基于JAVA 數據可視化設計與實現

韓繼英

（山西職業技術學院，山西 太原030006）

隨著大數據、云數據的協同發展，用戶數據挖掘價值也在不斷提高。為了實現良好的用戶界面，并達到較高的用戶滿意度，越來越多的用戶開始進行大數據挖掘和數據可視化展示的研究。本文基于B/S 模式進行開發，借助前沿的前端軟件開發功能，以智能配電管理系統為例進行數據可視化設計與實現，旨在提高配電管理的數據管理效率、促進配電網絡數據的可視化展示功能應用，為配電網絡數據的普及提供良好的參考路徑。

1 基本概述

1.1 數據可視化技術

數據可視化是將生硬的數據表、資料等以易懂、易視的方式呈現給客戶群體，數據可視化技術主要包括數據、信息以及科學計算結果的展示，基于計算機圖形學，以圖元方式將計算機語言或者數據通過多種方式表達出來，使客戶能直觀的了解其所代表含義和意義。

數據可視化技術通過綜合應用數據可視化技術和符合規則的協議，構建可視化框架，借助接口技術將可視化技術將資料、數據原表展現出來，目前可視化技術主要包括EChart、D3.js、Vis.js 等，其可以提供豐富的圖文表達，每種數據可視化可達到不同的效果且支持自定義定制。

1.2 數據圖表工具

數據圖表工具作為數據報表的構成，不僅支持圖文打印還支持圖標定制，其通過安裝對應的軟件即可實現系統數據的可視化。

1.3 數據可視化平臺

數據可視化平臺基于客戶需求，為目標客戶提供定制服務，支持數據集成且支持數據結果統計學分析等。

2 平臺總體設計

平臺總體設計按照用戶協議和網絡規則可分為以下4 個部分，具體如圖1 所示。

圖1 業務架構圖

平臺運行架構主要分為以下三個方面內容：

（1）多源數據集成

平臺具有多類型數據的輸入，支撐多元化數據集成，并支持在線數據分析等模塊。

（2）多類型可視化技術集成

多類型數據具有統一的數據可視化接口技術，在平臺上可進行不同類型的數據表呈現。

（3）可視化支撐服務

不同系統的兼容性不同，平臺為不同系統制定統一的數據展示接口，實現不同系統可在平臺兼容應用。

3 功能架構設計

根據用戶的意圖在可視化平臺中將平臺可劃分為應用層面、展示層面以及后臺和系統管理模塊具體如圖2 所示。

圖2 平臺功能架構圖

平臺主要功能介紹如下所示：

（1）應用系統集成管理

用戶可以在線定制系統集成模塊、數據加密、圖標展示等，平臺可為對標客戶提供對標方案，通過參數調整和可視化界面匹配實現應用系統集成管理。

（2）圖表管理

用戶可在線訪問、查詢系統集成后情況。圖表管理可通過數據模塊、展示模塊以及技術集成構成，為數據的可視化提供技術保障。

（3）數據源管理

數據集成化程度是平臺、數據應用深度的表征之一，通過數據庫管理、文件管理以及元數據管理實現數據源控制。

（4）項目管理

作為管理單元，數據切入點，可在此模塊中進行多個數據源、圖表以及系統集成，目前只有同一個項目資源才能進行路徑的訪問。

（5）系統管理

平臺最基本模塊化管理，主要包括用戶體系、權限管理、安全管理等模塊，支持數據的動態監控和日常維護。

4 部署架構設計

可視化平臺架構設計基于木馬、病毒防護下，不同域名派送以及網絡協議規則下，實現數據穩定的傳輸和交互，具體如圖3 所示。借助域名派送原理可提高數據傳輸效率，提高寬度傳輸比，防火墻可實現服務區和數據區之間網絡的安全分離。

圖3 部署架構設計

通過采用多種交互技術，降低由于單點造成的系統故障，因此在進行平臺設計過程中需要將軟件和服務整合在同一臺服務器終端，并進行數據用戶節點和服務器節點的動態兼容。

5 平臺功能驗證

5.1 系統運行環境

本文通過以智能配電管理系統為例，進行基于JAVA 數據可視化設計與實現，首先為保證數據的安全性和可靠性，對網絡進行分區處理，申請區、業務區和數據區，數據可視化智能配電管理系統為后臺管理提供數據可視化框架體系，硬件配置要求：

CPU：奔騰雙核以上計算機

內存：1G 以上

操作系統版本：Win7/vista/WindowsXP

軟件需求：EChart、Vis.js 、D3.js 等

開發語言：Java

系統開發工具：MyEclipse10.7.1

后臺服務器：ApacheTomcat7.0.73

數據庫：MYSQL

瀏覽器：360 安全瀏覽器8.1

5.2 可視化功能定制

可視化功能定制：主要包括項目管理、數據圖表管理以及應用系統集成管理等。其中項目管理是資源化管理的單元之一，每個系統對應一個資源端口，通過項目管理科進行數據資源的查看和調用；數據管理主要保留數據和文件集成，用戶可根據數據庫以及集成類型進行數據源的甄別，分析其數據庫結構等。

數據管理：數據管理是統一管理數據庫和文件數據，用戶在系統規則下可選擇不同的數據方式來進行數據管理、查詢、刪除和修改。

圖表管理：用戶根據圖表信息，通過數據選擇、篩選等進行數據圖表的管理，在進行數據篩選過程中，需要對數據庫進行表、字段等信息的描述，借助SQL 查看數據篩選結果；圖表定制需要輸入對應的標題信息以及自定義坐標軸的內容。

5.3 平臺集成

智能配電管理平臺是供電企業進行用電數據管理、用戶服務的計算機集成系統，可實現數據的動態管理、統計分析以及智能化服務。由于智能配電管理平臺訪問用戶較少，數據可視化平臺選用單機模式。智能配電系統平臺可根據總體情況，進行不同設備的趨勢分析，具體如圖4 所示。

圖4 平臺趨勢分析

6 結論

隨著信息技術的不斷發展，信息化體系的完善，海量數據的爆發式增長，如何在海量的數據用易懂、易視的圖形交互方式表達出來成為各行各業發展的迫切需要。本文基于B/S 模式以智能配電管理系統為例進行數據可視化設計與實現，通過案例分析后，設計的系統和部署方案可行，可視化界面良好，極大促進了數據使用效率的最大化，為數據的可視化技術應用奠定了參考基礎。