信通调控大厅3D可视化系统动态实时展示功能优化.docx
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信通调控大厅3D可视化系统动态实时展示功能优化
信息化项目可行性研究报告
项目名称：
国网浙江电力-信通调控大厅3D可视化系统动态实时展示功能优化-实施项目
项目申报单位：
国网浙江省电力公司信通分公司
编制单位：
国网浙江省电力公司信通分公司
2017年10月16日
编制：
范超
校核：
章毅
审核：
黄红兵
批准：
陈彤
1总论
本项目是信息通信调控3D可视化系统实施类项目。
该项目主要完成浙江省内500kV及以上电压等级的变电站通信节点关键数据治理，及其在信息通信调度大屏上的展示与AR互动演示等工作，包括500kV及以上变电站与核心通信节点的TMS系统数据接入，机房各变电站机房的动力环境监控数据和各个变电站视频监控系统的视频数据，通过数据可视化工具在大屏上呈现数据，减少值班人员的查询信息时间，从而减少信息过量带来的处理时延，提升事件处理效率。
1.1主要依据
（1）《公司“十三五”信息化发展规划》
（2）《国家电网公司信息系统上下线管理办法》
（3）《国家电网公司信息化建设管理办法》
（4）《国家电网智能化规划总报告》
（5）《国家电网公司数据中心典型设计》
（6）《国家电网公司公共数据模型（SG-CIM）典型设计（试行）》（国家电网信息〔2010〕713号）
（7）《国家电网公司应用软件通用安全要求》
（8）《智能电网安全防御体系》。
1.2主要原则
信息通信调控大厅3D可视化系统500kV及以上变电站主题数据展示与AR互动系统优化实施，整个过程要确保系统的统一性、先进性、可靠性、安全性、实用性、可扩展性、易用性、可管理性、集成性。
主要原则如下：
（1）“统一性”原则
系统设计遵循四统一原则，即统一领导、统一规划、统一标准、统一建设的原则。
（2）先进性原则
确保平台架构设计先进性、技术路线先进性、测试技术先进性以及组件选择先进性。
（3）安全、可靠性原则
系统建设应充分考虑系统的安全防护、容错能力和抗干扰能力，保证系统长期稳定、安全、可靠、高效地运行。
（4）实用性原则
遵循以客户为中心的设计理念，提供一致性、人性化用户体验，最大限度地满足客户的实际需要，操作便捷，功能完善，界面友好。
（5）可扩展性原则
符合国际及国家通用标准，具备良好的开放性和可移植性。
采用标准开放平台接口，支持与其它系统的数据交换和共享，便于维护、扩展和互联。
（6）资源复用原则
建设过程将充分考虑到已有软硬件设备设施，尽可能继承和复用有价值的软硬件资源和数据资源，避免资源浪费，重复投资。
1.3必要性分析
目前信息通信调控大厅3D可视化展示系统具有多样化、信息化、数据化的特点，但在以下三方面仍然存在着需要升级优化的内容：
1.信息通信调控大厅可视化展示系统于2016年9月进行3D改造后，满足了信息通信调度对于调度监控的部分功能需求，但各模块展示的数据均为系统直接提取或人工统计的静态数据图表，展示内容较为单一，无基于浙江地理位置信息的流量展示、基于中国各地区雷达扫描式的网络攻击、基于TMS系统的光缆光路状态及告警动态展示、基于通信智能辅助分析业务迂回路径等亟需为信息通信调度员所应用的技术功能，因此需要对现有3D可视化系统进行升级改造，使其能够动态展示信息网络、信息安全、通信光缆、通信光路等内容。
2.信息通信调控大厅可视化展示系统只与TMS、I6000进行了横向集成以及数据采集，而变电站工业视频监控系统和通信机房动力环境监控系统为信息通信调度监控值班员需要进行监视的重要系统，因此可视化展示系统需要与变电站工业视频监控系统、通信机房动力环境监控系统进行数据采集，以保证选择站点的机房温湿度、不同点位的视频图像信息能够以变电站为主题的形式展示。
