CN117876626B - 一种电力数据三维可视化方法、系统、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及数据可视化技术领域，公开了一种电力数据三维可视化方法、系统、设备和存储介质。所述方法包括：获取不同建筑类型的电力建筑三维模型和目标区域的电网数据，所述电网数据包括电网拓扑数据和实时电力数据；根据所述电网拓扑数据和所述电力建筑三维模型，构建电网三维拓扑模型，并根据所述电网拓扑数据对所述电网三维拓扑模型进行修正；将所述实时电力数据匹配至修正后的所述电网三维拓扑模型中，并根据交互信号，对电力数据进行三维可视化展示。本发明有效提高了电网三维拓扑模型的精准度，从而改善了电力数据的三维可视化结果，提高了电力数据三维可视化结果的用户感受和电力数据可视化展示的智能化水平。
Description
技术领域
本发明涉及数据可视化技术领域，特别是涉及一种电力数据三维可视化方法、系统、设备和存储介质。
背景技术
元宇宙指的是物理世界和虚拟世界的融合，是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态。针对元宇宙在电力系统的应用，通过数字孪生技术，物联网技术两种手段来认知元宇宙继而分析元宇宙中的电力系统。
目前，现有技术通过采集电力系统运行状态指标，利用三维可视化系统筛选关键指标并在屏幕上一体化呈现，实现直观、贴切、有效的电力数据三维展示。此外，还可以基于大数据处理，将数据序列化到HDFS并持久化到HBase，应用智能算法进行挖掘与分析，最终通过可视化引擎在三维空间场中集成结果，实现快速可视化分析，整合大数据与可视化模块，提供通用的存储与计算模式，为电力行业提供多业务协同的三维展示与分析。但是现有技术所存在的问题是对电力数据的显示不立体化和智能化，从而导致电力数据的三维可视化结果给用户的观感不佳。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电力数据三维可视化方法、系统、设备和存储介质，以能够解决现有技术对电力数据的显示的智能化水平不足的问题，达到立体化智能化的电力数据三维显示的效果。
第一方面，本发明提供了一种电力数据三维可视化方法，所述方法包括：
获取不同建筑类型的电力建筑三维模型和目标区域的电网数据，所述电网数据包括电网拓扑数据和实时电力数据；
根据所述电网拓扑数据和所述电力建筑三维模型，构建电网三维拓扑模型，并根据所述电网拓扑数据对所述电网三维拓扑模型进行修正；
将所述实时电力数据匹配至修正后的所述电网三维拓扑模型中，并根据交互信号，对电力数据进行三维可视化展示。
进一步地，所述根据所述电网拓扑数据和所述电力建筑三维模型，构建电网三维拓扑模型的步骤包括：
从所述电网拓扑数据中提取出各个电网拓扑节点对应的建筑类型；
将所述电力建筑三维模型的建筑类型与电网拓扑节点的建筑类型相匹配，建立映射关系；
根据所述映射关系，将所述电力建筑三维模型放置在相对应的电网拓扑节点的位置上，得到电网三维拓扑模型。
进一步地，所述并根据所述电网拓扑数据对所述电网三维拓扑模型进行修正的步骤包括：
从所述电网拓扑数据中提取出各个电网拓扑节点对应的电力建筑实际位置数据；
将电网拓扑数据中的各个电网拓扑节点缩放至实际比例，得到所述电网拓扑节点对应的电力建筑理论位置数据；
根据所述电力建筑实际位置数据和所述电力建筑理论位置数据，构建电力建筑位置修正模型；
根据所述电力建筑位置修正模型，得到电力建筑位置修正三维移动值，并根据所述电力建筑位置修正三维移动值，将所述电网三维拓扑模型中的电力建筑三维模型移动至修正位置。
进一步地，所述并根据交互信号，对电力数据进行三维可视化展示的步骤包括：
响应于接收到对所述电网三维拓扑模型进行旋转的交互信号，根据电力建筑三维模型重要程度，将电力建筑三维模型的信息在观测面进行标注，并根据页面最多标注量，控制观测面中的标注量；
