本发明属于电力技术领域，尤其是涉及一种电力用户数字化全景视图构建方法。
背景技术：
随着信息技术的广泛应用和智能电网相关技术研究的不断深入，电力大数据建设步入快速发展时期。电网公司相继建成了结构化数据中心、非结构化数据管理平台、海量历史、准实时数据管理平台及电网gis数据平台，并为业务系统提供相应的共享交换、分析展示等数据服务。
当前，在国家电网公司建设坚强智能电网和sg-erp工程的新形势下，为了更好的支撑三集五大体系建设，构建了纵向贯通横向集成的一体化信息平台，建成了覆盖公司总部、省市、地市的业务信息系统，产生了大量多样化的数据。
电力用户大致可分为：电压等级不满1kv、10kv的居民生活用电和电压等级为10、35、110kv的大工业用电。对于不同电力用户的需求的研究，不仅可以及时掌握各电力用户的用电情况，而且根据大量的样本数据进行研究，对电力行业的规划具有重要意义。目前，在电力行业中，从宏观到微观的数字化全景视图还没有实现。且对于电力用户管理仅仅局限于数字形式或者文字形式，设备管理平台也功能各异、标准也不统一，致使电力用户的数据等无法达到很好的共享，并且不便查看。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供一种电力用户数字化全景视图构建方法。
本发明是通过以下技术方案来实现其技术目的：
一种电力用户数字化全景视图构建方法，包括步骤如下：
(1)根据预设的指标获取预设地区中的电力网络拓扑结构、电力用户的电力数据和电力用户的地理数据，并将这些不同来源的获取数据按照预设的统一标准格式进行数据转换，其中，所述电力数据至少包括电压等级、用电数据、计量采集数据、电力用户档案数据；
(2)根据不同指标的特性，按照预设算法分别统计不同指标对应的电力数据的使用状况，并得到统计电力数据；其中，所述预设算法至少包括聚类和分类处理；
(3)将得到的统计电力数据进行多维度数据分析，根据电力网络拓扑结构和地理数据在gis平台上对电力用户进行标记和定位，并结合统计电力数据进行可视化显示，其中，可视化显示至少包括电力数据的图表可视化、电力数据的地理可视化、层次数据交互可视化和电力高维数据可视化。
而且，在所述步骤(1)中，对所述获取的电力用户的电力数据按照不同数据类型、地域来源、时间特性设定不同的等级标签。
而且，所述步骤(2)中统计不同指标对应的电力数据的使用状况具体包括：统计电力用户的用电习惯，建立不同用户间的用电习惯模型，最终建立用户群体的用电模型。
而且，在所述步骤(2)中，对得到的统计电力数据按照预设的时间定时进行数据容灾备份。
而且，所述步骤(3)中对电力用户进行标记和定位是通过电力资料数据库对电力用户的位置与参数进行录入和编辑来实现的，所述电力资料数据库包括三维定位点以及二维追踪点，所述三维定位点附着在三维球面模型表面，用于保存电力用户序号和空间坐标信息；所述二维追踪点记录电力用户的技术参数信息并能够跟踪三维定位点投影生成的二维坐标对应进行显示。
而且，所述对电力用户的位置与参数进行录入和编辑是将电力用户的电力资料通过xml格式输入三维重建贴图模块实现的，其中，每个xml格式文件中记录对应场景的贴图地址以及所有电力用户的坐标和技术参数信息；其中，三维重建贴图模块连接有用于记录各场景中所有热点位置坐标信息和对应电力用户性能参数的热点数据库。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明可大大降低可视化系统的复杂度，减少系统开发和维护的工作量，改善电力系统可视化软件的用户友好性和可扩展性，满足对电力系统种类繁多的运行信息进行直观展示的要求；
2、本发明将电力用户的电力资料和地理资料采集后，根据这些资料在地理模型上进行标记，并且进行处理和渲染，从而得到数字化的全景视图，以实现电力用户的统计数据的可视化，方便统计使用和检测观察。
附图说明
图1是本发明方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步更详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
一种电力用户数字化全景视图构建方法，如图1所示，该方法包括步骤如下：
