[發(fā)明專利]220KV電力變壓器三維模型系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310219233.6
• 申請(qǐng)日: 2013-06-04
• 公開（公告）號(hào): CN103280137A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 席風(fēng)沛;陳錚;陳向光;鄭一兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;江蘇省電力公司徐州供電公司;江蘇省電力公司
• 主分類號(hào): G09B19/00
• 分類號(hào): G09B19/00
• 代理公司: 徐州市三聯(lián)專利事務(wù)所 32220
• 代理人: 周愛芳

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及電力變壓器三維仿真技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種220KV電力變壓器三

維模型系統(tǒng)。

背景技術(shù)

????電力行業(yè)在國(guó)家現(xiàn)代建設(shè)中起著舉足輕重的作用，是國(guó)名經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)脈。培養(yǎng)高精尖的技術(shù)人才，是電力行業(yè)建設(shè)的重要部分。220KV電力變壓器，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，不易拆裝等特點(diǎn)，都使得教學(xué)任務(wù)難度加大。傳統(tǒng)的實(shí)物設(shè)備因場(chǎng)地限制，設(shè)備限制無法滿足教學(xué)目的，開發(fā)一套三維仿真的電力變壓器模型，使之能夠數(shù)字化，學(xué)員在電腦上即可了解電力變壓器的整個(gè)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，并能對(duì)電力變壓器進(jìn)行虛擬裝配拆裝。大大提高教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)也減少對(duì)實(shí)物設(shè)備的損耗。

????本220KV變壓器主要組成結(jié)構(gòu)有：變壓器箱、殼，變壓器油枕，繼電器，呼吸器，散熱器，變壓器鐵芯，變壓器繞組，有載分接開關(guān)。

????220KV變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，不易拆裝，都使得變壓器的相關(guān)教學(xué)任務(wù)難度加大。傳統(tǒng)的實(shí)物設(shè)備因場(chǎng)地限制，設(shè)備限制無法滿足教學(xué)目的。

發(fā)明內(nèi)容

????為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種220KV變壓器的三維模型系統(tǒng)，學(xué)員在電腦上即可了解電力變壓器的整個(gè)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，并能對(duì)電力變壓器進(jìn)行虛擬裝配拆裝；大大提高教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)也減少對(duì)實(shí)物設(shè)備的損耗。

????本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種220KV變壓器的三維模型系統(tǒng)，利用建模軟件，將220KV變壓器從里到外，全部進(jìn)行三維建模；220KV變壓器模型以零件級(jí)為單位，每一個(gè)零件都是可拆卸的，然后根據(jù)設(shè)備的裝配關(guān)系添加幾何約束進(jìn)行裝配，最終生成一套220KV變壓器三維虛擬模型；

???模型建設(shè)好后，將其導(dǎo)入到仿真平臺(tái)中，仿真平臺(tái)包含了模型引擎、數(shù)據(jù)引擎、聲音引擎、腳本引擎以及邏輯引擎；模型引擎將在建模軟件中建好的模型導(dǎo)入進(jìn)來，之后使用邏輯引擎給模型添加數(shù)學(xué)邏輯關(guān)系和幾何約束條件，按照標(biāo)準(zhǔn)的變壓器拆裝步驟和檢修流程，對(duì)變壓器模型進(jìn)行交互動(dòng)畫制作，同時(shí)，程序員也能夠使用聲音引擎和腳本引擎給仿真系統(tǒng)添加語(yǔ)音和演示動(dòng)畫。

???其進(jìn)一步是：220KV變壓器三維虛擬模型根據(jù)圖紙建模或過測(cè)量實(shí)物尺寸進(jìn)行建模或圖紙加實(shí)物測(cè)量建模，三維虛擬模型整體結(jié)構(gòu)完全依照真實(shí)設(shè)備1:1建設(shè)。

????所述的建模軟件采用solidworks建模軟件。

本發(fā)明的有益效果是：本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)220KV變壓器數(shù)字化，學(xué)員在電腦上即可了解220KV變壓器的整個(gè)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，并能對(duì)220KV變壓器進(jìn)行虛擬裝配拆裝。大大提高教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)也減少對(duì)實(shí)物設(shè)備的損耗。

