必填数据，为项，表:数据集页关键词密级中图分类号论文资助数据可视化；信息可视化;GIS公开学位授予单位名称•学位授予单位代码*学位类别*学位级别*北京交通人学•程硕士论文题名，并列题名论文语种智能电网信息可视化系统的应用研究中文作者姓名张静思学号培养单位名称培养单位代码培养单位地址北京交通大学北京市海淀区西直门外上闶村号工程领域研究方向学制学位授予年软件丁.程软件.程年年论文提交曰期年月导师姓名，李宇职称副研究员评阅人辩论委员会主席辩论委员会成员王方石电子版论文提交格式文本(七图像〔〕视频〔〕音频〔〕多媒体〔〕其他〔〕推荐格式：电子版论文出版〔发布〕者电子版论文出版〔发布〕地权限卢明论文总页数共项，其中带为必填数据，为项，表:数据集页关键词密级中图分类号论文资助数据可视化；信息可视化;GIS公开学位授予单位名称•学位授予单位代码*学位类别*学位级别*北京交通人学•程硕士论文题名，并列题名论文语种智能电网信息可视化系统的应用研究中文作者姓名张静思学号培养单位名称培养单位代码培养单位地址北京交通大学北京市海淀区西直门外上闶村号工程领域研究方向学制学位授予年软件丁.程软件.程年2011年论文提交曰期•年月导师姓名，李宇职称副研究员评阅人辩论委员会主席辩论委员会成员王方石电子版论文提交格式文本(七图像〔〕视频〔〕音频〔〕多媒体〔〕其他〔〕