(1)根据预设的指标获取预设地区中的电力网络拓扑结构、电力用户的电力数据和电力用户的地理数据，并将这些不同来源的获取数据按照预设的统一标准格式进行数据转换，其中，所述电力数据至少包括电压等级、用电数据、计量采集数据、电力用户档案数据；
在本发明的具体实施中，对上述获取的电力用户的电力数据按照不同数据类型、地域来源、时间特性设定不同的等级标签。
(2)根据不同指标的特性，按照预设算法分别统计不同指标对应的电力数据的使用状况，得到统计电力数据；
其中，所述预设算法至少包括聚类和分类处理；
在本发明的具体实施中，所述统计不同指标对应的电力数据的使用状况具体包括：统计电力用户的用电习惯，建立不同用户间的用电习惯模型，最终建立用户群体的用电模型。包括使用聚类分析方法，将用户一日的用电采样数据作为分析对象，对其进行聚类分析可以得到用户用电习惯的基本分类，每个分类结果都代表一类用户类型，相同类型的用户其每日的用电变化曲线相似，最终建立用户群体的用电模型。
在本发明的具体实施中，对得到的统计电力数据按照预设的时间定时备份，并采用数据容灾备份。
所述根据不同指标的特性，按照预设算法分别统计不同指标对应的电力数据的使用状况的步骤具体包括：统计电量经济协调性，包括电力弹性系数的计算与分析，并依托电力弹性系数考量能源发展与经济发展的匹配程度；所述电力弹性系数包括电力生产弹性系数和电力消费弹性系数，所述电力消费弹性系数为预设时间内电力消费增长速度与国民生产总值增长速度的比值，所述电力生产弹性系数为电力生产量年平均增长速度与国民经济年平均增长速度之比。
根据其中另一个示例，所述根据不同指标的特性，按照预设算法分别统计不同指标对应的电力数据的使用状况的步骤具体包括：统计地区行业发展，并据此对重点行业实施监测数据，构建重点行业负荷分析模型和重点行业用电量短期预测模型，包括收集重点大客户的所属行业、所属地区、用电特征、可中断负荷、可中断负荷代价；展示对负荷特性进行模型聚类后负荷曲线、用电特征、可中断负荷规模及其代价进行对比分析；展示对负荷特性进行时段聚类后目标类的负荷曲线和行业重点大客户的可中断负荷指标。
(3)将得到的统计电力数据进行多维度数据分析，根据电力网络拓扑结构和地理数据在gis平台上对电力用户进行标记和定位，并结合统计电力数据进行可视化显示，其中，可视化显示至少包括电力数据的图表可视化、电力数据的地理可视化、层次数据交互可视化和电力高维数据可视化。
在本发明的具体实施中，所述对电力用户进行标记和定位是通过电力资料数据库对电力用户的位置与参数进行录入和编辑来实现的，所述电力资料数据库包括三维定位点以及二维追踪点，所述三维定位点附着在三维球面模型表面，用于保存电力用户序号和空间坐标信息；所述二维追踪点记录电力用户的技术参数信息并能够跟踪三维定位点投影生成的二维坐标对应进行显示；
在本发明的具体实施中，所述对电力用户的位置与参数进行录入和编辑是将电力用户的电力资料通过xml格式输入三维重建贴图模块，其中每个xml格式文件中记录对应场景的贴图地址以及所有电力用户的坐标和技术参数信息。
由于三维重建贴图模块还连接有用于记录各场景中所有热点位置坐标信息和对应电力用户性能参数的热点数据库，工作人员能够随时对设备的信息进行添加和编辑，使得维护人员能够非常直观的定位所有电力用户设备在现实中的位置以及技术信息，提高了设备维护的效率。
本实施例中还可以通过基于flashplayer的三维重建贴图模块，采用away3d引擎建立场景，将全景大图切分好的三维贴图还原为球状三维全景视图，并在球体内部中央架设能够调整视角的虚拟摄像机，热点数据通过flashplayer直接进行编辑并显示在虚拟现实的场景中；
当热点位于虚拟摄像机的直线方向时，获取虚拟摄像机指向每个热点球面位置的矢量并和当前虚拟摄像机正前方视野的矢量并计算两者矢量点乘，若结果为负数时说明矢量夹角大于90°，则判定该点在虚拟摄像机的后方，并将该点隐藏；
将编辑完成后的热点信息序列按照xml格式保存在指定目录下供日后读取，由此得到视角能够进行调整并且表面热点信息能够编辑的球状三维全景视图。