响应于接收到对所述电网三维拓扑模型中电力建筑三维模型进行电缆连接的交互信号，根据电力建筑三维模型连接电缆的颜色渲染深度，对连接两个电力建筑三维模型之间的电缆进行颜色渲染；
响应于接收到将所述电网三维拓扑模型整体展示在观测面的交互信号，根据电力建筑三维模型自动选择标注分析指数，选择出若干个电力建筑三维模型进行标注；
响应于接收到在所述电网三维拓扑模型中查看电能消费能力的交互信号，根据市场电能消费指数，选择出若干个电力建筑三维模型进行标注。
进一步地，采用以下公式表示所述电力建筑位置修正模型：
式中，表示电力建筑位置修正三维移动值，/>表示电网拓扑节点的编号，/>表示电网拓扑节点的总数，/>表示第i个电网拓扑节点对应的电力建筑实际位置数据，/>表示第i个电网拓扑节点对应的电力建筑理论位置数据，/>表示位置差值的权重，/>表示均方误差的权重，/>表示均方误差的调节参数。
进一步地，所述电力建筑三维模型重要程度由电力建筑三维模型重要程度分析模型计算得到，所述页面最多标注量由页面最多标注量分析模型计算得到，所述电力建筑三维模型连接电缆的颜色渲染深度由电力建筑三维模型连接电缆渲染模型计算得到，所述电力建筑三维模型自动选择标注分析指数由电力建筑三维模型自动选择标注分析模型计算得到，所述市场电能消费指数由市场电能消费指数分析模型计算得到。
进一步地，采用如下公式表示所述电力建筑三维模型重要程度分析模型：
式中，表示第j个电力建筑三维模型重要程度，/>表示第j个电力建筑三维模型的观测面的可见面积，/>表示观测面的面积，/>表示观测面可见比的权重，/>表示第j个电力建筑三维模型的观测面的剖视图面积，/>表示观测面占屏比的权重，/>表示电力建筑三维模型重要程度的修正系数；
采用如下公式表示所述页面最多标注量分析模型：
式中，表示页面最多标注量，/>表示第j个电力建筑三维模型的标注字数，/>表示电网三维拓扑模型中电力建筑三维模型的总数，/>表示在页面设置的标注字号下对应的单个字体所占面积，/>表示平均标注量的权重，/>表示最小标注量的权重，/>表示最大标注量的权重，/>表示页面最多标注量的修正系数；
采用如下公式表示所述电力建筑三维模型连接电缆渲染模型：
式中，表示第j个电力建筑三维模型与第j+1个电力建筑三维模型之间的连接电力的颜色渲染深度，/>表示连接电缆两端第j+1个电力建筑三维模型到第j个电力建筑三维模型之间对应的实时供电负荷，/>表示连接电缆两端第j个电力建筑三维模型到第j+1个电力建筑三维模型之间对应的实时用电负荷，/>表示电力建筑三维模型连接电缆的颜色渲染深度的修正系数；
采用如下公式表示所述电力建筑三维模型自动选择标注分析模型：
式中，表示第j个电力建筑三维模型对应的电力建筑三维模型自动选择标注分析指数，/>表示第j个电力建筑三维模型的被查看时长，/>表示被查看时长的权重，表示第j个电力建筑三维模型的被点击次数，/>表示被点击次数的权重，/>表示自然常数，/>表示电力建筑三维模型自动选择标注分析指数的修正系数；
采用如下公式表示所述市场电能消费指数分析模型：
式中，表示市场电价等级为h级时第j个电力建筑三维模型对应的市场电能消费指数，/>表示第j个电力建筑三维模型对应的总用电量，/>表示市场电价等级为h级时第j个电力建筑三维模型对应的市场电价，/>表示单个电力建筑三维模型总电价的权重，表示目标区域对应的总用电量，/>表示目标区域总电价的权重，/>表示市场电能消费指数的修正系数。
第二方面，本发明提供了一种电力数据三维可视化系统，所述系统包括：
数据获取模块，用于获取不同建筑类型的电力建筑三维模型和目标区域的电网数据，所述电网数据包括电网拓扑数据和实时电力数据；
模型构建模块，用于根据所述电网拓扑数据和所述电力建筑三维模型，构建电网三维拓扑模型，并根据所述电网拓扑数据对所述电网三维拓扑模型进行修正；
