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能源可视化管理范文1
不断深化学习实践科学发展观活动
__镇__村有9个社、574户、2210人,现有党员46名,其中女党员9名,致富能人党员10名,流动党员15名。学习实践活动开展以来,村党支部以“夯基础、树形象、建新村、上台阶”为主题,以“实施党员致富能力培养工程”为实践载体,周密安排部署,精心组织实施,高标准完成规定动作,努力创新自选动作,学习实践活动取得了较好成效。我们的主要做法是:
一、抓培训,强素质,着力培养党员创业致富能力
为确保党员能够坐得住、听得懂、用得上,村党支部结合实际,不断创新学习培训载体,丰富学习培训内容,扩大学习培训范围,增强了对党员群众学习培训的实效性。一是全员集中强化培训。结合党员冬训,组织全村党员举办了党员致富能人经营培训班、党员适用技术培训班、党员务工技能培训班、农村政策法规培训班、企业从业党员技能培训班、党员致富能人“现身说法”班共18期,党员参训率达100 %。二是围绕产业分类培训。根据党员掌握的技能和从事的行业,分类别组织党员参加了瓦工、钢筋工、焊工等实用技术培训,切实提高了外出务工党员的就业能力,满足了党员的不同需求。三是远程教育拓展培训。利用过程教育网络,采取视频点播、光盘播放等方式,组织党员学习了基层党建、政策法规、经营管理、实用技术、科普知识、文化卫生等知识,共培训党员群众300人(次)。四是邀请专家辅导培训。邀请市、县专家学者,开展了“四送一训”(送光盘、送书籍、送化肥、送农药和农业实用技术培训)活动,县林业局、农业局等单位的专业技术人员开展沙棘栽培技术、红提葡萄种植技术等讲座5期,培训党员群众200人(次)。五是基地实践促进培训。村上在集贸市场建立了商贸流通党员共富基地,在阿克塞劳务基地建立了党员创业基地,与创业基地签订了《务工党员培训责任书》,通过鼓励引导基地党员带头人利用基地的诚信经营和资金、技术实力为群众提供多元服务,产生了能人建基地、基地促产业、产业聚党员、党员带群众的裂变式发展效应,加快了党员群众增收致富步伐。六是观摩学习引导培训。组织全村党员群众70多人赴3个乡镇4个新农村、设施农业、高效养殖示范点进行了参观学习,使党员群众开阔了眼界,转变了观念,增强了党员带头致富、带领群众共富的积极性、主动性。
二、听民意,严剖析,切实增强党员带头致富的能力
村党支部主动邀本文来源:文秘站 请群众代表召开座谈会,面对面倾听群众心声,心贴心沟通交流,与群众共谋全村发展良策,明确发展方向。一是深入百家“听”民声。村两委班子成员主动深入致富能人、党员创业基地,开展“开门纳谏,问策于民”征求意见活动,听取对全村发展的意见建议;深入困难群众家庭,了解所想、所需和所盼,帮助解决生活困难,重树生活信心。开展“我为西关发展献一策”等专题讨论会4场(次),开展“__奔小康,党员创先锋”座谈讨论会5场(次),共征求到村上环境卫生、新农村建设、退耕还林等方面的意见建议23条,征求到对党员发挥先锋模范作用的意见建议48条,进一步找准了影响全村科学发展的突出问题。二是谈心交心“聚”合力。在组织召开座谈会、走访问计的基础上,村两委班子和全体党员围绕征求到的意见建议,广泛开展谈心活动,深入分析查找问题根源,摸排出矛盾纠纷6起,处理5起;召开外出务工党员座谈会,共同交流能人党员的致富经验。严格按照“四议两公开”工作法规范议事决策程序,让干部、党员、群众拧成一股绳,发展村级经济,推进新农村建设。三是集思广益“定”思路。村党支部邀请致富能人党员、劳务经济能人、在外经商人员、专业合作社代表、村民代表,召开“共话__科学发展”、“党员带头创业致富”座谈会,共同分析全村发展状况、面临的问题、今后的发展方向和党员如何发挥先锋模范作用、反哺家乡建功立业等。通过座谈讨论、能人献策、征求意见等,村上确定了劳务、草畜、商贸、洋芋、油料特色牌的五条增收路子;为35名党员设岗定责,3名党员引进致富项目,兴办了经济实体,在带头致富和带领群众共同致富的道路上发挥了先锋模范作用。
三、兴产业,抓帮带,不断完善党群共富机制
村上采取产业促动、项目拉动、协会引领、结对帮带等方式,强化扶持措施,加大项目建设,促进产业壮大,助推全村发展,为党员带头致富创业提供了有效支撑。一是强化组织引领,培养党群共富体。村党支部紧紧围绕“引导产业结构调整、促进产业发展壮大、加强党员教育管理、发挥先锋模范作用、带领群众脱贫致富”五项职能,整合资源优势,深入开展“培育一个特色产业、示范一项实用技术、帮扶一个后进党员、提一条好建议、履行一个岗位职责”为内容的“五个一”主题党性实践活动。“金愿”养殖公司推行“基地+养殖户”和“支部+优势资源+能人+党员”的模式,发挥基地的技术、资金、品种优势,为党员群众免费提供服务,为他们引进肉牛新品种,传授养殖知识,提供销售渠道。在基地累计现场培训党员群众300人(次),带动18名党员群众发展 养殖业,培育10头以上养牛户4户,100只以上的养羊户10户,牛饲养量达到了300头,羊饲养量达到5600只,全村来自畜牧业的收入占到了村上总收入的18%。二是搭建实践平台,发挥先锋模范作用。村党支部为9名党员设立了产业化经营示范岗、先锋创业示范岗和党群帮带致富岗等岗位,激发党员带头致富的内在动力;丰富“十星级”党员争创评选活动,组织党员相互交流经验,提出困难不足,查找问题根源,集体进行讨论解决,形成了“支部扶先富、先富帮后富、后富快致富、党群共同富”的良好局面。三是开展帮带活动,激发内在动力。在积极做好与县邮政局机关党支部和党员“联促帮带”的基础上,实行村上党员强弱结对帮扶机制,建立了机关党支部与村党支部结对帮扶服务站,12名机关党员与12名试点村党员牵手联促,4名致富能人党员和产业化带头人与4名贫困党员强弱结对,开展手把手、心贴心的帮带、转化活动,从资金、物资、技术等方面进行实实在在的帮带,机关党员为老党员、困难党员提供致富信息4条,订阅与自身发展息息相关的报刊杂志14份。能人党员带领被帮扶党员到自己的工地上打工,提供致富信息等,提供实实在在的帮助,形成了上下联动、相互带动、共同致富的良好局面。同时采取争取资金、项目支持、能人捐助、党员募集等方式,筹集党员创业资金1.2万元,共帮助4名党员脱贫致富成为创业先锋,其中1名从事了餐饮服务业,1名从事了养殖业,2名从事种植业,为带动农村经济发展,带领党员群众共同致富起到了带头模范作用。
能源可视化管理范文2
5 大数据生态系统
5.1 大数据生态系统
2011年6月,IBM架构师Stephen Watt在《Deriving new business insights with Big Data》文中对大数据生态系统进行了简单描述,提出大数据生态系统实际上就是数据的生命周期,即数据采集、存储、查找、分析和可视化的过程[1],见图1。
在这样的生态系统中,每个环节都存在着不同的商业需求,而需求的出现必然会导致创新的产生。所以,在每一个环节都有不少企业在深耕自己所在的领域,试图通过新技术和新方法来实现新的商业模式。
