CN103679561A - 一种电力调度运行驾驶舱的显示系统架构及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电力调度运行驾驶舱的显示系统架构及其实现方法，该显示系统架构从底层向上依次包括基础库模块、多维度数据叠加模块和多维度全景视图叠加展示模块，多维度数据叠加模块在保证叠加界面信息融合的一致性的情况下，确定多维度全景视图数据和叠加策略，采用多图层透明叠加技术将多维度数据与全景视图数据信息相融合，并对叠加后的数据进行分析和处理；多维度全景视图叠加展示模块是在一个屏幕上展示驾驶舱全景显示图层、辅助决策视图层、目标点视频监控视图层、业务决策目标视图层和当前参数状态视图层。该显示系统架构将多维度全景视图提供在一个屏上展示以便于调度人员进行监测、决策和控制电网信息，提高电网调度运行的效率。

Description

一种电力调度运行驾驶舱的显示系统架构及其实现方法

技术领域

本发明涉及一种可视化智能调度技术领域，特别是一种电力调度运行驾驶舱的显示系统架构及其实现方法。

背景技术

电力调度运行驾驶舱是智能电网在电力调度运行智能化的具体表现，是调度人员与智能电网调度交互的主要媒介，对于庞大复杂的智能电网系统，通常是调度人员通过电力调度运行驾驶舱的人机界面来对智能电网的状态进行监控和决策，电力调度运行驾驶舱集智能电网的调度运行监控与维护、管理于一体，利用现代计算机图形技术、动画显示技术等可视化技术，能够将复杂的智能电网系统的各种枯燥数据（包括实时运行的数据、设备的静态参数以及历史数据）用动态、灵活、实物化的方式进行展示，使之更加直观地展现在调度人员面前，实时反映智能电网的运行状态、设备运维状态和运行环境状态，并支持智能电网灵活控制和调度，为智能电网运行监控与维护、管理提供简便、可靠、智能的“一站式”服务，实现智能电网的可测、可视、可控和自愈。

目前的电力调度运行驾驶舱的显示系统通常采用分层展示的结构设计，调度人员基于不同调度目标，需要频繁切换电力调度运行驾驶舱上所展示的电网运行状态图、厂站接线图、设备状态图、备用状态图、电网状态分析等界面，比如调整电压是调度人员的日常工作，目前常用的电力调度运行驾驶舱的显示系统的显示方式使得调度人员需要做如下工作：第一步：调度人员先在总系统图层中发现可调节点；第二步：点击具体的可调节点进入该节点下的具体设备层，了解每个设备的电压情况；第三步：点击具体设备，了解每个设备的无功补偿投放状态；第四步，返回总系统层，分析每个无功补偿投放对系统的整个影响，确定最后电压调整方案。上述方案显示层次过多，调度人员需要层层钻取所需信息，降低了工作效率。目前的解决办法是增加显示屏。通常一名调度人员需要面对3-6台显示屏，这不仅降低了电网调度工作的效率，而且同时监控多个屏幕也加大了调度人员疲惫感。

而且目前的电力调度运行驾驶舱的显示系统的综合决策显示信息能力不足，面对复杂智能电网，电网监测信息量大，调度人员不仅需要展示电网运行状态，还需要展示辅助决策信息、地理气象环境信息、未来趋势等多维时间、空间、目标、对象信息。而目前的电力调度运行驾驶舱的显示系统的设计主要是以监控为目标，主要以表格、图为主且主要显示的是电网的基本监控信息，辅助决策信息显示不够，随着电网复杂性增强，基于基础监控信息之上的辅助决策信息的合理展示逐渐成为设计难点，目前的电力调度运行驾驶舱的显示系统无法将辅助决策信息与基础监控信息有效关联。

发明内容

本发明针对现有的电力调度运行驾驶舱的显示系统存在的综合决策显示信息能力不足以及显示层次过多和显示屏幕过多等问题，提供一种电力调度运行驾驶舱的显示系统架构，采用多图层透明叠加技术，将多维度全景视图提供在一个屏上展示以便于调度人员进行监测、决策和控制电网信息，提高电网调度运行的效率。本发明还涉及一种电力调度运行驾驶舱的显示系统架构的实现方法。