可视化展示模块，用于将所述实时电力数据匹配至修正后的所述电网三维拓扑模型中，并根据交互信号，对电力数据进行三维可视化展示。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本发明提供了一种电力数据三维可视化方法、系统、计算机设备和存储介质。本发明根据各个分析模型对建立的电网三维拓扑模型及其电力建筑三维模型相关数据进行可视化展示，能够有效改善电力数据的三维可视化结果，提高电力数据三维可视化结果的用户感受，同时通过构建电力建筑三维模型位置修正模型来捕捉电力建筑三维模型理论位置与实际位置之间的偏差，对电力建筑三维模型位置进行修正，能够提高电网三维拓扑模型的精准度，此外，本发明还在电力数据可视化过程中结合了一系列交互式操作和标注技术，为用户提供了直观、全面的电力系统信息，能够提高电力数据可视化展示的智能化水平。
附图说明
图1是本发明实施例中电力数据三维可视化方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中电力数据三维可视化系统的结构示意图；
图3是本发明实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明第一实施例提出的一种电力数据三维可视化方法，其中，包括步骤S10~S30：
步骤S10，获取不同建筑类型的电力建筑三维模型和目标区域的电网数据，所述电网数据包括电网拓扑数据和实时电力数据；
步骤S20，根据所述电网拓扑数据和所述电力建筑三维模型，构建电网三维拓扑模型，并根据所述电网拓扑数据对所述电网三维拓扑模型进行修正；
步骤S30，将所述实时电力数据匹配至修正后的所述电网三维拓扑模型中，并根据交互信号，对电力数据进行三维可视化展示。
本发明基于电力元宇宙技术底座来构建电网的三维拓扑模型，首先预设出不同建筑类型的电力建筑三维模型，这些模型是为后续的可视化来提供建筑物的外观和属性信息，然后获取目标区域的电网拓扑数据和实时电力数据，从而得到了元宇宙底座的结构和电力数据。在上述数据的基础上，来构建电网三维拓扑模型，具体构建步骤包括：
从所述电网拓扑数据中提取出各个电网拓扑节点对应的建筑类型；
将所述电力建筑三维模型的建筑类型与电网拓扑节点的建筑类型相匹配，建立映射关系；
根据所述映射关系，将所述电力建筑三维模型放置在相对应的电网拓扑节点的位置上，得到电网三维拓扑模型。
具体的，通过在电网拓扑数据中检索，得到电网拓扑节点对应的建筑类型，然后将该建筑类型与预设的电力建筑三维模型的建筑类型相匹配，建立映射关系，这使得电网拓扑节点可以与电力建筑三维模型对应，从而实现电网拓扑与建筑的关联。然后将电力建筑三维模型放置在对应的电网拓扑节点的位置上，构建出电网三维拓扑模型。
在本实施例中，通过获取电网拓扑数据中各个节点对应实际电力建筑的位置数据，可以确保电网三维拓扑模型中的建筑模型在空间中的位置和实际电力建筑的位置一致，这有助于用户更真实地感受到电力系统的空间布局和关联。
实际上，通过上述步骤构建出的电网三维拓扑模型与实际的电力建筑仍存在一定的偏差，为了提高模型的精度，本实施例还提供了一种对电网三维拓扑模型进行修正的方法，其修正步骤如下所示：
从所述电网拓扑数据中提取出各个电网拓扑节点对应的电力建筑实际位置数据；
将电网拓扑数据中的各个电网拓扑节点缩放至实际比例，得到所述电网拓扑节点对应的电力建筑理论位置数据；
根据所述电力建筑实际位置数据和所述电力建筑理论位置数据，构建电力建筑位置修正模型；
根据所述电力建筑位置修正模型，得到电力建筑位置修正三维移动值，并根据所述电力建筑位置修正三维移动值，将所述电网三维拓扑模型中的电力建筑三维模型移动至修正位置。