5.2 大数据生态图谱
随着大数据生态系统的逐步形成,很多人在尝试绘制和更新大数据生态系统图谱,希望通过对大数据领域的公司、技术、产品进行细分,及时了解到大数据生态系统全貌。在众多图谱当中,比较有代表性的是美国On Grid Ventures公司Matt Turck等人于2012年10月绘制更新的大数据生态图谱V2.0[2],如图2所示。
尽管各个图谱的分类方法、全面性、时效性、权威性各不相同,但我们仍可以观察到:
(1)大数据领域的企业主要集中在数据集市、数据存储(基础设施)、数据分析、数据应用4个层面,其中数据应用层面又包含数据服务、数据检索、商务智能,可视分析等。这正符合数据科学中对数据全生命周期管理的描述。此外,很多企业业务覆盖大数据多个层面,有的企业甚至已经建立了完整的大数据栈,成为“大数据应用服务提供商”。
(2)在大数据领域,活跃着的除了IBM、ORACLE等众多知名公司外,像Splunk、Tableau等专业大数据公司也及时跟上了大数据的浪潮,成功地获得了投资者和业界的关注。
(3)开源软件与大数据的结合迸发出惊人的颠覆性力量,更多厂商开始使用开源大数据工具,以支持其大数据业务。
大数据生态系统中覆盖大量的技术和产品,其中一些在大数据技术发展道路中起到了巨大的推动作用。
(1)Hadoop
在大数据时代,Hadoop可以说是最耀眼的明星。凭借其开源和易用的特性,Hadoop不仅是大数据时代数据处理的首选,也是拥有海量数据处理需求的公司的标准配置。此外,许多商业创新也都围绕Hadoop展开的,并在大数据时代占据一席之地,如Cloudera推出的软件包可以帮助企业更方便地搭建以Hadoop为中心的数据管理平台;MapR则将Hadoop的速度改造为原来的3倍;海量数据管理软件商Platfora旨在提供一个更为友好且更具操作性的用户界面,它可以兼容包括Cloudera和MapR等多种Hadoop版本,能够大大降低使用Hadoop的门槛;而AsterData(已被TeraData收购)的核心技术SQL-to-MapReduce可将海量非结构化数据的处理技术和结构化数据的数据仓库技术结合,以弥补传统数据仓库的公司所欠缺的高速处理海量非结构化数据的能力。
(2)NoSQL
与Hadoop密切相关的NoSQL也一直是大数据领域的热点。NoSQL凭借其高性能和可扩展性等优势,成为关系数据库的强劲对手,在大数据时代占据一席之地。根据存储模型和特征,NoSQL大致可分为列存储、文档存储、key-value存储、图存储、对象存储、XML数据库等类型,虽然也存在个别数据库可被归为多种类别的现象,其中,HBase、MongoDB、Cassandra、CouchDB、Neo4j、HyperTable等NoSQL已被相当多的企业和开发人员所熟知。
(3)NewSQL
无论NoSQL是被解释为NoSQL,还是后来的Not Only SQL,其不支持结构化查询语言 (SQL)语言的特性为开发人员带来诸多不便。因此,为了同时满足高性能和支持SQL两个方面,NewSQL被设计出来。NewSQL作为全新的关系数据库产品,或将关系模型的优势发挥到分布式体系结构中,或将关系数据库的性能提升到不必进行横向扩展的程度,这使得NoSQL面临前所未有的挑战。典型的NewSQL有VoltDB、Marklogic、Xeround、NuoDB等。
(4)Data Marketplace
除了解决大数据处理、存储问题之外,开放数据资源也在相当大程度上加速了大数据技术的发展。目前大部分的企业所面对的数据都是由内部系统或者交易记录日志之类的东西所产生的,然而如果能够获得企业自己无法获得,或者已经被处理过的外部数据,那么内外数据融合分析后产生的价值将不可估量。因此,能够下载或者访问数据集,自然而然也就成为了商业需求,甚至美国政府都推出了官方的数据集网站。
2009年5月,美国联邦政府正式启用了官方公共数据资源分享网站Data.gov,其数据内容涵盖了所有美国联邦政府行政部门在运营管理过程中采集、生产或转换而来的、有潜在价值的、可供再次开发利用的数据集。Data.gov鼓励个人开发者使用政府的数据集,开发出新颖的应用。值得一提的,该网站于近期正式对外了全新的“开源政府平台”(OGPL),该平台的代码将会对全球的开发者开放。
在中国,数据堂()是目前最为专业的科研数据共享服务平台,该平台致力于为全球科研机构、企业及个人提供科研数据支持,其数据内容主要是科研数据集,同时也提供浮动车历史数据、路况历史数据和车牌数据等,用户也可以上传自己的数据。通过该平台不仅使得中国的科研机构、企业、高校和个人之间可以充分共享数据,也促进各类科研数据价值的最大化。
在全球范围的大数据热潮中,对于大多数企业来说,大数据与自己有什么关系?如何快速直观地理解和发现大数据中的价值?没有足够“大”数据的情况下如何才能在大数据时代获益?虽然这些问题还没有完美的答案,但许多企业已经进行了积极的尝试,通过数据可视化尝到了大数据的甜头。
6 可视化和可视分析
在众多描述大数据的词语中,“金矿”、“油田”等的描述最为常见,这意味着人们开始意识到大数据中蕴含着丰富的价值。然而,巨大的数量、数据的固有复杂性及未知的分析目标都放大了任务的难度。如果能够有一种简单的方式对数据规律进行直观展现,必将使大数据中的价值得到快速理解和发现,可视化就是这样的方式。
6.1 数据可视化、信息可视化和可视
分析概述
可视化由来已久,1861年法国工程师Charles Joseph Minard绘制了《拿破仑征俄战役图》可以看作可视化领域的经典案例。到了18世纪后期数据图形学诞生,抽象信息的视觉表达手段一直被人们用来揭示数据及其他隐匿模式的奥秘。随着20世纪50年代计算机图形学的出现,信息技术加速了可视化的演变。时至今日,可视化已经发展为数据可视化、科学可视化、信息可视化、可视分析这几大方向。
数据可视化起源于20世纪50年代,其基本思想是将数据库中每个数据项作为可视化图形中单个元素,同时将数据的各个属性值以多维数据的形式表示,通过从不同维度观察数据而达到对数据深入洞察和分析的目的。
科学可视化是一个典型的交叉学科,源于1987年布鲁斯·麦考梅克等人编写的网络文件系统(NFS)报告《Visualization in Scientific Computing》(意为“科学计算之中的可视化”)。科学可视化主要是将具有几何结构的三维数据转换为图像,应用领域涵盖科学和工程的多个方面。
信息可视化也是一个跨学科领域,出现于20世纪90年代,旨在为许多应用领域之中大规模非数值型信息资源的视觉呈现提供支持,这些信息资源可能是软件系统之中众多的文件、大规模并行程序的日志踪迹信息、网站内容等。与科学可视化相比,信息可视化侧重于异质数据集,如非结构化文本当中的点。