3.信息通信调控大厅可视化展示系统配备有专职的讲解员，由于目前上级单位及各网省调研交流较多，讲解员虽配置AB岗，仍无法满足接待需求，亟需使用智能讲解的方式缓解讲解压力。
同时，信息通信调控大厅大屏两侧侧屏目前利用率率较低，只用来展示当日信息通信运行情况统计信息，没有做到与大屏讲解进行配套内容的展示。
为提升工作效率、提高感官体验，信息通信调控大厅可视化展示系统需要结合AR互动技术展示，将虚拟智能讲解员以及可视化系统中的表项等内容，以AR的形式在手机端予以展示，同时，将手机展示内容不同映射到大厅的两个侧屏上，提升侧屏使用率。
1.4效益分析
（1）通过增加大屏互动选择功能以及视频监控、动力环境、TMS检修缺陷工单联动，更加便于调度员在可视化系统上实现信息通信的全方位多维度监控。
同时，升级改造后的可视化系统可同时部署在内网桌面终端能够访问的服务器中，即具有权限的公司员工均可通过内网终端对该可视化系统进行查看。
（2）通过增加网络安全攻击趋势、重要系统访问量等动态监视模块报表数据，便于信息通信调度员掌握全网全国的攻击及系统访问趋势，能够实时的针对不同的情况进行动态的调度指挥。
（3）通过升级改造信息通信调控大厅双测评，增加AR虚拟人物互动大屏功能，完成虚拟人物讲解大屏内容功能，提升工作效率。
2建设现状
浙江公司信息通信调控大厅可视化展示系统于2012年开始建设，由可视化展示平台、数据服务平台、可视化控制平台以及数据和服务接口等组成，为信息通信调度提供实时在线全视角的生产经营状况相关信息系统视图展现，满足战略层、管理层和操作层对业务综合可视化展现和分析决策的需求，实现信通运行监控一体化、促进安全运行预警在线化、增强经营管理决策全景化、推进信通运行管理集约化。
信息通信调控大厅可视化展示期间历经多次改造，于2016年9月，升级为3D可视化智能化展示系统，运用性能先进、功能强大的3D图形引擎技术，采用3D图形显示方式、3D动态显示手段，在大屏幕上全方位，多角度的显示浙江电力信息通信运行情况，全面提升了国网浙江信通公司信息、通信自动化的管理水平和应用水平。
3项目需求分析
3.1业务功能需求
1.地图模块
静态展示：
大屏中央展示浙江省地图，根据站点位置显示500kV及以上变电站，变电站之间根据实际光缆互联情况进行绘制，特高压站点使用其他有别于500kV站点的其他颜色标出，地图上方标注浙江电力通信系统运行概况。
互动展示：
1.如果两个站点之间的光缆存在开断的情况，两个站点之间的连线在地图上以闪烁的形式展示；
2.如果某个站点内的通信设备存在告警，则在该站点上方以红色小圆点的形式标注该站点某台通信设备存在告警；
3.通过点击地图上不同的站点，则大屏两侧其他模块也会跟着一起变化显示被点击站点的相应信息；
4.如果当日该站点存在处于开工且未完工的通信检修存在，站点本身标注成其他颜色，以显示该站点当前存在检修工作；
5.在省网光缆接线图上可以模拟故障情况，当某条光缆或光路出现故障后，能够在地图上显示光缆路由以及影响业务分析；
6.对每个站点内省网光传输设备进行三维建模，光缆故障的同时应能在大屏上显示所影响传输设备的名称和三维模型，需要进行模型优化的列表如下：
序号
设备所属单位
设备所属厂家
设备型号
1
国网
中兴
2台中兴S385
华为
7500、6800、8800
西门子
hiT7070、SMAll6
朗讯
1663
2
华东
华为
3500
爱立信
OMS1684
3
省网
阿尔卡特
1660、1678、1660
思科
ONS15454、DWDMONS15454
2.视频监控模块
静态展示：
调用浙江电力统一视频监控平台关于指定站点（站点在地图模块可以通过点击的方式进行选择）的站内视频监控设备，
互动展示：
本模块有两个按键，通过点击第一个按键可以切换变电站不同点位的视频监控图像，通过点击第二个方向按键可以对摄像头进行不同方向的旋转。
3.变电站通信机房动力环境信息