具体的，通过电网拓扑节点的电力建筑实际位置与电网三维拓扑模型中的电力建筑理论位置相比较，并通过构建电力建筑位置修正模型，来计算出电力建筑位置修正三维移动值，通过电力建筑位置修正三维移动值对电网三维拓扑模型中的电力建筑三维模型进行移动，来实现对电网三维拓扑模型的修正，其中，采用以下公式表示电力建筑位置修正模型：
式中，表示电力建筑位置修正三维移动值，/>表示电网拓扑节点的编号，/>表示电网拓扑节点的总数，/>表示第i个电网拓扑节点对应的电力建筑实际位置数据，/>表示第i个电网拓扑节点对应的电力建筑理论位置数据，/>表示位置差值的权重，/>表示均方误差的权重，/>表示均方误差的调节参数。
本实施例通过在上述的电力建筑位置修正模型中通过引入均方误差在位置修正中的权重，考虑了修正后的电力建筑三维模型位置与实际位置之间的整体均方误差，能够确保整体的平均修正效果，从而提高模型的全局准确性。
在本实施例中，通过将电网拓扑数据的各个节点缩放至实际比例来获取节点对应的电力建筑三维模型理论位置数据的方式，有助于确保拓扑模型的比例和尺寸与实际相符合，从而提高了后续可视化的准确性，使用户能够更准确地观察和分析电力系统的空间结构。此外，通过构建电力建筑三维模型位置修正模型，可以捕捉到电力建筑三维模型理论位置与实际位置之间的偏差，有助于保持电力建筑三维模型之间的相对位置关系，确保拓扑模型的整体形状和结构在修正后仍然保持一致。在对电力建筑三维模型的位置进行修正后，用户在后续的三维可视化中能够更准确地感知建筑物的实际位置和相对位置，从而提高了用户对电力系统的空间布局的理解，增强了用户的参与感和体验。
在对电网三维拓扑模型进行修正之后，就可以将实时电力数据匹配至电网三维拓扑模型中，从而实现电力数据的三维可视化展示，具体的可视化展示步骤包括：
响应于接收到对所述电网三维拓扑模型进行旋转的交互信号，根据电力建筑三维模型重要程度，将电力建筑三维模型的信息在观测面进行标注，并根据页面最多标注量，控制观测面中的标注量；
响应于接收到对所述电网三维拓扑模型中电力建筑三维模型进行电缆连接的交互信号，根据电力建筑三维模型连接电缆的颜色渲染深度，对连接两个电力建筑三维模型之间的电缆进行颜色渲染；
响应于接收到将所述电网三维拓扑模型整体展示在观测面的交互信号，根据电力建筑三维模型自动选择标注分析指数，选择出若干个电力建筑三维模型进行标注；
响应于接收到在所述电网三维拓扑模型中查看电能消费能力的交互信号，根据市场电能消费指数，选择出若干个电力建筑三维模型进行标注。
在本实施例中，通过一系列的交互操作指令和标注技术，可以使用户能够更深入地探索和理解电力系统，实现电力数据的立体化和智能化的展示，具体的，当接收到对电网三维拓扑模型进行旋转的信号时，可以根据电力建筑三维模型重要程度将电力建筑三维模型的信息在观测面进行标注，而通过旋转信号对电网三维拓扑模型进行旋转，可以使用户查看不同角度的电力建筑信息。其中，电力建筑三维模型重要程度是由预先构建的电力建筑三维模型重要程度分析模型计算得到，该电力建筑三维模型重要程度分析模型可以采用如下公式表示：
式中，表示第j个电力建筑三维模型重要程度，/>表示第j个电力建筑三维模型的观测面的可见面积，/>表示观测面的面积，/>表示观测面可见比的权重，即电力建筑三维模型在观测面的可见比对于电力建筑三维模型重要程度的权重比例，/>表示第j个电力建筑三维模型的观测面的剖视图面积，/>表示观测面占屏比的权重，即电力建筑三维模型的观测面剖视图面积在观测面的占屏比对于电力建筑三维模型重要程度的权重比例，表示电力建筑三维模型重要程度的修正系数。
具体的，在电网三维拓扑模型进行旋转时，优先统计各个电力建筑三维模型距离观测面的垂直距离，同时统计在观测面中各个电力建筑三维模型的可见面积，从而计算出电力建筑三维模型的重要程度。
在将电力建筑三维模型的信息在观测面进行标注时，还可以根据页面最多标注量来控制观测面中的标注量，页面最多标注量由预先构建的页面最多标注量分析模型计算得到，其中，页面最多标注量分析模型采用以下公式表示：