可视分析则起源于2005年,它是一门通过交互可视界面来分析、推理和决策的科学,通过将可视化和数据处理分析方法结合,提高可视化质量的同时也为用户提供更完整的大规模数据解决方案[3]。如今,针对可视分析的研究和应用逐步发展,已经覆盖科学数据、社交网络数据、电力等多个行业。
虽然在这几大方向之间的边界还未完全清晰,不过,其相互关系和区别可以总结如下:数据可视化外延不断扩大,可以认为数据可视化包含科学可视化、信息可视化和可视分析;科学可视化处理的是那些具有天然几何结构的数据;信息可视化处理的是异质的抽象的数据结构;可视分析则主要通过意会、推理、互动融合的方式来挖掘数据中的问题和原因。
可视化融合了问题的求解和艺术表现方式两个方面,允许我们同时通过理性和感官方式来感受数据,那么怎样才是成功的可视化?Noah lliinsky在《数据可视化之美》一书中提到[4],一个称得上“美”的可视化,必须具备新颖、充实、高效和美观4个关键要素。新颖性体现在必须从崭新的视角观察数据,传统可视化展现方式(如柱形图)虽易理解,但不够新奇有趣,是不足以激发读者新的理解的;充实性体现在可视化一定要为读者提供获取信息的途径,从而向读者传递信息甚至知识;高效性指成功的可视化须尽可能直截了当,而不允许展示太多与目标和主题无关的信息;美观是指合理的图形构建(坐标轴、布局、色彩、线条等)是实现可视化之美的必要因素。这四要素必须同时具备,否则不能对数据进行有意义地呈现。
6.2 可视化之美
美丽的可视化作品不同于传统的可视化,它们能够通过创造不同于惯例的图形构建方式,揭示数据显性和隐性的特征,使读者在对可视化效果感到惊喜的同时收获启示。通过以下的一些案例我们可以充分体会到这一点。
(1)电信数据可视化——《都市移动族》
当今城市被通讯数据所充斥,每个打电话发短信的人都生成特定时间地点的数据包,然而这些数据中有何规律?2008年,法国faberNovel公司对巴黎国际音乐节和新年夜产生的手机数据进行监测和可视化,帮助法国电信运营商Orange建立《都市移动族Urban Mobs》(图3)[5]。它不仅让我们发现城市活动中丰富的一面,同时也使电信运营商在流量分析、业务推荐等方面获得启示。
(2)电信数据可视化——《活力日内瓦》
手机可以看作是实时记录并上传用户地理位置信息的移动传感器,2011年,瑞士日内瓦市政府与Interactive Things公司合作,将市民每天在日内瓦市的行动轨迹的手机GPS数据进行记录,并制作城市生活(Ville Vivante) [6] 动态显示瑞士电信每时每刻的数据流向。图4展示的是晚上六点到午夜之间人们移动的轨迹。这种融合基于位置的服务(LBS)和电信数据的可视化方式不仅使政府和公众对城市生活有了重新认识,同时也产生不可估量的经济政治效益。
(3)智慧城市——《实时新加坡》
现代城市中每天都在产生海量的数据,如何才能让政府和市民更快了解城市每时每刻的变化,帮助政府提高管理效能,为市民提供生活便利?2011年,美国麻省理工大学可感知实验室为新加坡建立了“LIVESingapore”实时新加坡平台[7](图5),该平台能够为公众提供实时的城市活动及环境信息。其中,“实时通讯”显示新加坡语音通讯、短信及网络使用情况,“等时地图”实时呈现新加坡居民交通耗时情况;“雨天打车”结合降雨监测和出租车数据进行可视化,从而在雨天智能调配出租车;“城市热岛”将新加坡区域温度与能源消耗的关系进行可视化。通过对城市生活、环境数据的可视化,可助力提高城市公共服务质量,改善市民生活,真正意义上实现智慧城市。
(4)北京大学PKUVIS微博可视分析工具
结合社会网络分析中的概念和可视化的呈现方法,佐以统计和智能数据挖掘的方法,可以为海量复杂社会网络提供快速、直观和智能的分析和呈现方法[8]。2012年北京大学可视化与可视分析小组开发了支持可视化浏览和分析微博热点事件的“PKUVIS微博可视分析工具”(图6)[9]。该工具将一条条独立的微博连接起来,通过直观的视图清晰地呈现出一个事件中微博转发的过程,从而让用户能够迅速地发现事件中的关键人物、关键微博、重要观点,同时通过可视化的方式可以更好地分析新浪微博传播脉络以及事件的发生与发展的过程。
(5)电力大数据可视化
美国Space-Time是一家提供新一代地理空间和可视化解决方案的创业公司,2011年,Space-Time为美国加州独立系统运营商设计了一套可以实时监控电力传输系统能源基础设施的可视化软件Space-Time Insight(图7)[10],该可视化系统通过控制室中的一个80英寸的显示屏,在地图上实时展示长达25 000 km的输电线路状况,工作人员一旦发现一个地区出现了问题,就可以根据该地区问题的严重性和临近地区的反应来做出决策。不仅简化了日常运营复杂度,还在尽可能降低影响的情况下解决问题。这种大数据可视化实践对中国的电力大数据分析展示乃至整个能源相关行业都具有巨大的参考价值。
6.3 开源可视化工具
如果读者已经被以上可视化案例所吸引,并且愿意尝试将企业数据进行可视化,那么开源的数据可视化编程语言和环境将会是不错的选择。可视化领域中重要而常用的可视化编程语言和环境有Processing、Processing.js、R、D3、Impure、ParaView、Circos等,它们具备的一个共同特点就是为用户提供了常见的专业可视化模版或图形库,用户可以通过简单调用即可很快实现可视化效果,此外,由于软件的开源优势,专业用户可以根据其需求,对图形源代码进行定制修改。
在可见的未来,大数据可视化机遇挑战并存[11],大数据可视化将越来越广泛地为各领域所使用,也将引发新一轮的投资热潮,而构建面向电子政务、电信、电力等特定行业大数据的可视分析工具是一个可以深入探索的重要发展方向。 (待续)
参考文献
[1] Deriving new business insights with big data[EB/OL].
http:///developerworks/library/os-bigdata
[2] Big data landscape v2.0[EB/OL].
http:///2012/10/23/the-big-data-landscape/
[3] 俞宏峰. 大规模科学可视化[J].中国计算机学会通讯,2012, 8(9): 29-37.
[4] STEELE J, ILIINSKY N. Beautiful visualization[M]. Sebastopol, CA,USA : O'Reilly Media, 2010.
[5] Urban Mobs[EB/OL]. http://urbanmobs.fr/en/
[6] Ville Vivante[EB/OL].http://villevivante.ch/
[7] LIVE Singapore[EB/OL].http://.sg/
[8] 袁晓如,张昕,肖何等.可视化研究前沿及展望[J].科研信息化技术与应用,2011, 2(4):3-13.