附圖說明

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明原理圖；

圖2是本發(fā)明工作流程圖。

具體實(shí)施方式

????如圖1所示，220KV變壓器的三維模型系統(tǒng)具有模型引擎、數(shù)據(jù)引擎、聲音引擎、腳本引擎和邏輯引擎，每個(gè)引擎之間互相關(guān)聯(lián)調(diào)用；模型引擎負(fù)責(zé)三維模型的顯示、渲染、運(yùn)動(dòng)調(diào)用；數(shù)據(jù)引擎記錄用戶登錄信息、儀表數(shù)據(jù)信息、文字參數(shù)信息；聲音引擎負(fù)責(zé)聲效、配音文件管理聲音的啟動(dòng)和關(guān)閉；腳本引擎解析腳本，使開發(fā)人員便攜的腳本轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)語(yǔ)言；邏輯引擎指定數(shù)學(xué)邏輯關(guān)系，模擬現(xiàn)實(shí)中出現(xiàn)的邏輯運(yùn)算。

????參照?qǐng)D紙，并測(cè)量實(shí)物尺寸和外觀，然后利用solidworks建模軟件，將變壓器從里到外，全部進(jìn)行三維建模。每一個(gè)單獨(dú)零件都建成零件體，然后根據(jù)設(shè)備的裝配關(guān)系添加幾何約束進(jìn)行裝配，最終生成一套變壓器三維虛擬模型。

如圖2所示，本發(fā)明具體工作過程如下：

1、學(xué)習(xí)設(shè)備圖紙；

2、觀察實(shí)物；

3、實(shí)地測(cè)量尺寸數(shù)據(jù)；

4、通過建模軟件建設(shè)零件模型；

5、按照裝配關(guān)系對(duì)零件模型添加約束；

6、整體裝配。

在準(zhǔn)備階段，建模人員據(jù)圖紙建模或過測(cè)量實(shí)物尺寸進(jìn)行建模或圖紙加實(shí)物測(cè)量對(duì)220KV電力變壓器進(jìn)行建模，三維虛擬模型整體結(jié)構(gòu)完全依照真實(shí)設(shè)備1:1建設(shè)。圖紙能夠提供最精確的結(jié)構(gòu)信息，觀察實(shí)物能讓建模人員對(duì)設(shè)備了解的更加直觀透徹。

全部220KV變壓器模型以零件級(jí)為單位，做到變壓器模型上的每一個(gè)零件都是可拆卸的，完全按照實(shí)物1:1建設(shè)。包括的部件有：變壓器箱、殼，變壓器油枕，繼電器，呼吸器，散熱器，變壓器鐵芯，變壓器繞組，有載分接開關(guān)。當(dāng)建模人員將變壓器零件全部建設(shè)好后，通過solidworks內(nèi)的幾何約束關(guān)系，將零件組成裝配體。一層一層逐步向上裝配，最終裝配出220KV變壓器設(shè)備模型。

????模型建設(shè)好后，即可導(dǎo)入到仿真平臺(tái)中，仿真平臺(tái)包含了模型引擎、數(shù)據(jù)引擎、聲音引擎、腳本引擎以及邏輯引擎。模型引擎將在solidworks建好的模型導(dǎo)入進(jìn)來，之后程序人員可以使用邏輯引擎給模型添加數(shù)學(xué)邏輯關(guān)系和幾何約束條件，按照標(biāo)準(zhǔn)的變壓器拆裝步驟和檢修流程，對(duì)變壓器模型進(jìn)行交互動(dòng)畫制作，使用戶能夠在電腦上即可學(xué)習(xí)到變壓器的組成結(jié)構(gòu)、拆裝過程、檢修流程等信息。同時(shí)，程序員也能夠使用聲音引擎和腳本引擎給仿真系統(tǒng)添加語(yǔ)音和演示動(dòng)畫。