式中，表示页面最多标注量，/>表示第j个电力建筑三维模型的标注字数，/>表示电网三维拓扑模型中电力建筑三维模型的总数，/>表示在页面设置的标注字号下对应的单个字体所占面积，/>表示平均标注量的权重，即观测面页面允许电力建筑三维模型标注字数的平均标注量在页面最多标注量中对应的权重系数值，/>表示最小标注量的权重，即观测面页面允许电力建筑三维模型标注字数的最小标注量在页面最多标注量中对应的权重系数值，/>表示最大标注量的权重，即观测面页面允许电力建筑三维模型标注字数的最大标注量在页面最多标注量中对应的权重系数值，/>表示页面最多标注量的修正系数。
在本实施例中，通过标注电力建筑三维模型的信息，用户可以在观测面上了解建筑物的属性和特性，并且通过考虑标注字体的大小和所占面积，使得页面最多标注量的计算更加综合和实际，从而能够在有限的观测面上充分利用标注空间，同时保持标注的清晰度和可读性。
进一步地，当接收到对电网三维拓扑模型中电力建筑三维模型进行电缆连接的交互信号时，可以根据电力建筑三维模型连接电缆的颜色渲染深度，对连接两个电力建筑三维模型之间的电缆进行颜色渲染，其中，电力建筑三维模型连接电缆的颜色渲染深度由构建的电力建筑三维模型连接电缆渲染模型计算得到，电力建筑三维模型连接电缆渲染模型采用以下公式表示：
式中，表示第j个电力建筑三维模型与第j+1个电力建筑三维模型之间的连接电力的颜色渲染深度，/>表示连接电缆两端第j+1个电力建筑三维模型到第j个电力建筑三维模型之间对应的实时供电负荷，/>表示连接电缆两端第j个电力建筑三维模型到第j+1个电力建筑三维模型之间对应的实时用电负荷，/>表示电力建筑三维模型连接电缆的颜色渲染深度的修正系数。
在本实施例中，电力建筑三维模型连接电缆的颜色渲染深度的正负值表示功率方向，互为正反功率方向的渲染颜色互为反差色。电力建筑三维模型连接电缆的颜色渲染深度越接近零则颜色越浅，反之颜色越深。通过电缆连接的颜色渲染和深度信息展示了建筑之间电力连接的情况，有效增加了网络拓扑的可读性。
当接收到将电网三维拓扑模型整体展示在观测面的交互信号时，可以根据电力建筑三维模型自动选择标注分析指数，选择出若干个电力建筑三维模型进行标注，其中电力建筑三维模型自动选择标注分析指数由构建的电力建筑三维模型自动选择标注分析模型计算得到，采用如下公式表示电力建筑三维模型自动选择标注分析模型：
式中，表示第j个电力建筑三维模型对应的电力建筑三维模型自动选择标注分析指数，/>表示第j个电力建筑三维模型的被查看时长，/>表示被查看时长的权重，即电力建筑三维模型被查看时长在电力建筑三维模型自动选择标注分析指数中对应的权重系数值，/>表示第j个电力建筑三维模型的被点击次数，/>表示被点击次数的权重，即电力建筑三维模型被点击次数在电力建筑三维模型自动选择标注分析指数中对应的权重系数值，/>表示自然常数，/>表示电力建筑三维模型自动选择标注分析指数的修正系数。
在本实施例中，通过选择标注分析指数，用户可以自动选择一定数量的电力建筑三维模型进行标注，从而可以帮助用户集中关注重要信息，实现电力数据的智能化展示。
此外，当接收到在电网三维拓扑模型中查看电能消费能力的交互信号时，可以根据市场电能消费指数，选择出若干个电力建筑三维模型进行标注。其中，市场电能消费指数由构建的市场电能消费指数分析模型计算得到，采用如下公式表示市场电能消费指数分析模型：
式中，表示市场电价等级为h级时第j个电力建筑三维模型对应的市场电能消费指数，/>表示第j个电力建筑三维模型对应的总用电量，/>表示市场电价等级为h级时第j个电力建筑三维模型对应的市场电价，/>表示单个电力建筑三维模型总电价的权重，即单个电力建筑三维模型的总电价在市场电能消费指数中的权重比例值，/>表示目标区域总电价的权重，即目标区域的总电价在市场电能消费指数中的权重比例值，/>表示市场电能消费指数的修正系数。
