[發(fā)明專利]三維變電站虛擬場景的啟發(fā)式智能尋徑方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310314758.8
• 申請(qǐng)日: 2013-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN103400032A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張學(xué)武;靳承承;田書飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 維坤智能科技（上海）有限公司;上海維坤通信科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00;G06Q50/06
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 林煒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變電站技術(shù)，特別是涉及一種三維變電站虛擬場景的啟發(fā)式智能尋徑方法的技術(shù)。

背景技術(shù)

巡檢變電站中的電氣設(shè)備，能及時(shí)把握變電站的運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，從而確保變電站的正常運(yùn)行。

變電站實(shí)體大都建設(shè)在比較偏僻的地方，采用人力對(duì)變電站進(jìn)行實(shí)地巡檢需要耗費(fèi)大量的人力、物力，而且巡檢人員需要進(jìn)入變電站查找巡檢目標(biāo)，并逐一查看巡檢項(xiàng)，不但操作繁瑣，且長時(shí)間身處變電站內(nèi)也不安全。

基于變電站實(shí)地巡檢的諸多缺限，目前出現(xiàn)了可以對(duì)變電站進(jìn)行遠(yuǎn)程巡檢的3D變電站智能巡檢系統(tǒng)，這種系統(tǒng)將變電站中各種需巡檢電氣設(shè)備的監(jiān)測量（包括數(shù)字量、模擬量）通過遠(yuǎn)程通信方式上傳給設(shè)置在巡檢中心的巡檢終端，在巡檢終端中內(nèi)置有基于變電站實(shí)體建立的三維變電站虛擬場景，三維變電站虛擬場景中包含有道路模型及各個(gè)需巡檢設(shè)備的電氣設(shè)備模型，道路模型與各電氣設(shè)備模型的布設(shè)方式與變電站實(shí)體一致，各電氣設(shè)備模型根據(jù)變電站上傳的監(jiān)測量模擬變電站中對(duì)應(yīng)設(shè)備的工作狀態(tài)，巡檢人員操控三維變電站虛擬場景中虛擬人物在虛擬場景的道路模型上行走，通過虛擬人物的視角查看相關(guān)電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)參數(shù)和實(shí)時(shí)圖像，來實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站中相關(guān)電氣設(shè)備的巡檢。

在三維變電站虛擬場景中，存在著諸多的電氣設(shè)備模型，虛擬人物需要尋找一條從自身所在位置點(diǎn)到達(dá)目標(biāo)設(shè)備所在位置點(diǎn)的巡檢路徑。由于現(xiàn)有的智能尋徑方法大部分是基于二維空間的，不適用于三維變電站虛擬場景，而現(xiàn)有的基于三維空間的智能尋徑方法在碰到不可穿過的虛擬物體時(shí)，虛擬人物容易被該物體擋住而停止前進(jìn)，從而無法實(shí)現(xiàn)虛擬人物從起始點(diǎn)自動(dòng)走到目標(biāo)點(diǎn)的智能尋徑。因此，在三維變電站虛擬場景中模擬真實(shí)巡檢操作時(shí)，往往只能采用人工尋徑方式，由操作人員一邊手動(dòng)控制虛擬人物行走，一邊根據(jù)虛擬人物的視角人工尋徑，導(dǎo)致巡檢操作比較繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能簡化3D變電站巡檢操作的三維變電站虛擬場景的啟發(fā)式智能尋徑方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的一種三維變電站虛擬場景的啟發(fā)式智能尋徑方法，涉及三維變電站虛擬場景，所述三維變電站虛擬場景中包含有道路模型，及多個(gè)電氣設(shè)備模型，其特征在于，該方法的具體步驟如下：

1）在三維變電站虛擬場景中設(shè)定起始點(diǎn)及目標(biāo)點(diǎn)，將起始點(diǎn)記為點(diǎn)Ps，目標(biāo)點(diǎn)記為點(diǎn)Pe；

2）設(shè)定N個(gè)擴(kuò)散方向，并設(shè)定擴(kuò)散步長為L，有N?≥?4；

3）生成一個(gè)以點(diǎn)Ps為根的單向搜索樹Tr，建立一個(gè)初始為空的擴(kuò)散點(diǎn)集合A，及兩個(gè)初始為空的有序序列，其中的一個(gè)有序序列為第一節(jié)點(diǎn)序列Op，另一個(gè)有序序列為第二節(jié)點(diǎn)序列Cl；

4）將點(diǎn)Ps放入第一節(jié)點(diǎn)序列Op；

5）如果第一節(jié)點(diǎn)序列Op為空，則表明尋徑失敗，轉(zhuǎn)至步驟14；

6）取出第一節(jié)點(diǎn)序列Op中的第一個(gè)點(diǎn)，如果該點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)Pe重合，則將該點(diǎn)標(biāo)記為目標(biāo)點(diǎn)Pe，并轉(zhuǎn)至步驟13，反之則將該點(diǎn)標(biāo)記為點(diǎn)Pn，并將該點(diǎn)從第一節(jié)點(diǎn)序列Op移入第二節(jié)點(diǎn)序列Cl；

7）以點(diǎn)Pn為起始點(diǎn)，以L為擴(kuò)散長度，向設(shè)定的N個(gè)擴(kuò)散方向射線式擴(kuò)散，得到N個(gè)擴(kuò)散點(diǎn)；

8）將步驟7得到的N個(gè)擴(kuò)散點(diǎn)歸入擴(kuò)散點(diǎn)集合A；

9）從擴(kuò)散點(diǎn)集合A中取一個(gè)擴(kuò)散點(diǎn)，將其設(shè)定為當(dāng)前擴(kuò)散點(diǎn)，并將該擴(kuò)散點(diǎn)從擴(kuò)散點(diǎn)集合A中移除；

10）如果當(dāng)前擴(kuò)散點(diǎn)未包含在第一節(jié)點(diǎn)序列Op及第二節(jié)點(diǎn)序列Cl中，且當(dāng)前擴(kuò)散點(diǎn)未被電氣設(shè)備模型所包含，并落在道路模型上，則轉(zhuǎn)至步驟11，反之則轉(zhuǎn)至步驟12；

11）將當(dāng)前擴(kuò)散點(diǎn)加入單向搜索樹Tr，并將當(dāng)前擴(kuò)散點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)設(shè)置為點(diǎn)Pn，將當(dāng)前擴(kuò)散點(diǎn)加入第一節(jié)點(diǎn)序列Op；

當(dāng)前擴(kuò)散點(diǎn)加入第一節(jié)點(diǎn)序列Op后，將第一節(jié)點(diǎn)序列Op中的各個(gè)點(diǎn)按照估價(jià)值從小至大的次序，由前至后依次排序，點(diǎn)的估價(jià)值計(jì)算公式為：

f(P)?=?g(P)?+?h(P)；

Dex?=?|Pe.x?–?P.x|；

Dey?=?|Pe.y?–?P.y|；

Dez?=?|Pe.z?–?P.z|；

Dsx?=?|Ps.x?–?P.x|；

Dsy?=?|Ps.y?–?P.y|；

Dsz?=?|Ps.z?–?P.z|；

式中，f(P)為估價(jià)點(diǎn)的估價(jià)值，Ps.x、Ps.y?、Ps.z為起始點(diǎn)Ps的三維坐標(biāo)值，Pe.x、Pe.y?、Pe.z為目標(biāo)點(diǎn)Pe的三維坐標(biāo)值，P.x、P.y、P.z為估價(jià)點(diǎn)的三維坐標(biāo)值；