本发明的技术方案如下：

一种电力调度运行驾驶舱的显示系统架构，其特征在于，从底层向上依次包括基础库模块、多维度数据叠加模块和多维度全景视图叠加展示模块，

所述基础库模块，用于提供系统所需的多维度数据信息、叠加策略信息以及使得信息相关联的规则数据信息，包括数据库模块和策略规则库模块；

所述多维度数据叠加模块，用于根据具体目标确定从基础库模块调用所需多维度数据信息，在保证叠加界面信息融合的一致性的情况下，确定多维度全景视图数据和叠加策略，采用多图层透明叠加技术将多维度数据与全景视图数据信息相融合，并对叠加后的数据进行分析和处理；所述多维度数据叠加模块包括依次连接的对时模块、叠加策略模块、全景多维叠加模块和叠加分析模块，所述对时模块保证叠加界面信息融合的一致性，所述叠加策略模块根据基础库模块中的叠加策略信息确定叠加策略，所述全景多位叠加模块采用多图层透明叠加技术将多维度数据与全景视图数据信息相融合，所述叠加分析模块对叠加后的数据进行分析和处理；

所述多维度全景视图叠加展示模块，在一个屏幕上展示驾驶舱全景显示图层、辅助决策视图层、目标点视频监控视图层、业务决策目标视图层和当前参数状态视图层，各图层均与所述多维度数据叠加模块中的叠加分析模块相连。

所述多维度数据叠加模块包括多维度数据时间层叠加模块、多维度数据空间层叠加模块和多维度数据时空变化层叠加模块，所述多维度数据时间层叠加模块用于从时间维度建立时间全景视图，包括依次连接的第一对时模块、第一叠加策略模块、全景多维时间叠加模块和时间叠加分析模块，所述多维度数据空间层叠加模块用于从地理空间维度建立空间全景视图，包括依次连接的第二对时模块、第二叠加策略模块、全景多维空间叠加模块和空间叠加分析模块，所述多维度数据时空变化层叠加模块用于跟踪时空叠加视图的变化，并叠加视图的变化数据和变化部分的视图，包括依次连接的第三对时模块、第三叠加策略模块、全景多维时空变化层叠加模块和时空变化叠加分析模块；

所述第一对时模块、第二对时模块和第三对时模块均属于对时模块并均与基础库模块相连，所述第一叠加策略模块、第二叠加策略模块和第三叠加策略模块均属于叠加策略模块，所述全景多维时间叠加模块、全景多维空间叠加模块和全景多维时空变化层叠加模块均属于全景多维叠加模块，所述时间叠加分析模块、空间叠加分析模块和时空变化叠加分析模块均属于叠加分析模块。

所述多维度全景视图叠加展示模块中的驾驶舱全景显示图层位于屏幕中央位置，用于显示电网健康图或电网工况图；辅助决策视图层和目标点视频监控视图层分别位于驾驶舱全景显示图层的左右两侧，所述辅助决策视图层包括可控信息视图层和预测信息视图层；所述目标点视频监控视图层用于多个关键目标点的视频监控显示；所述业务决策目标视图层位于驾驶舱全景显示图层的上侧，以图标的方式切换所需决策目标视图；所述当前参数状态视图层位于驾驶舱全景显示图层的下侧，包括当前状态图层、备用状态图层和仪表盘；

和/或，所述多维度全景视图叠加展示模块还包括采用widget技术形成的悬浮图形小组件，用于显示天气、环境状态信息。

所述基础库模块中的数据库模块包括实时数据库、时序数据库、GIS数据库和故障数据库，所述策略规则库模块包括决策库和规则库；所述决策库提供叠加策略信息，所述叠加策略包括叠加优先级、叠加区域、叠加方式、叠加时间和频率，所述规则库用于提供辅助决策信息与监控信息相关联的规则数据信息。

所述多维度数据叠加模块中的和叠加分析模块进行时空变化分析判断，在发生时空变化时，存储并叠加变化信息以及返回叠加策略模块重新确定叠加策略，再进入全景多维叠加模块叠加全景视图数据信息。

一种电力调度运行驾驶舱的显示系统架构的实现方法，其特征在于，先建立系统所需的多维度数据信息、叠加策略信息以及使得信息相关联的规则数据信息；再根据具体目标确定从基础库模块调用所需多维度数据信息，在保证叠加界面信息融合的一致性的情况下，确定多维度全景视图数据和叠加策略，采用多图层透明叠加技术将多维度数据与全景视图数据信息相融合，并对叠加后的数据进行分析和处理；然后通过多维度全景视图叠加展示模块在一个屏幕上展示驾驶舱全景显示图层、辅助决策视图层、目标点视频监控视图层、业务决策目标视图层和当前参数状态视图层。