在本实施例中，通过市场电能消费指数标注电力建筑三维模型，可以使用户直观地了解电能消费能力，进一步提高了电力数据的智能化展示程度。
本实施例提供了一种电力数据三维可视化方法，本发明根据各个分析模型对建立的电网三维拓扑模型及其电力建筑三维模型相关数据进行可视化展示，有效改善了电力数据的三维可视化结果，提高了电力数据三维可视化结果的用户感受，有效解决了现有技术中存在电力数据三维可视化观感效果不佳的问题，同时还通过构建电力建筑三维模型位置修正模型来捕捉电力建筑三维模型理论位置与实际位置之间的偏差，从而对电力建筑三维模型位置进行修正，提高了电网三维拓扑模型的精准度，从而提高了用户对电力系统的空间布局的理解，此外，本发明还在电力数据可视化过程中结合了一系列交互式操作和标注技术，使得用户能够更深入地探索和理解电力系统，为用户提供了直观、全面的电力系统信息，进一步提高了电力数据可视化展示的智能化水平。
请参阅图2，基于同一发明构思，本发明第二实施例提出的一种电力数据三维可视化系统，包括：
数据获取模块10，用于获取不同建筑类型的电力建筑三维模型和目标区域的电网数据，所述电网数据包括电网拓扑数据和实时电力数据；
模型构建模块20，用于根据所述电网拓扑数据和所述电力建筑三维模型，构建电网三维拓扑模型，并根据所述电网拓扑数据对所述电网三维拓扑模型进行修正；
可视化展示模块30，用于将所述实时电力数据匹配至修正后的所述电网三维拓扑模型中，并根据交互信号，对电力数据进行三维可视化展示。
本发明实施例提出的电力数据三维可视化系统的技术特征和技术效果与本发明实施例提出的方法相同，在此不予赘述。上述电力数据三维可视化系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
此外，本发明实施例还提出一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。
请参阅图3，一个实施例中计算机设备的内部结构图，该计算机设备具体可以是终端或服务器。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示器和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现电力数据三维可视化方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域普通技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算设备可以包括比途中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有相同的部件布置。
此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
综上，本发明实施例提出的一种电力数据三维可视化方法、系统、设备和存储介质，所述方法通过获取不同建筑类型的电力建筑三维模型和目标区域的电网数据，所述电网数据包括电网拓扑数据和实时电力数据；根据所述电网拓扑数据和所述电力建筑三维模型，构建电网三维拓扑模型，并根据所述电网拓扑数据对所述电网三维拓扑模型进行修正；将所述实时电力数据匹配至修正后的所述电网三维拓扑模型中，并根据交互信号，对电力数据进行三维可视化展示。本发明根据各个分析模型对建立的电网三维拓扑模型及其电力建筑三维模型相关数据进行可视化展示，有效改善了电力数据的三维可视化结果，提高了电力数据三维可视化结果的用户感受，有效解决了现有技术中存在电力数据三维可视化观感效果不佳的问题，同时还通过构建电力建筑三维模型位置修正模型来捕捉电力建筑三维模型理论位置与实际位置之间的偏差，从而对电力建筑三维模型位置进行修正，提高了电网三维拓扑模型的精准度，从而提高了用户对电力系统的空间布局的理解，此外，本发明还在电力数据可视化过程中结合了一系列交互式操作和标注技术，使得用户能够更深入地探索和理解电力系统，为用户提供了直观、全面的电力系统信息，进一步提高了电力数据可视化展示的智能化水平。