[9] PKUVIS微博可视分析工具[EB/OL].http:///weibova/weiboevents/
能源可视化管理范文3
关键词 智能电网;大数据;云计算
中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2017)180-0030-02
1 概述
保定・中国电谷智能电网可视化平台整体采用大数据技术架构进行构建,能蚨缘缤在运行过程中产生的大规模、多种类、结构类型复杂的业务数据进行全景容纳,全面反映电网运行、监测、能量采集和检修过程的整体情况。较之传统信息系统,基于大数据和云计算的智能电网可视化平台能够有效提升系统数据分析的并行能力,显著提高计算速度,进一步提升智能调度的科学性和前瞻性,解决电网运行状态检测和电能损耗等方面暴露出来的问题,在负荷分布式控制和用户侧短期负荷预测方面取得突破。
2 设计规划
2.1 设计思路
随着大数据、云计算、物联网等新兴科技的发展,我国电力企业迎来转变生产模式和管理模式,实现可持续发展的重要契机,特别是对于坚强智能电网的建设,带来了深远的影响,大数据在支撑电力企业业务发展的过程中,具备广阔的应用前景。
基于大数据架构的智能电网可视化平台系统数据来源于国网省电力公司数据中心各系统,通过大数据技术进行数据清理、转换和展示。用电信息采集系统、区域新能源管理系统、故障抢修管理系统等多个系统,同时通过数据接口将区域新能源实时数据、电网运行状态信息、用电信息、配网抢修故障信息等系统的关键指标数据传输到大数据平台,利用大数据技术和云计算并行处理技术,对关键指标进行挖掘、分析,并通过三维可视化技术直观动态展现。平台的建设能够促进电力系统生产方式和管理方式的变革,推动风电、太阳能等新能源、清洁能源的消纳,帮助电力企业转变耗能高、排放高、效能低的现状,面向社会大众倡导节能减排理念,打造耗能低、排放低、效率高的绿色可持续发展方式,同时运用虚拟现实技术展现智能变电站、智能家居等智能电网取得的成果。
2.2 平台架构
建设大数据分析平台将逐渐融入智能电网全景数据,能够容纳海量、多样、快速率的电网运行、检修、能耗等电网信息资产数据,并运用海量数据和云计算模式提供高性能并行处理能力,以较快速度解析出规律性或根本性的判断、趋势或预测,在智能调度、状态检测、电能损耗分析、负荷分布式控制、用户侧短期负荷预测等领域存在极高的应用价值。
电网全景数据的接入、存储、管理和挖掘利用离不开先进技术的大数据平台支撑,数据服务质量的提高更离不开技术的保障。基于大数据架构的智能电网可视化平台的建设,采用Hadoop技术架构,该架构具备开源、可扩展、分布式应用计算的特点,为大数据实例化、具体化的应用提供了有效支撑。本项目引入基于 Hadoop 架构的分布式存储、并行计算和多维索引技术,立足电力行业大数据自身特点,通过建立分布式并行计算平台,结合数据中心,解决电力生产、调度运行过程中需要准实时大规模信息采集、高吞吐、大并发地数据存取和快速高效地分析计算问题。系统物理架构如图1所示。
3 应用场景
智能电网可视化平台的建设,紧紧抓住了政府打造“保定・电谷”可再生能源产业基地的契机。平台采用了先进的多媒体动画技术以及三维虚拟现实技术,实时、直观地反映保定电谷智能电网运行状态及业务管理过程,并为电网管理人员做出决策提供了辅助支持;平台立足于坚强智能电网与城市理念、发展及生活的关系,展现智能电网对保定电谷的支撑作用和重要意义,同时向全社会直观展示了智能电网支撑中国经济可持续发展的作用,更体现了人与自然和谐相处的主题,增强了社会对公司的感知度和认知度。系统主要包括下述几个方面的应用。
3.1 配电自动化系统
配电自动化系统目前采用数据批量导入方式,从调度部门获取配电自动化主站系统每日288点数据,导入智能电网可视化平台系统数据库,供指标提取。主要内容包括:
GIS地图,以GIS地图方式,对电谷区域进行展示,同时对电谷区域涉及的两座智能变电站进行标记,直观展示保定智能电网分布情况。
谷峰差,以柱状图方式对东尹庄、花庄两座变电站上月每天谷峰差进行展示,为工作人员分析用电情况提供依据。
谷峰差率,以柱状图方式对东尹庄、花庄两座变电站上月每天谷峰差进行展示,为工作人员分析用电情况提供依据24小时实时负荷对比。
遥控成功率,以仪表盘方式对电谷区域终端设备遥控成功率进行展示。
终端在线率,以仪表盘形式对智能电网建设中的智能终端设备的在线率与投运率记性展示。
3.2 输电线路在线监测系统
智能电网可视化平台目前对输电线路在线监测系统以链接的方式进行了数据接入,主要对线路在线监测系统中安装的监控设备反馈回的现场环境信息进行展示,具体包括以下内容:
气象信息。利用输电线路气象监测设备进行数据采集分析,最终以表格的形式将当天某一时刻数据展示到输电线路在线监测系统中,主要包括风速、降雨量、气温、气压、相对温度、最大风速、极大风速、光照强度等数据。
绝缘子污秽。利用绝缘子污秽度监测设备进行数据采集,具体包括盐密、灰密等指标。以曲线形式将最近一个月的数据展示到输电线路在线监测系统中。
导线温度。主要对导线温度进行监测,最总以曲线的形式将最近一个月的数据展示到输电线路在线监测系统中。
导线弧垂。对导线弧垂、导线对地距离进行监测,以曲线的形式将最近一个月的数据展示到系统中。
塔杆周边环境。通过高清摄像头对塔杆周边环境进行实时监测,将塔杆周边环境照片传输给系统,固定时间间隔更新图片。
3.3 清洁能源
开展了分布式光伏电源l电预测研究,开展了光伏电源接入系统电压稳定、准入容量、电能质量等专题亚牛,开展了分布式光伏发电实时监控研究。
新能源系统接入。采集每个月用户的各种数据,形成保定地区的光伏用户分布图。通过数据沉淀及数据分析方式,展示出每个光伏用户的发电量。
光伏发电、风力发电实时监控。通过安装高清摄像头,对国网保定供电公司下英利产业园光伏发电设备进行实时监控,将监控画面传输到可视化平台系统中,供工作人员参考。对曲阳等地风力发电设备进行实时监控,将设备运行状态信息传输到智能电网可视化平台系统中。
3.4 智能家居
对智能家居进行两方面展示,一是对智能家居概念及应用情况进行了文字性介绍,二是通过视频仿真模拟技术,对保定智能电网建设工程在智能家居领域取得的成果进行展示。主要包括智能安防控制系统、智能家居控制器、智能灯光控制系统、智能家电控制系统、家庭直流光伏系统五部分。
3.5 配网故障抢修
通过GIS地图展示故障点位置,突出显示,点击查看具体故障信息,并对停电影响的台区及用户信息进行查询。同时实现车辆信息的实时监控展示。
GIS地图。通过GIS地图方式,将故障点进行标注。直观反映给工作人员,提高故障处理效率。