通过对时保证叠加界面信息融合的一致性；采用多图层透明叠加技术将多维度数据与全景视图数据信息相融合包括进行多维度数据时间层叠加进而从时间维度建立时间全景视图，进行多维度数据空间层叠加进而从地理空间维度建立空间全景视图，以及进行多维度数据时空变化层叠加进而跟踪时空叠加视图的变化，并叠加视图的变化数据和变化部分的视图。

设计多维度全景视图叠加展示模块中的驾驶舱全景显示图层位于屏幕中央位置，用于显示电网健康图或电网工况图；辅助决策视图层和目标点视频监控视图层分别位于驾驶舱全景显示图层的左右两侧，所述辅助决策视图层包括可控信息视图层和预测信息视图层；所述目标点视频监控视图层用于多个关键目标点的视频监控显示；所述业务决策目标视图层位于驾驶舱全景显示图层的上侧，以图标的方式切换所需决策目标视图；所述当前参数状态视图层位于驾驶舱全景显示图层的下侧，包括当前状态图层、备用状态图层和仪表盘；还包括采用widget技术形成的悬浮图形小组件，用于显示天气、环境状态信息；设计多维度全景视图叠加、拼接、切分为多个子视图，各子视图之间是松耦合设计。

所述多维度数据信息包括静态数据、实时量测数据、气象数据、故障数据、GIS数据和分析数据，所述叠加策略包括叠加优先级、叠加区域、叠加方式、叠加时间和频率，所述规则数据信息为提供辅助决策信息与监控信息相关联的规则数据信息。

对叠加后的数据进行分析和处理包括对叠加后的数据进行时空变化分析判断，在发生时空变化时，存储并叠加变化信息以及重新确定叠加策略以及叠加全景视图数据信息，若不发生时空变化，则显示历史全景视图信息、当前全景视图信息和未来趋势全景视图信息。

本发明的技术效果如下：

本发明提供的电力调度运行驾驶舱的显示系统架构，从底层向上依次包括基础库模块、多维度数据叠加模块和多维度全景视图叠加展示模块，通过多维度数据叠加模块，根据具体目标确定从基础库模块调用所需多维度数据信息，在保证叠加界面信息融合的一致性的情况下，确定多维度全景视图数据和叠加策略，采用多图层透明叠加技术将多维度数据与全景视图数据信息相融合，并对叠加后的数据进行分析和处理，多维度全景视图叠加展示模块能够在一个屏幕上展示驾驶舱全景显示图层、辅助决策视图层、目标点视频监控视图层、业务决策目标视图层和当前参数状态视图层，该多维度全景视图叠加展示模块以地理全景图、电力系统全景图为基础画面，综合展示智能电网运行的全局态势感知信息，能够解决调度人员需要一屏实时监测智能电网运行状态的时间维、空间维、目标维和对象维等多维度全景信息的问题，通过多维度数据叠加模块对时保证叠加界面信息融合的一致性，再将实时状态信息、GIS信息、业务信息、控制信息和辅助决策信息等通过多图层透明叠加技术叠加显示在一个屏上，实现多维度全景实时展示，能够帮助调度人员全息全景监测电力调度运行系统全貌和辅助决策。本发明驾驶舱显示系统架构避免了现有的电力调度运行驾驶舱存在的综合决策显示信息能力不足的问题，而且相较于传统的驾驶舱分屏显示和多层钻取显示的方式，本发明减少了信息钻取层数和显示屏数，多图层透明叠加技术，结合态势感知和地理信息，智能决策支持，将多维度全景视图提供在一个屏上展示，能够更加全面、直观地显示更丰富的信息量，便于调度人员进行监测、决策和控制电网信息，能够极大提高调度人员的工作效率和决策效率。

本发明还涉及一种电力调度运行驾驶舱的显示系统架构的实现方法，根据业务决策目标所需要的维度以及时间和地理空间的不同需求等，确定多维度全景视图数据，在保证叠加界面信息融合的一致性的情况下，利用多图层透明叠加技术，将多维度数据与全景视图数据信息相融合，通过一个屏幕展示的多维度全景视图叠加展示模块进行全息全景的电力调度运行系统和辅助决策的展示，该方法以信息图形化可视化设计为原则，属于基于生态界面设计的多通道用户界面叠加设计，解决了海量电力系统信息在有限显示屏上多信息监控、决策信息的综合展示问题，根据电力系统调度运行的特点，采用多图层透明叠加技术配合人性化合理布局，使得调度运行人员能够在一个平面上监测、决策和控制智能电网信息，极大提高了智能电网调度运行的效率。