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例直接相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。需要说明的是，上述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种电力数据三维可视化方法，其特征在于，包括：
获取不同建筑类型的电力建筑三维模型和目标区域的电网数据，所述电网数据包括电网拓扑数据和实时电力数据；
根据所述电网拓扑数据和所述电力建筑三维模型，构建电网三维拓扑模型，并根据所述电网拓扑数据对所述电网三维拓扑模型进行修正；
所述并根据所述电网拓扑数据对所述电网三维拓扑模型进行修正的步骤包括：
从所述电网拓扑数据中提取出各个电网拓扑节点对应的电力建筑实际位置数据；
将电网拓扑数据中的各个电网拓扑节点缩放至实际比例，得到所述电网拓扑节点对应的电力建筑理论位置数据；
根据所述电力建筑实际位置数据和所述电力建筑理论位置数据，构建电力建筑位置修正模型；
根据所述电力建筑位置修正模型，得到电力建筑位置修正三维移动值，并根据所述电力建筑位置修正三维移动值，将所述电网三维拓扑模型中的电力建筑三维模型移动至修正位置；
其中，采用以下公式表示所述电力建筑位置修正模型：
式中，表示电力建筑位置修正三维移动值，/>表示电网拓扑节点的编号，表示电网拓扑节点的总数，/>表示第i个电网拓扑节点对应的电力建筑实际位置数据，/>表示第i个电网拓扑节点对应的电力建筑理论位置数据，/>表示位置差值的权重，/>表示均方误差的权重，/>表示均方误差的调节参数；
将所述实时电力数据匹配至修正后的所述电网三维拓扑模型中，并根据交互信号，对电力数据进行三维可视化展示。
2.根据权利要求1所述的电力数据三维可视化方法，其特征在于，所述根据所述电网拓扑数据和所述电力建筑三维模型，构建电网三维拓扑模型的步骤包括：
从所述电网拓扑数据中提取出各个电网拓扑节点对应的建筑类型；
将所述电力建筑三维模型的建筑类型与电网拓扑节点的建筑类型相匹配，建立映射关系；
根据所述映射关系，将所述电力建筑三维模型放置在相对应的电网拓扑节点的位置上，得到电网三维拓扑模型。
3.根据权利要求1所述的电力数据三维可视化方法，其特征在于，所述并根据交互信号，对电力数据进行三维可视化展示的步骤包括：
响应于接收到对所述电网三维拓扑模型进行旋转的交互信号，根据电力建筑三维模型重要程度，将电力建筑三维模型的信息在观测面进行标注，并根据页面最多标注量，控制观测面中的标注量；
响应于接收到对所述电网三维拓扑模型中电力建筑三维模型进行电缆连接的交互信号，根据电力建筑三维模型连接电缆的颜色渲染深度，对连接两个电力建筑三维模型之间的电缆进行颜色渲染；
响应于接收到将所述电网三维拓扑模型整体展示在观测面的交互信号，根据电力建筑三维模型自动选择标注分析指数，选择出若干个电力建筑三维模型进行标注；
响应于接收到在所述电网三维拓扑模型中查看电能消费能力的交互信号，根据市场电能消费指数，选择出若干个电力建筑三维模型进行标注。
4.根据权利要求3所述的电力数据三维可视化方法，其特征在于，所述电力建筑三维模型重要程度由电力建筑三维模型重要程度分析模型计算得到，所述页面最多标注量由页面最多标注量分析模型计算得到，所述电力建筑三维模型连接电缆的颜色渲染深度由电力建筑三维模型连接电缆渲染模型计算得到，所述电力建筑三维模型自动选择标注分析指数由电力建筑三维模型自动选择标注分析模型计算得到，所述市场电能消费指数由市场电能消费指数分析模型计算得到。