数据接入。将故障抢修系统中故障分布统计情况、故障点位置信息、故障原因等数据进行提取。通过图表、表格等形式进行展示。
车辆定位功能。实现对抢修车辆位置定位功能,显示抢修车辆的实时运行轨迹。
停电范围影响查询功能。实现停电影响台区和用户的查询功能。
3.6 现场监控
加大对发电设备监控力度,对智能变电站、英利产业园光伏发电设备、曲阳等地风力发电设备安装高清摄像头,进行视频监控。通过视频图像采集终端设备以及无线网络,将传来的图片、视频等数据展示在智能电网可视化平台系统中。
3.7 智能变电站
智能电网可视化平台系统对智能变电站的建设规模、建设内容进行了介绍。并且对智能变电站进行了三维仿真模拟,对智能变电站进行了全方位展示。
4 结论
近年来,随着坚强智能电网全面建设的不断推进,电网数据资源呈现几何级增长,大数据、云计算为代表的全新IT技术在电力系统的建设中被广泛应用,数据与技术的结合,为优化电能生产、合理调配资源提供了决策依据。运用大数据、云计算技术推动智能电网的发展已经成为时代的必然选择,而大数据也必将成为电力企业的核心 资产。
参考文献
能源可视化管理范文4
大力推进信息化与工业化融合,通过大规模的信息化改造,推动企业内外部供应链持续增值。建设包括基础自动化系统、过程控制系统、MES系统、ERP(企业资源规划)系统、电子商务系统在内的五级信息管理系统,打造“数字邯钢”,提高了企业运行效率和运营效益。邯钢基础自动化系统覆盖从原料、烧结、焦化、炼铁到炼钢、轧钢、公辅等全流程的生产工艺产线,自动化水平已经达到国际先进。邯钢全产线应用的L1级自动化系统达千余套,全部为进口设备。基于数学模型的L2级系统已经成为高附加值产品研发及量产的关键环节。MES系统促使生产管理流程高效顺畅,改善了生产物流、降低了库存,工作变得高效、流程变得精细、产品变得精致。ERP系统实现了“产销一体、管控衔接、三流(物流、资金流、信息流)同步”,按订单组织生产,提高了产销率。五级配套的信息管理系统为企业提供了全面、集成、规范、高效的业务管理和高层决策的信息系统支持平台,在提高生产效率、质量管理规范化、缩短交货期、降低成本、改善物流、降低库存等方面取得显著成效。
二、建立覆盖全产业链的物流信息管理系统,降低物流成本
利用IC卡、RFID(射频识别技术)等先进技术,自主设计、研发了车辆物流“一卡通”系统,涵盖进厂原燃料、厂内倒运、成品销售出厂等业务,实现与远程计量、质检远程监控自动取样、物流供应、销售、GPS网上查车等系统紧密对接,加强物资管理,促进物流优化,大幅降低了物流成本。通过“一车一卡一任务”的物流业务管理,使运输车辆在厂区内停留时间由原来平均8小时以上降至2小时以内,产成品出厂车辆由原来的平均8小时以上缩短为4小时以内。全年日均原燃料进厂1003车,同比增加13.5%;钢材外发日均200车,降低运输成本1.72亿元。规范厂区车辆管理,大宗原燃料汽车厂内停时降至1.5小时左右。优化厂区物流,厂内短倒费同比降低4883万元。依托信息化平台,实施延伸管理,进厂煤亏吨率0.52%、国产矿亏吨率0.58%,进口矿综合亏吨率0.54%。在外部铁路物流管控方面,按照大物流战略定位,优化铁路物流和资源调运流程,对港口、矿点进厂原料开展火运接车信息预报,系统实时收集全厂原燃料库存和产成品库存信息,实现了原料进厂、成品外发、铁水调配机车的跟踪定位、可视化图形调度作业管理,通过延伸管理,实现了内外部物流的无缝衔接。
三、建设邯钢能源管控中心,实现二次能源高效利用
依托邯钢现有的先进装备,搭建企业能源管控信息化平台,实施集新、老区生产管控、物流管控、能源管控多调合一的高度集成管理模式,实现能源、生产、物流管理的可视化、集成化、操控智能化、能效最大化,促进能源流、物流、信息流的统一管控,持续优化管理流程,不断提高能源管理效率,实现了能源效益的最大化。邯钢能源管控中心项目经国家工信部和财政部审批,列入中央资金计划,2010年3月项目正式启动,采用行业最先进的数学算法建立多介质调度平衡模型,达到在线、离线的能源平衡调度,建立了计划、实绩、质量、平衡等六大功能模块,共计百余项分功能模块,为邯钢信息化整体运行提供了有力的保障。配合能源系统建设,大力推进原有各岗位的自动化改造,部分电站、原水站、空压站、煤气站等实现远程监控、无人值守,由原来的90个岗位整合优化到38个岗位,极大地降低了人力资源成本。能源管控中心在实现能源管理、介质平衡、能源管控功能基础上,最大限度实现了能源梯级利用、生产检修平衡以及水质监测、环保检测排放,二次能源综合利用水平国内领先。全年利用二次能源自发电33.7亿度,同比增加3.6亿度;吨钢耗新水降至2.67m3,同比降低0.36m3。高炉煤气、焦炉煤气、氧气基本实现零放散,转炉煤气回收吨钢达到141m3,炼钢余热蒸汽回收吨钢93.3kg,达到行业领先水平。优化设备运行方式,细化“避峰就谷”用电措施,外购电费同比降低8265万元;吨钢综合能耗降至570.7kgce,同比降低13.6kgce。全部烧结机实现脱硫,吨钢SO2、COD、烟粉尘排放分别下降28.2%、39.3%和9.7%。邯钢荣获“全国节能先进集体”称号。
四、注重IT技术在生产过程中的应用,提高生产效能
能源可视化管理范文5
目前的雨水管理通过地下管网将雨水迅速排离场地,直接排入接收水体或集中的雨水处理设施,或者由雨污综合管网排入污水处理厂。这种将雨水集中排放的做法引发了下游洪泛,河岸侵蚀,河道污染,栖息地破坏等一系列问题。海绵城市的雨水管理技术通过从源头处理雨水径流,模拟蒸散、下渗、径流排放的自然过程,结合景观规划及策略性的场地设计,解决上述问题,不仅将雨水由废弃变为资源化利用,而且创新性地将地下排水转向地面,形成可视化景观,将传统的人工基础设施采用了生态化的设计和改造,增加了场地的趣味性及价值。这种生态雨水管理理念是人与环境生态关系的产物,既遵循了自然水循环法则,又能满足人类发展需求,主要采用径流减缓、散播、渗透的策略,综合机械和生物的方法,结合雨水收集、运输、过滤、蓄存、下渗、利用的关键步骤,形成具体的径流流速控制、雨水滞留、雨水蓄存、雨水过滤、雨水渗透、雨水水质处理技术,通过系统规划和场地中的综合运用,使开发后场地水文特征与开发前保持一致,并创造出使人产生愉悦体验的景观空间形态。
1海绵城市建设的可视化内涵
