[發明專利]用于電廠管理的系統和用于建立電廠的3D虛擬模型的設備

在審

• 申請號: 201810026619.8
• 申請日: 2018-01-11
• 公開（公告）號: CN110032148A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 李薇;厲海濤;張鵬輝;湯禹成
• 申請（專利權）人: 西門子(中國)有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 趙冬梅

本申請涉及用于電廠管理的系統和用于建立電廠的3D虛擬模型的設備，該系統包括：電廠數據模塊，用于獲取與電廠中的電廠設備相關聯的設備數據和與電廠布局相關聯的布局數據；數據庫模塊，用于根據獲取的設備數據建立數據庫；無人機路徑規劃模塊，用于根據布局數據創建無人機路徑規劃數據，無人機路徑規劃數據包括無人機路徑和需要拍攝的拍攝位置；無人機數據獲取模塊，用于獲取無人機數據，無人機數據包括通過無人機沿著無人機路徑在拍攝位置拍攝的電廠圖像以及與拍攝位置相關聯的位置數據；模型建立模塊，用于根據數據庫和無人機數據建立電廠的3D虛擬模型。本申請技術方案提升了用戶在管理電廠時的體驗，提供了經濟的電廠管理解決方案。

技術領域

本申請涉及電廠的管理領域。具體地，本申請涉及一種用于電廠管理的系統和用于建立電廠的3D虛擬模型的設備。

背景技術

隨著信息技術的高速發展，電廠管理模式從人工管理轉變為電子化管理，并且隨著數字技術的普及，已逐漸向數字化管理模式轉變。基于自動化設備的發展，對電廠的巡檢基于全人工的對遠程視頻的監控和人工操作的支持。電廠中的設備的數據經由運行的遠程數據獲取裝置通過網絡發送到遠程監控平臺，當電場的設備出現異常時，遠程監控平臺會提示巡檢人員，然后可告知負責對出現異常的設備的進行維護的人員在現場對設備實施維護工作，以提升設備的維護效率。

對于現有的這種電廠巡檢技術，其需要大量的攝像機對電廠的各個位置實時監控，這不僅需要投入大量的財力，還會產生大量的視頻數據，需要大量的人力來監控，并且難以確認哪個監控視頻是需要注意的。通常可以選擇以電廠的二維模型或者數據表的形式為巡檢人員呈現監控，但是巡檢人員難以監控設備實際的操作狀態，并且不了解設備當前的實際情況，這降低了處理異常狀況的效率。

隨著3D虛擬現實技術的發展，有些電廠采用虛擬電廠的方式進行管理，該手段為首先建立電廠的3D模型，這樣的3D模型是手工建立的或者是在利用電廠在設計時的設計模型建立的。不管采用哪種方式，由于電廠結構復雜，其3D建模將會耗費大量的時間和人力，并且這種3D模型與電廠當前的狀態存在不同，不能精確反映電廠的實際情況。如果采用這種方案，建模過程將會極其復雜并拖慢虛擬電廠管理的應用進程，因此事實上，這種方案僅用于對人員進行小規模的模擬和培訓，或者用于市場或者商業用途，并且由于虛擬的電廠建模事實上沒有與電廠的實際設備和環境關聯，因此，這種方案不能用于電廠的實際巡檢和操作中。

此外，巡檢員或電廠操作人員在巡檢和實地操作的過程中，管理人員無法得知他們的位置，不能及時了解電廠的運行狀態，使得難以管理電廠中的工作人員。

發明內容

本申請實施例提供了用于電廠管理的系統和用于建立電廠的3D虛擬模型的設備，以至少解決現有技術中難以監控設備實際的操作狀態、難以對整個電廠進行3D建模以及難以確認工作人員的位置等問題。

根據本申請實施例的一個方面，提供了用于電廠管理的系統，包括：電廠數據模塊，用于獲取與電廠中的電廠設備相關聯的設備數據和與電廠布局相關聯的布局數據；數據庫模塊，用于根據獲取的設備數據建立數據庫；無人機路徑規劃模塊，用于根據布局數據創建無人機路徑規劃數據，無人機路徑規劃數據包括無人機路徑和需要拍攝的拍攝位置；無人機數據獲取模塊，用于獲取無人機數據，無人機數據包括通過無人機沿著無人機路徑在拍攝位置拍攝的電廠圖像以及與拍攝位置相關聯的位置數據；以及模型建立模塊，用于根據數據庫和無人機數據建立電廠的3D虛擬模型。

以這種方式，能夠方便且快速地為整個電廠建立3D虛擬模型，提高系統建立效率。

進一步地，該系統還包括：虛擬現實模塊，用于將3D虛擬模型提供到終端設備以顯示給用戶。

以這樣的方式，能夠為系統的用戶提供電廠的直觀的3D視圖。

進一步地，虛擬現實模塊還包括：數據關聯模塊，用于關聯設備數據與3D虛擬模型中的虛擬設備；以及界面模塊，用于在3D虛擬模型中提供虛擬界面，虛擬界面包括顯示與虛擬設備關聯的設備數據的控制面板。