附图说明

图1为本发明电力调度运行驾驶舱的显示系统架构的结构示意图。

图2为本发明电力调度运行驾驶舱的显示系统架构的优选结构示意图。

图3为本发明多维度全景视图叠加展示模块的结构示意图。

图4为本发明多维度数据叠加模块的工作流程图。

图5为优选的本发明电力调度运行驾驶舱的显示系统架构的实现方法的原理图。

图中各标号列示如下：

1－基础库模块；2－多维度数据叠加模块；3－多维度数据时间层叠加模块；4－多维度数据空间层叠加模块；5－多维度数据时空变化层叠加模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行说明。

本发明涉及一种电力调度运行驾驶舱的显示系统架构，其结构如图1所示，从底层向上依次包括基础库模块1、多维度数据叠加模块2和多维度全景视图叠加展示模块，其中，基础库模块1主要包括数据库模块和策略规则库模块，多维度数据叠加模块2包括依次连接的对时模块、叠加策略模块、全景多维叠加模块和叠加分析模块，对时模块与基础库模块1中的各模块均相连，叠加分析模块与多维度全景视图叠加展示模块相连。

基础库模块1主要用于提供系统所需的多维度数据信息、叠加策略信息以及使得信息相关联的规则数据信息等，多维度数据叠加模块2主要用于根据具体决策目标和业务目标确定从基础库模块调用所需多维度数据信息，在通过对时模块保证叠加界面信息融合的一致性的情况下，确定多维度全景视图数据以及根据基础库模块中的叠加策略信息确定叠加策略，再通过全景多位叠加模块采用多图层透明叠加技术将多维度数据与全景视图数据信息相融合，并由叠加分析模块对叠加后的数据进行分析和处理后通过多维度全景视图叠加展示模块进行全景视图展示，多维度全景视图叠加展示模块是在一个屏幕上展示驾驶舱全景显示图层、辅助决策视图层、目标点视频监控视图层、业务决策目标视图层和当前参数状态视图层，各图层均与所述多维度数据叠加模块中的叠加分析模块相连。

图2为本发明电力调度运行驾驶舱的显示系统架构的优选结构示意图。该系统结构中的基础库模块包括实时数据库、时序数据库、GIS数据库、故障数据库、决策库和规则库，实时数据库、时序数据库、GIS数据库和故障数据库属于数据库模块，决策库和规则库属于策略规则库模块。决策库提供叠加策略信息，叠加策略包括叠加优先级、叠加区域、叠加方式、叠加时间和频率等等，规则库用于提供辅助决策信息与监控信息相关联的规则数据信息。

多维度数据叠加模块包括三个并行的模块：多维度数据时间层叠加模块3、多维度数据空间层叠加模块4和多维度数据时空变化层叠加模块5。其中，多维度数据时间层叠加模块3主要从时间维度，建立时间全景视图，包括依次连接的第一对时模块、第一叠加策略模块、全景多维时间叠加模块和时间叠加分析模块；多维度数据空间层叠加模块4主要从地理空间维度，建立空间全景视图，包括依次连接的第二对时模块、第二叠加策略模块、全景多维空间叠加模块和空间叠加分析模块；多维度数据时空变化层叠加模块5主要跟踪时空叠加视图的变化，当时空变化时，只需要叠加视图的变化数据和变化部分的视图，包括依次连接的第三对时模块、第三叠加策略模块、全景多维时空变化层叠加模块和时空变化叠加分析模块。进一步讲，第一对时模块、第二对时模块和第三对时模块均属于对时模块并均与基础库模块相连，第一叠加策略模块、第二叠加策略模块和第三叠加策略模块均属于叠加策略模块，全景多维时间叠加模块、全景多维空间叠加模块和全景多维时空变化层叠加模块均属于全景多维叠加模块，时间叠加分析模块、空间叠加分析模块和时空变化叠加分析模块均属于叠加分析模块。多维度数据时间层叠加模块3、多维度数据空间层叠加模块4和多维度数据时空变化层叠加模块5这三个模块中均具有相应的对时模块，故三个模块并行工作，分别进行的事件层叠加、空间层叠加和时空变化层叠加过程在时间上保持一致。