“可视化”在维基百科中的定义为:可视化是指用于创建图形、图像或动画,以便交流沟通讯息的任何技术和方法。在历史上包括洞穴壁画、埃及象形文字等,如今可视化有不断扩大的应用领域,如科学教育、工程、互动多媒体、医学等[1],将测量、计算获得的数据信息转换为直观的图形、图像。文中将这一计算机领域的常用术语引入海绵城市雨水管理当中,内容涵盖数据信息图像可视化、场地景观水文功能可视化2个层面的内容。旨在通过可视化的手法完善现状调查评估、场地设计及施工建设、项目运行管理体系。首先,在数据信息可视化层面,对于设计、研究人员来讲,将地形地貌、水文环境等数据信息通过GIS、SWMM等软件录入并得出有助于规划设计方案前期分析的图形资料;对于政府、开发商和公众而言,结合城市公共信息平台建设,建立起政府、开发商、公众等相关利益人群之间的沟通平台。通过数字模型和信息化技术,一方面建立起可查询可视化的项目资料库,另一方面通过智能终端提供项目活动信息查询,以及客观的公众参与的时空行为研究,通过各类社交网络获取并分析公众主观的意见,作为项目规划设计的基础资料或者后期运行维护的参考依据。其次,在场地景观水文功能可视化层面,强调水文循环过程或水处理过程的景观可视化,提升场地审美体验,促进公众教育。为保障水文功能可视化的景观感知效果,设计过程中需要融入生态美学的原则,以期创造出集合生态、文化、感知于一体的可持续景观。雨水管理可视化尺度范畴涉及城市-社区的系统规划,以及邻里-场地尺度的设计,着力于对自然资源的保护、土地利用及人工基础设施的结合,具有整体性、系统性的特征,以期建立发挥整体水资源管理、调控功能的绿色空间网络。(1)城市-社区尺度:主要是指流域内汇水和排水的战略系统规划,对其中自然汇水、储水区域的生态保护及修复,以及对系统的雨水基础设施规划。例如对自然河道、湖泊、湿地、河漫滩、生态敏感区、林地,以及城市森林、绿色廊道、城市蓝绿线等进行保护性规划,将上述大尺度开放空间作为绿色网络进行综合规划,平衡开放空间和城市土地使用利益间的冲突,维护水体功能以及生态系统的连通性。(2)邻里-场地尺度:主要包括建筑、居住区、停车场、街道、市政公共空间的雨水景观规划设计。绿色雨水基础设施在场地和城市的尺度之间,通过分布式的网络连接,逐层消减、处理流向接受水体的径流(见图1)。这些设施的设置,能够增加景观中的生物多样性;能够减少径流,促进下渗,蓄水泄洪;能够阻止水体污染传播;能够建立起健全的分布式水文网络[2]。通过雨水基础设施规划可将生态效益传递到城市中。在城市-社区尺度下的景观能够提供至关重要的生态服务;在邻里-场地尺度下的生态效果相对薄弱,但因处于人的感知领域,其美学性更强,设计结合自然,能提供休闲、审美的多功能场地,创造户外锻炼、社交联系的机会,改善人类健康,促进社会公平。
2海绵城市建设的可视化原则、价值
2.1遵循生态美学三原则
贾苏克•科欧(JusuckKoh)在关注生态学、现象学和文化的基础上,致力于将建筑、景观和城市设计综合起来,研究建筑和景观的设计理论与美学[3]。在对传统形式美学扩展,以及吸收东方建筑美学基础上,他提出了“包括性统一”、“动态平衡”、“补足”美学生态范式三原则。(1)包括性统一:将客体或对象置于一个具体的“语境”中,将之视为这个整体语境中的一部分,强调它与人、场所的统一[3]。作为可持续景观的一部分,海绵城市可视化景观的营建中需要考虑雨水管理技术与可持续景观其他技术措施的融合,多种技术措施与场地属性、人文环境、公众需求、景观流线、景观节点、景观空间构成要素的融合,才能创造出包括性统一的多元化多功能景观。(2)动态平衡:该审美原理既指向源自创造“过程”的定性不对称,也指向隐含在审美“形式”中的形式不对称[3],体现了一种“过程”的秩序化。海绵城市可视化景观需要平衡降水期、非降水期及寒冷天气多种气候状况,降水期景观将雨水收集、运输、过滤、蓄存、下渗、利用的径流路径、形态、处理过程进行形象地动态可视化展现,亦可具有互动性,使雨水基础设施的选取、组合配置在满足功能性的前提下,形成具有秩序感的构成形式,并保障干燥期和寒冷气候良好的景观效果。(3)补足:“补足”观念应用到景观设计中,就是让自然和景观来补足人类与建筑,也就是麦克哈格所倡导的“设计结合自然”思想[3]。海绵城市可视化景观中采用自然材料或再生材料、选取当地植被及运用可再生能源可以达到节省材料及节能的效果,而且可以将自然的象征意义带入公众意识中。把空间(景观)与文化内涵相融合的过程,就是使人们适应场地、建构场所、形成场景的过程[4],通过场地、场所、场景构建,将传统元素或地域文化植入景观,补足现代生态景观缺失的主题感、历史文化感、集体记忆及认同感,将人与环境视作一个系统,使人工环境、自然环境和公众感知相互关联。
2.2融合四类景观价值
哲学范畴的价值,是对功利、道德、审美以及政治、法律、历史、社会活动、宗教和科学技术等具体价值共性的最高概括和抽象,成为“价值一般”。即泛指在主体认识和改造客体的实践中,客体对于主体的某种意义[5]。价值观则是价值目标和尺度、准则的表现,反映了人们判断事物价值的评价标准。在信息时代,景观的价值观逐渐转为生态、社会、艺术、文化的综合体,景观的评价标准也呈现为可持续论的观点,即在保障人类发展的同时,也要协调能源和资源的循环再生以及生物和文化多样性。这种价值观的形成伴随自然和人类社会关系的转变,反映了当今时代人类环境伦理道德范畴的发展,也为当代景观实践提供了价值参考和方向。海绵城市可视化景观建设产生于上述价值观语境,在将高效用水、节水的生态原则和生态技术用于城市景观时,需要协调对自然的强调和对人的需求的满足,将艺术价值、社会价值及文化价值融合起来,形成优秀的海绵城市景观设计。在瑞典马尔默与城市雨水建设相关的出版物中,PeterStahre曾指出开放式排水系统有多重价值,包括美学、生物、动物、生态、野生生物、休闲娱乐、公众关系、教育、环境、经济、技术价值。文中将国外针对于雨水景观的评估搜集整理,可作为价值评定原则,借鉴用于指导国内海绵城市景观建设。在英国的可持续排水系统(Sustainableurbandrainagesystems)规章中,将水质、水量和景观舒适性并行用于排水规划评估。其中景观舒适性倾向于提供开放空间及野生生物栖息地,并包括社区价值、资源管理、空间多功能性、教育、水景、栖息地营建、生物多样性规划。美国的可持续土地设计开发评价体系(SustainableSitesInitiativeTM,简称SITES)针对场地初步选址、现状评估规划、场地设计、场地施工、运行和维护等方面建立了景观评分系统,并提出了相应指导原则。在场地设计阶段,SITES将场地降水管理、减少景观灌溉用水、基流下方降水管理、减少户外水使用、将功能性的雨水水景设计为舒适性景观、恢复水生生态系统作为场地水系统评价因子,并赋予相应分值。上述价值和评估标准运用于项目实践中,通过水资源保护和水生态设计,如在场地中将雨水进行地下水补给,或净化、收集用于灌溉、装饰性水景补充水等生态技术途径,进行水质、水量的管控及栖息地营建以保障其生态价值;通过提升场地的吸引力及满足公众的视觉美感、空间体验、社交联系等方面实现其艺术、社会、文化层面的价值。
