[發(fā)明專利]一種基于增強現(xiàn)實的變電站仿真培訓系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711165556.6
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN108022039B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于海;彭林;韓海韻;王鶴;王剛;鮑興川;徐敏;侯戰(zhàn)勝;朱亮;何志敏;張澤浩
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)有限公司;全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司錦州供電公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06F30/20
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 李博洋

本發(fā)明提供了一種基于增強現(xiàn)實的變電站仿真培訓系統(tǒng)，該系統(tǒng)的構(gòu)建方法包括：獲取變電站建筑結(jié)構(gòu)及設(shè)備的原始模型數(shù)據(jù)及屬性信息，對原始模型數(shù)據(jù)進行壓縮抽樣，生成離散模型數(shù)據(jù)，根據(jù)電力業(yè)務(wù)特征將離散模型數(shù)據(jù)組合生成輕量化三維造型；根據(jù)變電站的屬性信息生成屬性信息數(shù)據(jù)庫；根據(jù)變電站的運行方式對變電站進行物理及電氣行為建模，生成物理行為模型及電氣行為模型；將輕量化三維造型、信息數(shù)據(jù)庫、物理行為模型及電氣行為模型進行組態(tài)封裝，生成變電站仿真模型。通過實施本發(fā)明，提高了模型的壓縮效率和質(zhì)量，大大降低了數(shù)據(jù)的計算量，為變電站的仿真培訓系統(tǒng)提供仿真模型。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于增強現(xiàn)實的變電站仿真培訓系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著“大運行”和“大檢修”體系的深入推進使得公司電網(wǎng)運行和檢修管理模式發(fā)生深刻變化，對電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控、運維人員的知識、技術(shù)和技能等方面提出了更高要求，給電網(wǎng)企業(yè)的生產(chǎn)運行管理和人才培養(yǎng)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

目前主要采用“師傅帶徒弟”式培訓或者基于真實設(shè)備的實訓等方式進行技能培訓、考核及鑒定。師傅帶徒弟式培訓是在實際工作中由師傅根據(jù)規(guī)程和經(jīng)驗對徒弟進行技能傳授，難以標準化，培訓效果取決于師傅的能力和責任心，實際工作中存在設(shè)備異常和故障類型數(shù)量有限、培訓周期長，無法支撐大量學員同時開展培訓的問題；基于真實設(shè)備的實訓方式存在占地面積大，投資費用高，有些設(shè)備難以或無法拆解，學員無法深入了解與學習內(nèi)部構(gòu)造和運行機理，很難疊加異常、故障的現(xiàn)象，設(shè)備容易損壞，無法同時支持大量學員同時開展實訓，可擴展性低、費用高等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中師父帶徒弟的方式無法支撐大量學員同時開展培訓；基于真實設(shè)備的實訓方式存在占地面積大，投資費用高，可擴展性低，有些設(shè)備難以或無法拆解，學員無法深入了解與學習內(nèi)部構(gòu)造和運行機理的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種三維仿真模型構(gòu)建方法，包括：獲取變電站建筑結(jié)構(gòu)及設(shè)備的原始模型數(shù)據(jù)及屬性信息，對所述原始模型數(shù)據(jù)進行壓縮抽樣，生成離散模型數(shù)據(jù)，根據(jù)電力業(yè)務(wù)特征將所述離散模型數(shù)據(jù)組合生成輕量化三維造型；根據(jù)所述變電站的屬性信息生成屬性信息數(shù)據(jù)庫；根據(jù)所述變電站的運行方式對所述變電站進行物理及電氣行為建模，生成物理行為模型及電氣行為模型；將所述輕量化三維造型、所述信息數(shù)據(jù)庫、所述物理行為模型及所述電氣行為模型進行組態(tài)封裝，生成變電站仿真模型。

可選地，對所述原始模型數(shù)據(jù)進行壓縮抽樣，生成離散模型數(shù)據(jù)，包括：將所述原始模型數(shù)據(jù)拆分為至少包含材質(zhì)數(shù)據(jù)、動畫數(shù)據(jù)、網(wǎng)格數(shù)據(jù)、節(jié)點樹數(shù)據(jù)及貼圖數(shù)據(jù)的多種細節(jié)數(shù)據(jù)；根據(jù)原始模型數(shù)據(jù)的分類，采用基于電網(wǎng)業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)特征的壓縮感知算法對所述細節(jié)數(shù)據(jù)進行壓縮抽樣，生成所述離散模型數(shù)據(jù)。

可選地，所述屬性信息至少包括：地理位置信息、運行狀態(tài)信息及設(shè)備編號信息。

可選地，所述的三維仿真模型構(gòu)建方法，還包括：當所述變電站的原始模型數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，根據(jù)所述原始模型數(shù)據(jù)的變化信息，修改所述組態(tài)封裝中的離散模型數(shù)據(jù)。

可選地，所述物理行為至少包括：重力設(shè)定信息、碰撞檢測設(shè)定信息以及所述電氣設(shè)備的物理狀態(tài)；所述電氣行為至少包括：所述電氣設(shè)備的電氣狀態(tài)量及異常表現(xiàn)信息。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種三維仿真模型構(gòu)建系統(tǒng)，包括：三維造型構(gòu)建模塊，用于獲取變電站建筑結(jié)構(gòu)及設(shè)備的原始模型數(shù)據(jù)及屬性信息；對所述原始模型數(shù)據(jù)進行壓縮抽樣，生成離散模型數(shù)據(jù)；根據(jù)電力業(yè)務(wù)特征將所述離散模型數(shù)據(jù)組合生成輕量化三維造型；信息數(shù)據(jù)庫構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述變電站的屬性信息生成屬性信息數(shù)據(jù)庫；物理及電氣行為模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述變電站的運行方式對所述變電站進行物理及電氣行為建模，生成物理行為模型及電氣行為模型；虛擬變電站元件構(gòu)建模塊，用于將所述輕量化三維造型、所述信息數(shù)據(jù)庫、所述物理行為模型及所述電氣行為模型進行組態(tài)封裝，生成變電站仿真模型。