本发明电力调度运行驾驶舱中的多维度全景视图叠加展示模块是以地理全景图、电力系统全景图为基础画面，综合展示电网运行的全局态势感知信息。图2所示实施例中的多维度全景视图叠加展示模块的优选结构如图3所示，驾驶舱全景显示图层设置于显示屏屏幕中央位置，作为主显示区，可以通过界面滚动操作实现全景视图，可以在显示电网健康图、电网工况图等切换，默认优选是电网健康图；基于目标的辅助决策视图层设置于驾驶舱全景显示图层的左侧，即显示屏左边显示区，可包括多个可控信息视图层和多个预测信息视图层，用于显示负荷、发电计划、实际、偏差图等；目标点视频监控视图层设置于驾驶舱全景显示图层的右侧，即显示屏右边显示区，用于多个关键目标点的视频监控显示，如显示电厂、变电站、设备视频监控信息；业务决策目标视图层设置于驾驶舱全景显示图层的上侧，以图标的方式切换所需决策目标视图，即作为中心显示区业务&决策目标切换区，在显示屏顶部设置若干小图标，默认可以是系统健康图，可以扩展到电网运行工况图、电网潮流图等，以图标方式手动左右切换；当前参数状态视图层位于驾驶舱全景显示图层的下侧，即显示屏下边县市区，可以包括当前状态图层、备用状态图层和仪表盘，可以完成电网正常状态参数显示区、备用状态参数显示区（充裕度显示）、紧急状态参数显示区等的展示。此外，优选地，还可以包括一两个悬浮图形小组件，图3所示有两个悬浮件，采用widget技术制作而成，用于显示天气、环境状态信息等公共信息，即天气、环境状态信息以悬浮的方式显示在主显示区（驾驶舱全景显示图层）上，以节省平面空间。本发明的该多维度全景视图叠加展示模块作为智能电力系统的人机界面，是通过可视化组件建立动态人机界面，该模块中的各图层可拖拽定制，以调整该模块的具体结构和功能，增减图层，组合该人机界面功能。根据电力系统调度运行的特点，结合多维度数据叠加模块，采用多图层透明叠加技术、人性化合理布局及颜色匹配，使得调度运行人员能够在一个平面上监测、决策、控制电网信息，极大提高了电网智能调度的效率。

本发明电力调度运行驾驶舱中的多维度数据叠加模块在工作中进行全景视图叠加的信息包括所需目标的业务数据，可以是静态数据（如电网模型、接线图、地理信息、设备地理位置等）和实时量测数据，还可以是气象数据、环境数据、风险评估数据、故障数据（如保护动作信息、故障诊断报告）、分析数据（如可靠性分析、静态稳定分析等）和决策数据等。图2所示实施例是将全景信息基于业务目标或决策目标，划分时间维、空间维、目标维、对象维等多个维度进行信息融合。由于不同业务目标&决策目标需要的维度不同，时间和地理空间的需求也不同，需要分别建立不同时间、空间、对象等全景视图。多维度全景视图可以叠加、拼接、切分为多个子视图，多个子视图可以组合成不同全景视图，视图与视图之间是松耦合；然后，根据具体目标，在一个显示屏上进行多维度数据与全景视图的信息融合和抽取和视图重合；本发明的驾驶舱系统能够以服务方式与地理信息系统、业务应用系统之间以松耦合方式实现相互调用。考虑到地理信息、结构信息、数据的变化，本发明驾驶舱系统能够跟踪全景视图变更信息，并自动对数据、图表、画面显示等进行更新，提高显示效率。

图4为本发明多维度数据叠加模块的工作流程图，包括下述步骤：

（1）解析业务&决策目标，明确视图叠加的维度、时间、空间等初始化信息。这里提供人机界面，允许调度人员输入相关信息。比如在多维度全景视图叠加展示模块中的当前参数状态视图层中可输入相关数据信息。进而根据所需业务目标和决策目标从基础库模块中调取相关信息。

（2）通过对时模块叠加对时，确保叠加断面信息融合的一致性。这里的信息融合源包括GIS系统、DMIS系统、SCADA系统、水情系统、气象系统、决策支持系统等。

（3）根据决策库提供的叠加策略信息确定全景多维叠加策略，包括优先级、信息量、叠加层次、区域、时间、层次。

（4）全景多位叠加模块叠加全景视图，采用多图层透明叠加技术，多图层透明叠加是指不同图层视图的信息叠加中，仅叠加和显示视图中符合业务&决策目标的当前信息，其它信息对用户是透明的。

（5）叠加分析模块进行叠加数据的分析处理，包括进行时空变化分析判断，即判断时间、空间是否变化？如果变化，存储并叠加变化信息以及返回叠加策略模块重新确定叠加策略，再进入全景多维叠加模块叠加全景视图数据信息；如果不变化，显示历史全景视图信息、当前全景视图信息和未来趋势全景视图。