静态展示：
变电站通信机房动力环境信息：
温度，湿度。
因为通信机房会放置多个温湿度传感器，所以同一个站点的通信机房会有多组温湿度数据，因此这里的数据需要以列表的形式动态刷新不同点位的数据，如下：
通信机房温度
点位信息
通信机房西南角
温度数值
30°
通信机房湿度
点位信息
通信机房西南角
湿度数值
45
4.变电站检修票信息
静态展示：
涉及该站点的处于开工状态的通信检修工作
检修票编号
昆福2U26线第一套纵联保护通道网管调整
检修票标题
检修-20170920-华东-浙江-湖州-3
检修工作地点
湖州公司大楼
检修申请开工时间
2017-09-2812:
00
检修申请完工时间
2017-09-2813:
00
检修工作内容（由于部分检修内容较多，滚动展示此行）
配合商合杭高铁电力线路迁改以及220kV林城变基建项目，西太4U13线OPGW光缆开接进扬子变。
对昆福2U26线第一套纵联保护2M复用通道网管调整。
现运行路由：
昆仑变033_2M/2-41～（O/昆祥2U25/32/13）～祥福变054_2M/2-41
调整后运行路由：
昆仑变033_2M/2-41～（O/昆太2P88/32/12）～太傅变014～（O/扬傅23T8线/32/29）～扬子变067～（O/西子4U12线/32/33）～妙西变007～（O/西湖4U09/32/3）～湖州变跳纤～（O/甘湖2450/36/14）～甘泉变032～（O/甘祥2U21/36/15）～祥福变054_2M/2-41
检修影响业务（由于部分检修内容较多，滚动展示此行）
昆福2U26线第一套纵联保护，通道编号:
F3037
检修附件名称
昆福2U26线第一套纵联保护通道网管调整三措一案.doc
5.变电站未来一周内检修
检修票编号
昆福2U26线第一套纵联保护通道网管调整
检修票标题
检修-20170920-华东-浙江-湖州-3
检修工作地点
湖州公司大楼
检修申请开工时间
2017-09-2812:
00
检修申请完工时间
2017-09-2813:
00
检修票当前流转环节
申请单位申请开工
6.变电站缺陷信息
缺陷单编号
缺陷-20170921-华东-浙江-1
缺陷单标题
乔司变CW_S_003/shelf1/S7的15454-TCC2P板卡报EQPT告警,进行消缺处理
缺陷等级
四级
缺陷发生地点
500kV乔司变
缺陷处理单位
杭州
缺陷起始时间
2017-09-2110:
28
缺陷归档时间
2017-09-2810:
28
缺陷当前流转环节
缺陷消缺
7.大屏模块分布图
8.信息通信调控大厅双侧屏升级优化
移动终端操作者在大厅中央使用终端摄像头拍摄大屏页面，通过AR技术，将95598造型的虚拟人物投射到大屏前方位置，充当虚拟讲解员，当AR摄像头扫描到大屏特定目标，例如2D的表格、柱状图时，将大屏中的2D表格已3D的形式投射到大屏前方位置，虚拟人物可以通过预置的三维地图和基于视觉特征的三维空间定位技术在现场大屏前走动并和大屏展示内容互动，并通过不同手势对照3D图表进行讲解，移动终端操作者进行不同角度的拍摄时，可以展示虚拟人物及3D图表不同的角度，通过侧屏展示大屏内容与虚拟人物的实时互动。
真正做到3D实时可视化，同时，将手机展示内容不同映射到大厅的两个侧屏上，通过此种展示方式，参观调研者通过大屏可以观测到目前的3D大屏展示系统，通过两个侧屏可以观测到使用AR技术的实时多维度展示系统。
另外，为了真实的互动效果，虚拟人物应在做解说的同时应有对应的表情和中文口型，讲解的内容也应该可以经常改动。
3.2非功能性需求
（1）性能与可靠性
展示页面分辨率应达到7680x2160;
AR虚拟讲解人员需要有中文口型动画;
AR虚拟讲解人员需要有可以调节表情功
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