3可视化运用于海绵城市场地景观
3.1可视化的技术措施
雨水基础设施集合了工程和生物作用,根据雨水水文控制步骤和技术产生了从硬质工程化到软质生态化的一系列环境友好型的可视化景观设施。按照水质和水量处理的功效由小到大,依次形成相应的雨水基础设施单元要素。这些要素可用于不同的尺度范围及用地类型,既可以单体形式存在,又可依据场地条件,将不同处理程度的适用设施综合运用形成网络,提供高级别的水质处理功能,从更大程度上减少径流量。文中将可视化的雨水设施单元要素加以整合,并对其功能特性做了详细的阐述(见表1)。可视化的雨水基础设施可以用于不同用地类型,形成具有生产力和可再生的多样化、多功能城市景观,使之不断更新城市生态系统功能。居住区、公园、广场等雨水基础设施可以设计为地下水补给和雨水收集再利用的生产场地。艺术化地设计雨水网络,将建筑屋顶和地表径流收集用于景观浇灌,还可以配合采用生物系统及机械设备等更高级别的净水设施,使集水用做水景使用、建筑中水系统等非饮用水质要求的用水。公园可以在边缘区设计种植沟、过滤带、植被树池、雨水花园、透水铺装等对周边建筑、街道、场地边缘雨水加以处理,内部场地可以设计硬质或者软质的水景用于公园内部雨水处理、利用,如建造渗水池、袖珍湿地、人工水池等景观设施。街道可设计为公共街道花园,在满足机动车、步行、自行车通行及地面停车的功能基础上,通过最小化不透水铺装使用,结合有引流作用的路缘石,结合生物洼地的作用,形成道路雨水网络,进行雨水分流排泄。停车场结合透水铺装、生物洼地、雨水花园等设施,形成生态停车场。
3.2可视化的空间营造
景观规划和设计中所规划的是人的体验,通过空间设计表达、服务于功能,通过创造最佳的空间关系,给人带来和谐、融洽、趣味的感知,产生愉快的审美体验。宜人的景观空间应该满足审美体验及环境行为。美学中的统一、均衡、韵律、色彩、质感等符合人的视觉、活动和心理需求的合理尺度比例关系,可以作为创建景观空间的策略依据。人的审美体验主要通过视觉、听觉、触觉的感官系统及生理、心理系统进行,受到经验、社会文化系统及伦理道德价值的影响。对景观空间的设计能产生预期的感知速度、次序、类型和程度,给人带来预期的情感和心理效应。能传达出有过精心关照的景观能引发人的愉悦感,海绵景观空间营造中可将“野草之美”“湿地之美”诸类生态功能很强、人们受知识干预而认为的美,与精心设计的人工观景平台、栈道的美相结合,促进人的积极审美体验。这也充分说明公众教育不仅有益公众健康,也有益于环境生态。景观空间是集合技术、社会、经济、生物需求,并融合材质、形状、色彩、容量,以及空间的心理效应的综合产物,需要以联系的观点来构建。(1)主题、意境的构建:在契合用地属性的前提下,通过秩序、潜在的符号暗示及特定的设计语言表达空间主题,产生具有宁静开阔、刺激好奇、精神慰藉的不同空间意向,场地中创建模拟当地水文特征或反映地域文化的空间,增加场地地域性、场地精神。H.O.Smith植物园一处活动空间中通过流域水文图的设置,强化了场地特性。通过丰富的想象力创造出艺术化的雨水景观设施,产生与人互动的多样化趣味空间。罗斯福社区中心屋顶径流过滤池被艺术化地设计为底部铺有卵石,表层是金属拇指螺纹,由混凝土座墙围合的曝气浅池,以及与流域水文图结合的玻璃水箱,形象地展示了集水、滤水的路径和过程,卵石、草地等自然材质与金属、混凝土等人工材质的组合对比,形成了丰富的视觉效果。雨水庭院中透水格栅的铺装设置使雨水自然渗透于雨水花园中,手动泵取通过装置进入集水桶的屋顶集水的设计又可增加人与场地互动的参与性。(2)景观序列布局:在序列布局上,道路、边界、节点、构筑物等有形、无形元素由路径连接,构成了人的空间体验、场地印象。雨水景观可以结合点、线、面的设置,引导人们按所设计的开始、的秩序进行运动、感知。设置吸引人注意的入口或者路径,保证其可达性和可识别性。建立雨水收集池作为景点或者焦点,如结合含有植被和水的下沉、高起、垂直、曲线、自然、几何等尺度与形态不同的水池,建立视觉趣味点。通过落水管、沟渠、引水槽、生物洼地等形成轴线,引起人们对雨水流径线路的注意。通过水平和竖直面的设计,如设立水池、跌水等,增加视觉趣味性。自然或者人工构筑的水景可形成雨水景观中的重要节点,深度上可以从深到浅至表面水膜,存在形式与规模上有湿地、池塘、湖泊、水池、小瀑布、喷泉等,从驳岸形状、类型分为规则水体与自然式水体。从动态来讲,有静水和动水之分,动水有急流、涌流、跌落、喷泉、溢漫、水雾和渗流等形态,动水通过高差、抑水堰坝的设置形成不同的流速、状态,适用于视线焦点。设计上通过步道、桥梁、挑台,设置运动路线、休息平台等,创造人与水景的最适关系,满足人们沿水景停留休息赏景、探索穿过河流至对岸的本能亲水要求。(3)景观要素设置:将地形、地貌、植被、水体、构筑物等自然或人工微观元素的形体、线条、尺度、材料、色彩、质地,通过协调、对比的设计手法,设计空间围合、空间联系,使其适应功能用途,形成视觉层次丰富的立体空间,以及开敞或封闭、活跃或静态的空间。邂逅绿地竞赛项目中一处休闲空间观景台阶结合集水、滤水、用水、渗水的雨水设施,形成带有喷泉的开敞活动空间。在触觉上,使人们能触摸到流动、降落、飞溅、薄膜等不同形态的雨水,以及植被、卵石、浮木等软质、硬质景观。从声音上,可以结合水流高度、动态(流速、流量)和落水材质(石材、金属),形成不同音量、音高和节奏。
4结语
能源可视化管理范文6
本文首先分析了施工场地动态可视化管理,其次对系统开发的关键技术进行了一定的阐述,以期为水利水电工程施工可视化管理系统的有效应用提供参考依据。
关键词:
水利水电工程;施工管理;可视化
1前言
对于水利水电工程施工可视化管理系统,能够实现可视化技术与管理科学的有效结合,从而实现工程场地布置及其动态变化过程的可视化管理目标,并且还可形象的、直观的展示项目施工进度,进而为工程施工组织设计与管理提供全面的、迅速的信息支持与有力的分析工具,能够为工程施工管理提供有利的辅助,本文对该系统的设计思想、主要功能与部门关键技术进行了相应的分析。
2施工场地动态可视化管理
2.1施工场地可视化布置
在采用GIS技术的基础上,对施工场地三维数字建模及可视化。通过建筑实体模型化输入工具,能够实现施工场地各类建筑物与设施的空间可视化布置目的,通常涉及水工建筑物、生产设备与生活办公设施等,并且还可输入或是链接对象的信息,例如所属标段、单位工程等属性信息以及有关的影像资料、图纸等多媒体信息等。此外,其还能够查询场地面积与生产系统生产情况、存料量等。
2.2工程信息可视化查询