本发明电力调度运行驾驶舱的显示系统架构，基于调度人员所需的调度目标，对多维度数据信息实时抽取，将相互关联的监控信息与辅助决策信息叠加显示在同一界面上，采用多图层透明叠加技术，减少调度人员浏览信息的层数和界面数，能够一屏显示多维度全景视图，覆盖时间、空间、目标、未来趋势、决策信息。对于调度人员决策来说，更加直观、有效。采用图形小组件（widget）组织界面的灵活应用，扩展性强，可随时扩展信息显示功能。本发明显示系统架构结合态势感知，智能决策支持，以调度任务为中心组织数据及信息。在调度员操作某个任务时，系统智能筛选有关数据，可视化展示，随操作过程可动态调整；采用多维对时配合叠加抽取数据的方式，适用电力调度运行驾驶舱完成不同业务，扩展性强。仍以调整电压为例进行说明，本发明显示系统架构能够在一屏上显示以上所有信息：智能电网系统图是主显示内容，调整电压是业务&决策目标，针对这个目标，多维度数据叠加模块进行时间层叠加、空间层叠加和时空变化层叠加，通过多维度全景视图叠加展示模块一屏展示设备当前状态、备用状态、可控信息、预测信息以及重点监视区的视频自动切换成与目标匹配的相关内容和辅助决策信息（如调整某几个设备的无功补偿，优先级，等）；悬浮小组件显示气象指标和环境指标，在恶劣天气下能够预警。故本发明电力调度运行驾驶舱能够极大提高调度人员的工作效率和决策效率。

本发明还涉及一种电力调度运行驾驶舱的显示系统架构的实现方法，该电力调度运行驾驶舱的显示系统架构可以如上述图1-4所示，该实现方法以信息图形化可视化设计为原则，属于基于生态界面设计的多通道用户界面叠加设计，可视化技术充分发挥了人的多通道识别能力，为调度自动化系统提供多种信息展示手段，方便智能电网的调度运行和监视控制。通过可视化技术能够在地理位置接线图基础上用三维视图和着色技术，将智能电网状态与地理位置结合，展示电压、潮流分布等信息，同时支持电压、潮流显示的缩放。

本发明电力调度运行驾驶舱的显示系统架构的实现方法，先建立系统所需的多维度数据信息、叠加策略信息以及使得信息相关联的规则数据信息；再根据具体业务&决策目标确定从基础库模块调用所需多维度数据信息，在通过对时保证叠加界面信息融合的一致性的情况下，确定多维度全景视图数据和叠加策略，采用多图层透明叠加技术将多维度数据与全景视图数据信息相融合，并对叠加后的数据进行分析和处理；然后通过多维度全景视图叠加展示模块在一个屏幕上展示驾驶舱全景显示图层、辅助决策视图层、目标点视频监控视图层、业务决策目标视图层和当前参数状态视图层。

图5为优选的本发明电力调度运行驾驶舱的显示系统架构的实现方法的原理图。多维度数据信息包括静态数据、实时量测数据、气象数据、故障数据、GIS数据和分析数据，叠加策略包括叠加优先级、叠加区域、叠加方式、叠加时间和频率等，规则数据信息为提供辅助决策信息与监控信息相关联的规则数据信息。采用多图层透明叠加技术将多维度数据与全景视图数据信息相融合包括三个并行过程：多维度数据时间层叠加过程、多维度数据空间层叠加过程和多维度数据时空变化层叠加过程，多维度数据时间层叠加是从时间维度建立时间全景视图，在对时后确定时间全景数据，并选择叠加策略，然后进行叠加分析和处理；多维度数据空间层叠加是从地理空间维度建立空间全景视图，在对时后确定空间全景数据，并选择叠加策略，然后进行叠加分析和处理；多维度数据时空变化层叠加是在对时后跟踪时空叠加视图的变化（或者说是跟踪时空变化特征），并选择叠加策略，然后进行叠加分析和处理，叠加视图的变化数据和变化部分的视图。上述三个并行过程必须在时间上保持一致。

优选设计多维度全景视图叠加展示模块中的驾驶舱全景显示图层位于屏幕中央位置，如图3所示，驾驶舱全景显示图层用于显示电网健康图或电网工况图；辅助决策视图层和目标点视频监控视图层分别位于驾驶舱全景显示图层的左右两侧，辅助决策视图层包括可控信息视图层和预测信息视图层；目标点视频监控视图层用于多个关键目标点的视频监控显示；业务决策目标视图层位于驾驶舱全景显示图层的上侧，以图标的方式切换所需决策目标视图；当前参数状态视图层位于驾驶舱全景显示图层的下侧，包括当前状态图层、备用状态图层和仪表盘；还包括采用widget技术形成的悬浮图形小组件，用于显示天气、环境状态信息；由于气象信息、环境信息的叠加是公共信息，提供多个悬浮图形小组件，可以悬浮在驾驶舱全景显示图层上，节省了屏幕空间。设计多维度全景视图叠加、拼接、切分为多个子视图，各子视图之间是松耦合设计。还可以提供数据接口和应用程序接口，可以直接调用第三方应用系统。