5.根据权利要求4所述的电力数据三维可视化方法，其特征在于，采用如下公式表示所述电力建筑三维模型重要程度分析模型：
式中，表示第j个电力建筑三维模型重要程度，/>表示第j个电力建筑三维模型的观测面的可见面积，/>表示观测面的面积，/>表示观测面可见比的权重，/>表示第j个电力建筑三维模型的观测面的剖视图面积，/>表示观测面占屏比的权重，/>表示电力建筑三维模型重要程度的修正系数；
采用如下公式表示所述页面最多标注量分析模型：
式中，表示页面最多标注量，/>表示第j个电力建筑三维模型的标注字数，/>表示电网三维拓扑模型中电力建筑三维模型的总数，/>表示在页面设置的标注字号下对应的单个字体所占面积，/>表示平均标注量的权重，/>表示最小标注量的权重，/>表示最大标注量的权重，/>表示页面最多标注量的修正系数；
采用如下公式表示所述电力建筑三维模型连接电缆渲染模型：
式中，表示第j个电力建筑三维模型与第j+1个电力建筑三维模型之间的连接电力的颜色渲染深度，/>表示连接电缆两端第j+1个电力建筑三维模型到第j个电力建筑三维模型之间对应的实时供电负荷，/>表示连接电缆两端第j个电力建筑三维模型到第j+1个电力建筑三维模型之间对应的实时用电负荷，/>表示电力建筑三维模型连接电缆的颜色渲染深度的修正系数；
采用如下公式表示所述电力建筑三维模型自动选择标注分析模型：
式中，表示第j个电力建筑三维模型对应的电力建筑三维模型自动选择标注分析指数，/>表示第j个电力建筑三维模型的被查看时长，/>表示被查看时长的权重，/>表示第j个电力建筑三维模型的被点击次数，/>表示被点击次数的权重，/>表示自然常数，/>表示电力建筑三维模型自动选择标注分析指数的修正系数；
采用如下公式表示所述市场电能消费指数分析模型：
式中，表示市场电价等级为h级时第j个电力建筑三维模型对应的市场电能消费指数，/>表示第j个电力建筑三维模型对应的总用电量，/>表示市场电价等级为h级时第j个电力建筑三维模型对应的市场电价，/>表示单个电力建筑三维模型总电价的权重，/>表示目标区域总电价的权重，/>表示市场电能消费指数的修正系数。
6.一种电力数据三维可视化系统，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取不同建筑类型的电力建筑三维模型和目标区域的电网数据，所述电网数据包括电网拓扑数据和实时电力数据；
模型构建模块，用于根据所述电网拓扑数据和所述电力建筑三维模型，构建电网三维拓扑模型，并根据所述电网拓扑数据对所述电网三维拓扑模型进行修正；
所述并根据所述电网拓扑数据对所述电网三维拓扑模型进行修正的步骤包括：
从所述电网拓扑数据中提取出各个电网拓扑节点对应的电力建筑实际位置数据；
将电网拓扑数据中的各个电网拓扑节点缩放至实际比例，得到所述电网拓扑节点对应的电力建筑理论位置数据；
根据所述电力建筑实际位置数据和所述电力建筑理论位置数据，构建电力建筑位置修正模型；
根据所述电力建筑位置修正模型，得到电力建筑位置修正三维移动值，并根据所述电力建筑位置修正三维移动值，将所述电网三维拓扑模型中的电力建筑三维模型移动至修正位置；
其中，采用以下公式表示所述电力建筑位置修正模型：
式中，表示电力建筑位置修正三维移动值，/>表示电网拓扑节点的编号，表示电网拓扑节点的总数，/>表示第i个电网拓扑节点对应的电力建筑实际位置数据，/>表示第i个电网拓扑节点对应的电力建筑理论位置数据，/>表示位置差值的权重，/>表示均方误差的权重，/>表示均方误差的调节参数；
可视化展示模块，用于将所述实时电力数据匹配至修正后的所述电网三维拓扑模型中，并根据交互信号，对电力数据进行三维可视化展示。
7.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。
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