实时电力数据可视化系统 · 课程目录

01电力数据可视化概述

什么是电力数据可视化
应用场景与价值
系统设计目标与挑战

02系统架构设计

03开发环境搭建

Python环境配置
虚拟环境创建
核心依赖库安装
Flask/Plotly/Pandas/WebSocket

04数据采集与模拟

真实数据源介绍(SCADA/PMU)
模拟数据生成器设计
时间序列数据格式规范

05数据存储设计

时序数据库选型
InfluxDB vs TimescaleDB
数据模型设计
写入与查询优化

06后端API开发(上)

Flask框架基础
RESTful API设计原则
电力数据查询接口实现

07后端API开发(下)

WebSocket实时推送
异步任务处理
接口性能优化与缓存

08前端技术选型

前端框架对比(React/Vue/原生)
ECharts vs Plotly.js
前端项目结构设计

09实时图表绘制(上)

折线图·电压/电流趋势
面积图·功率变化
多轴图表设计

10实时图表绘制(下)

仪表盘·频率与相位
热力图·电网负荷分布
3D散点图·异常数据

11数据交互与联动

图表联动筛选
时间范围选择器
钻取与下钻功能

12告警与异常检测

阈值告警规则配置
实时告警推送
告警历史查询与统计

13数据清洗与预处理

缺失值处理
异常值检测(3σ/IQR)
数据平滑与重采样

14性能优化策略

前端虚拟滚动
后端数据聚合查询
CDN加速与Gzip压缩

15安全与权限管理

用户认证(JWT)
角色权限控制(RBAC)
API访问频率限制

16部署与运维

Docker容器化部署
Nginx反向代理
Prometheus监控

17测试与质量保障

单元测试(pytest)
接口测试(Postman)
前端E2E测试(Cypress)

18项目实战·需求与设计

需求分析文档编写
原型设计(Figma)
敏捷开发流程管理

19项目实战·数据采集

数据采集模块开发
模拟数据源接入
数据校验与日志记录

20项目实战·后端API

后端API开发实战
WebSocket实时推送
接口文档自动生成(Swagger)

21项目实战·前端开发

仪表盘布局
实时图表组件封装
数据更新动画优化

22项目实战·告警集成

告警系统集成
邮件/短信通知配置
告警升级策略

23项目实战·联调与压测

系统联调与集成测试
性能压测(Locust)
问题排查与修复

24项目实战·交付与文档

用户手册编写
部署文档整理
演示环境搭建与验收

25进阶·机器学习预测

LSTM负荷预测
异常检测·孤立森林
电力预测应用

26进阶·边缘计算与IoT

边缘计算与电力物联网
MQTT协议数据接入
轻量化可视化方案

27进阶·大屏与3D拓扑

大屏可视化设计
3D电网拓扑展示
WebGL技术应用

28进阶·多租户架构

多租户架构设计
数据隔离策略
SaaS化部署方案

省级电网调度可视化
工厂能源管理系统
实践案例剖析

30课程总结与展望

技术趋势·数字孪生/AI运维
职业发展建议
学习资源推荐