本发明电力调度运行驾驶舱的显示系统架构的实现方法的流程图可参考图4，先解析业务&决策目标，明确视图叠加的维度、时间、空间等初始化信息，调用目标信息进行目标驱动信息融合，再叠加对时，确保叠加断面信息融合的一致性，然后确定全景多维叠加策略，包括优先级、信息量、叠加层次、区域、时间、层次等，再采用多图层透明叠加技术叠加全景视图，并对叠加数据进行分析处理，包括对叠加后的数据进行时空变化分析判断，在发生时空变化时，存储并叠加变化信息以及重新确定叠加策略以及叠加全景视图数据信息，若不发生时空变化，则显示历史全景视图信息、当前全景视图信息和未来趋势全景视图信息。

本发明电力调度运行驾驶舱的显示系统架构及其实现方法均是根据电力系统调度运行的特点，采用多图层透明叠加技术，结合全景可视化小组件的设置和扩展，以及结合态势感知和地理信息配合人性化合理布局，智能决策支持，使得调度运行人员能够在一个平面上监测、决策和控制智能电网信息，实现多维度全景实时展示和扩展，减少了信息钻取层数和屏数，能够更加全面、直观地显示更丰富的信息量，极大提高了智能电网调度运行的效率。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种电力调度运行驾驶舱的显示系统架构，其特征在于，从底层向上依次包括基础库模块、多维度数据叠加模块和多维度全景视图叠加展示模块，

所述基础库模块，用于提供系统所需的多维度数据信息、叠加策略信息以及使得信息相关联的规则数据信息，包括数据库模块和策略规则库模块；

所述多维度数据叠加模块，用于根据具体目标确定从基础库模块调用所需多维度数据信息，在保证叠加界面信息融合的一致性的情况下，确定多维度全景视图数据和叠加策略，采用多图层透明叠加技术将多维度数据与全景视图数据信息相融合，并对叠加后的数据进行分析和处理；所述多维度数据叠加模块包括依次连接的对时模块、叠加策略模块、全景多维叠加模块和叠加分析模块，所述对时模块保证叠加界面信息融合的一致性，所述叠加策略模块根据基础库模块中的叠加策略信息确定叠加策略，所述全景多位叠加模块采用多图层透明叠加技术将多维度数据与全景视图数据信息相融合，所述叠加分析模块对叠加后的数据进行分析和处理；

所述多维度全景视图叠加展示模块，在一个屏幕上展示驾驶舱全景显示图层、辅助决策视图层、目标点视频监控视图层、业务决策目标视图层和当前参数状态视图层，各图层均与所述多维度数据叠加模块中的叠加分析模块相连。

2.根据权利要求1所述的电力调度运行驾驶舱的显示系统架构，其特征在于，所述多维度数据叠加模块包括多维度数据时间层叠加模块、多维度数据空间层叠加模块和多维度数据时空变化层叠加模块，所述多维度数据时间层叠加模块用于从时间维度建立时间全景视图，包括依次连接的第一对时模块、第一叠加策略模块、全景多维时间叠加模块和时间叠加分析模块，所述多维度数据空间层叠加模块用于从地理空间维度建立空间全景视图，包括依次连接的第二对时模块、第二叠加策略模块、全景多维空间叠加模块和空间叠加分析模块，所述多维度数据时空变化层叠加模块用于跟踪时空叠加视图的变化，并叠加视图的变化数据和变化部分的视图，包括依次连接的第三对时模块、第三叠加策略模块、全景多维时空变化层叠加模块和时空变化叠加分析模块；

所述第一对时模块、第二对时模块和第三对时模块均属于对时模块并均与基础库模块相连，所述第一叠加策略模块、第二叠加策略模块和第三叠加策略模块均属于叠加策略模块，所述全景多维时间叠加模块、全景多维空间叠加模块和全景多维时空变化层叠加模块均属于全景多维叠加模块，所述时间叠加分析模块、空间叠加分析模块和时空变化叠加分析模块均属于叠加分析模块。