对于空间信息查询模式,主要涉及图形—属性双向查询、条件查询与热连接查询,通过信息查询,能够及时获得所需要的信息。此外,还可以任意比例浏览工地地图、建筑物图形信息等多媒体信息等。
2.3施工场地三维动态演示
工程施工可视化管理系统能够依据项目施工进度计划,对施工现场布置的时空演变过程进行模拟,并且还可推演某一时间段施工场地的场景,实时生成动画,显示出施工系统的三维可视化表现与实时施工信息,尽量早的发现其中存在的问题,对项目场地进行合理的规划,最大限度的减少由于交叉作业等导致的场地拥堵、窝工等现象,确保施工的协调有序进行。
2.4施工进度可视化管理
工程施工可视化管理系统不仅能够实现一般计划管理软件功能,并且还可构建建筑实体数字模型,并且还能够与施工进度计划进行良好的衔接,构建施工对象、施工工序的时间对应关联,以动态的方式形象的展现出工程进度计划,系统可实现功能主要涉及以下方面:①施工进度控制数据输入、查询与修改。②编制施工进度计划表,并且还可以多种形式显示,主要包括横道图、网络计划等不同形式。③依据新的条件数据对进度计划进行及时的修改与合理的调整。④依据工程项目施工实际情况编制相对应的进度表,通过比较实际进度与进化进度,探索出合理的修正或是补救的方式。⑤能够依据项目工期目标要求,及时优化工程进度。⑥可按照工程进度实况,预测工程施工变化趋势,为管理人员的管理决策提供帮助。⑦该系统可依据计划管理人员的需求,输出规范化的进度计划的横道图、网络图以及施工强度、工程投资曲线图等,并且还能够以图表或报表的形式输出。
2.5施工图文资料管理系统
依据项目施工档案管理规范化需求与实际要求,通过计算机技术、可视化技术等在水利水电施工中的应用研究成果,研究开发施工图文资料管理系统,主要功能为:①统一的分类编号建设项目文件、施工文件等资料,以更好的满足档案管理工作需求。②可实现各类档案的编辑、登记等目标。③能够实现档案借阅、移交、销毁等管理的程序化目的。④可满足图文资料信息及有关实物之间的动态链接,并且还能深化对有关实物的认知,同时还能够检查有关资料的完整性。
3系统开发的关键技术
3.1施工场地三维数字建模及可视化
3.1.1数字地形三维建模
数据建模是GIS的基本功能,能够构建真实的、质量较高的、能够反映工程施工系统静态与动态时空信息的三维数据模型,可促进工程施工可视化管理目标的实现。同时,三维地形模型不仅具有可视化功能,还可对其进行空间分析与操作。所以,通过采取适宜的模型,可构建三维地形模型。数据地形模型能够描述地面特征的空间分布的有序数值阵列。地形模型有多种构造方式,不规则三角形网络模型(TIN)与规则格网模型(GRID)是常采用的方式。其中,不规则三角形网络模型(TIN)是通过分散的地形依据一定的规则形成的一系列不相交的三角形网,其能够充分体现出地形高程变化细节,能够在地形较复杂的环境中使用。由于水利水电工程所处地区的地形较复杂,该项目采用TIN模型建立工程地形DTM,具体实现过程为:通过现场测量、既有地形图数字化或是摄影测量等方式,获得离散的高程数据点。转换、查错、简化离散高程数据。采用Delaunay三角形法构建TIN模型。
3.1.2三维地形模型的可视化
地形可视化目标主要通过DTM实现,所构建的地形模型主要采用OpenGL生成、显示三维图形。所谓地形模型的映射,主要是将DTM转化成OpenGL的计算模型,即为OpenGL的几何建模。OpenGL可提供点、线与多边形等基本建模原语,可将地形模型数据表述为点形的、线形的、多边形的原语序列。所以,TIN数据结构的DTM可直接采用OpenGL三角形面片原语描述。三维地形应当合理的显示出来,并且还要做好投影变换与视口变换操作。其中,对于投影变换,通常包含透视投影与正射投影,由于透视投影与人员观察客观世界的方式相类似,所以透视投影更加适用于地形模拟。视口变换主要目的在于将三维空间坐标映为计算机屏幕上的二维平面坐标。
3.2地物实体三维建模
在完成了三维地形数字建模之后,需要对水工建筑物、辅助设施等地物实体建模,以一般的几个建模不同,地物实体数字模型需要反映其属性信息。对于几何图形及其属性的对应关系,可通过GIS的空间数据组织结构构建。依据地物对象属性,可分别采用点、线、面、体等4类图形数据结构描述。其中,地形测量点属于点属性,道路能够表现为一定粗度的线,水面等则可以面表示,坝体、涵洞、闸室等建筑物实体均为体属性。在实际运用过程中,仅重视建筑物几何形状的描述,所以应采用基于面表示的面片结构与边界描述的建筑物三维数据结构,并且还可真实反映出工程施工动态过程,在数据结构中,不仅需要表述几何特征与属性,还需要全面体现出时间特征。此外,对于建筑物与设施的实体建模,可通过面向对象的参数化建模方式进行,即为采用相关几何关系组合一系列以参数控制的特征部件构造整体建筑物。例如坝体可通过布置参数与断面参数的方式确定。其中,对于布置参数,通常涉及中轴线布置参数、弯曲段的拟合精度等;对于断面参数,主要表现为断面尺寸参数等。在确定了上述参数之后,应按照几何约束与拓扑关联,通过相对应的计算模块计算出各各段起止横断面轮廓的控制坐标点,然后再依据点以及一定的顺序,生成坝体的三维曲面体模型。
3.3地形动态挖填方法
在工程施工动态过程中,地形填挖具有关键性作用,在实际施工中,不仅需要对地形开挖进行综合的考虑,还需要做好局部地形的填筑施工,例如施工长度、骨料生产平台等,此类填挖作业具有时间性,并且还会随着工程施工动态发生。从本质上来看,地形填挖是对数据地形模型的修改,并且可采用TIN表示DTM,由此可知,地形填挖即为对TIN模型的修改。在实际应用过程中,地形填挖操作可采用以下方式实现:①定义能够保证与地形原始TIN相交的足够大的开挖(填筑)初始形体面。②将其转换为TIN模型。③对该项TIN与原始地形TIN进行填挖计算,以生成相交边界。④在原始地形TIN上,沿着相交线切除填挖初始形体面涉及的地形区域。⑤以相交线为接线,在初始填挖形体TIN中切除多余的开挖边坡。⑥合并两个修正之后的TIN,形成经填挖后新的地形DTM。上述填挖计算原理为面与面求交的图元布尔计算,通过对两个曲面的交集进行一定的计算,可获得填筑区域表面积以及填挖体的工程量。
4总结
综上所述,通过计算机可视化管理技术的合理应用,并且有效结合项目实际情况,在水利水电工程施工管理过程中运用GIS技术,能够为施工提供直观的、形象的管理工具,促进工程数据可视化形象表现目标的实现,为施工分析与决策提供有效的依据。
作者:韦金立 单位:广西河池水利电力建筑工程处
参考文献
[1]刘宇震.基于BIM技术的水利水电工程施工可视化仿真研究[J].商品与质量•学术观察,2014(11):78~80.