本实施例的三维重建贴图模块分为两层显示。上层为二维层，负责显示热点、按钮、参数信息等二维对象；下层为三维层，负责显示全景图像的球面模型。同样的，热点分为三维定位点和二维追踪点两部分，其中三维定位点为一不可见点，附着在三维球体模型的表面，保存了热点的序号和空间坐标信息；在启动系统后，每个三维坐标点的坐标将投影到屏幕坐标并生成一个二维坐标，二维追踪点将会跟踪对应序号的三维定位点所投影的坐标并在对应位置显示一个二维对象，二维追踪点记录了热点的技术参数信息，并可在鼠标移动至热点时将这些信息以表单方式显示。当热点位于屏幕投影的直线方向，但实际位置在虚拟摄像机背后时会错误显示实际在用户视线后方的二维追踪点，故需要获取虚拟摄像机指向每个热点球面位置的法矢量并和当前虚拟摄像机正前方视野的矢量并计算两者矢量点乘，当结果为负数时说明矢量夹角大于90°，判定该点在虚拟摄像机的后方，并将该点隐藏。用于显示技术参数的表单是一个矩形二维对象，常规状态下为隐藏状态，仅当鼠标靠近热点时读取该热点属性并刷新文本显示在热点旁。
当新增热点时，首先要求用户在球面上用鼠标停留在所需的目标，确定后将新建一个三维定位点并将坐标信息推入数据库，同时二维追踪点完成热点的屏幕坐标定位并开启技术参数编辑窗口，输入相应的技术参数后所有属性保存为一个数据单元并推入xml数据库中。
本实施例中，现场图片可通过相机或云台采集。这样就可以精确的得到三维模型，从而方便电力用户的可视化的全景视图的建立。
本实施例中，可采用opencv图形库进行图像的融合。
本发明实施例中工作人员能够随时对设备的信息进行添加和编辑，热点的添加、删除、重定位、信息编辑等操作全部可在负责显示和互动的flashplayer中直接进行，使得维护人员能够非常直观的定位所有设备在现实中的位置以及技术信息，提高了设备维护的效率。
采用这种方式，就可以将电力用户的电力资料和地理资料采集后，根据这些资料在地理模型上进行标记，并且进行处理和渲染，从而得到数字化的全景视图，以实现电力用户的统计数据的可视化，方便统计使用和检测观察。其中，本实施例中的电力用户数字化全景视图构建装置还可以包括其他模块或上述模块中还可以有其他单元，用于实现上述关于电力用户数字化全景视图构建方法的实施例，具体可参考上述方法实施例的描述，在此不再赘述。
采用这种方式，可大大降低可视化系统的复杂度，减少系统开发和维护的工作量，改善电力系统可视化软件的用户友好性和可扩展性，满足对电力系统种类繁多的运行信息进行直观展示的要求；并且通过对电力用户数据的广泛采集，可以为用户提供了高效互动服务，加强了电网和用户互动，提高了服务质量；可以有效提高电力数据短期预测算法的可读性和短期电力预测准确性，通过建立短期用户群体运行模型，并提出系统完整的评价体系，为提高电网经营管理水平提供重要的指导意义；可以有效提高智慧城市用电效率，结合当前现代计算机技术、网络服务器技术和海量数据处理技术对城市电网的运行实时状况，进行较为系统地分析，加快了电网建设与改造的效率，为开展智能电网分析和有效节能环保措施，创造间接和直接的经济效益，从而进行有关决策或为制定相关原则提供理论支持。
采用这种方式，就可以将电力用户的电力资料和地理资料采集后，根据这些资料在地理模型上进行标记，并且进行处理和渲染，从而得到数字化的全景视图，以实现电力用户的统计数据的可视化，方便统计使用和检测观察。
电力用户大致可分为：居民生活用电(电压等级不满1kv、10kv)、大工业用电(电压等级为10、35、110kv)。其中对单耗电量特大的如电石、电介铝、电介烧碱、铁合金、合成氨、电炉黄磷、水泥、钢铁等再分别列价。此外，还分普通工业和非工业用电。后者为机关、机场、学校、医院、科研单位等用电。再有商业用电、部队，敬老院用电等。农业生产用电，中、小化肥用电、贫困县农业排灌用电等。(以上分为不满1kv、10kv、35kv电压等级)。
其中，电压等级可分为居民生活用电(电压等级不满1kv、10kv)、大工业用电(电压等级为10、35、110kv)，据此可得知居民用电的高峰时间段等信息，也可以知道工业用电的大户等等信息。预设时间内的用电量例如可以是在某一个月内的不同电力用户的用电量，或某一周内的用电量，或一段时间内每天晚上8点到9点的用电量等等数据，从而精确的知道用电情况。不同时段的用电功率例如可以是某一个月或某一天或某一天的几个小时等等的用电功率，从而得知电力用户的用电情况。