3.根据权利要求1或2所述的电力调度运行驾驶舱的显示系统架构，其特征在于，所述多维度全景视图叠加展示模块中的驾驶舱全景显示图层位于屏幕中央位置，用于显示电网健康图或电网工况图；辅助决策视图层和目标点视频监控视图层分别位于驾驶舱全景显示图层的左右两侧，所述辅助决策视图层包括可控信息视图层和预测信息视图层；所述目标点视频监控视图层用于多个关键目标点的视频监控显示；所述业务决策目标视图层位于驾驶舱全景显示图层的上侧，以图标的方式切换所需决策目标视图；所述当前参数状态视图层位于驾驶舱全景显示图层的下侧，包括当前状态图层、备用状态图层和仪表盘；

和/或，所述多维度全景视图叠加展示模块还包括采用widget技术形成的悬浮图形小组件，用于显示天气、环境状态信息。

4.根据权利要求1或2所述的电力调度运行驾驶舱的显示系统架构，其特征在于，所述基础库模块中的数据库模块包括实时数据库、时序数据库、GIS数据库和故障数据库，所述策略规则库模块包括决策库和规则库；所述决策库提供叠加策略信息，所述叠加策略包括叠加优先级、叠加区域、叠加方式、叠加时间和频率，所述规则库用于提供辅助决策信息与监控信息相关联的规则数据信息。

5.根据权利要求1所述的电力调度运行驾驶舱的显示系统架构，其特征在于，所述多维度数据叠加模块中的和叠加分析模块进行时空变化分析判断，在发生时空变化时，存储并叠加变化信息以及返回叠加策略模块重新确定叠加策略，再进入全景多维叠加模块叠加全景视图数据信息。

6.一种电力调度运行驾驶舱的显示系统架构的实现方法，其特征在于，先建立系统所需的多维度数据信息、叠加策略信息以及使得信息相关联的规则数据信息；再根据具体目标确定从基础库模块调用所需多维度数据信息，在保证叠加界面信息融合的一致性的情况下，确定多维度全景视图数据和叠加策略，采用多图层透明叠加技术将多维度数据与全景视图数据信息相融合，并对叠加后的数据进行分析和处理；然后通过多维度全景视图叠加展示模块在一个屏幕上展示驾驶舱全景显示图层、辅助决策视图层、目标点视频监控视图层、业务决策目标视图层和当前参数状态视图层。

7.根据权利要求6所述的电力调度运行驾驶舱的显示系统架构的实现方法，其特征在于，通过对时保证叠加界面信息融合的一致性；采用多图层透明叠加技术将多维度数据与全景视图数据信息相融合包括进行多维度数据时间层叠加进而从时间维度建立时间全景视图，进行多维度数据空间层叠加进而从地理空间维度建立空间全景视图，以及进行多维度数据时空变化层叠加进而跟踪时空叠加视图的变化，并叠加视图的变化数据和变化部分的视图。

8.根据权利要求6或7所述的电力调度运行驾驶舱的显示系统架构的实现方法，其特征在于，设计多维度全景视图叠加展示模块中的驾驶舱全景显示图层位于屏幕中央位置，用于显示电网健康图或电网工况图；辅助决策视图层和目标点视频监控视图层分别位于驾驶舱全景显示图层的左右两侧，所述辅助决策视图层包括可控信息视图层和预测信息视图层；所述目标点视频监控视图层用于多个关键目标点的视频监控显示；所述业务决策目标视图层位于驾驶舱全景显示图层的上侧，以图标的方式切换所需决策目标视图；所述当前参数状态视图层位于驾驶舱全景显示图层的下侧，包括当前状态图层、备用状态图层和仪表盘；还包括采用widget技术形成的悬浮图形小组件，用于显示天气、环境状态信息；设计多维度全景视图叠加、拼接、切分为多个子视图，各子视图之间是松耦合设计。

9.根据权利要求6所述的电力调度运行驾驶舱的显示系统架构的实现方法，其特征在于，所述多维度数据信息包括静态数据、实时量测数据、气象数据、故障数据、GIS数据和分析数据，所述叠加策略包括叠加优先级、叠加区域、叠加方式、叠加时间和频率，所述规则数据信息为提供辅助决策信息与监控信息相关联的规则数据信息。

10.根据权利要求6所述的电力调度运行驾驶舱的显示系统架构的实现方法，其特征在于，对叠加后的数据进行分析和处理包括对叠加后的数据进行时空变化分析判断，在发生时空变化时，存储并叠加变化信息以及重新确定叠加策略以及叠加全景视图数据信息，若不发生时空变化，则显示历史全景视图信息、当前全景视图信息和未来趋势全景视图信息。

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