[發明專利]一種基于VR局域網聯機系統的變電站異常處理模擬系統

有效

• 申請號: 201910972352.6
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110688772B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 戴昊;吳海濤;李光;薛志成;崔志文;歐旋;謝歡歡;陳鯤;謝志毅;高文江
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 鄭華麗

1.一種基于VR局域網聯機系統的變電站異常處理模擬系統，其特征在于，包括：變電站仿真模擬系統和VR操作設備；所述VR操作設備通過局域網與所述變電站仿真模擬系統通信；

所述變電站仿真模擬系統，用于構建變電站3D全景模型，并模擬變電站內各電力設備的運行狀態；

所述VR操作設備，用于獲取電力維修人員的手勢操作，并將所述手勢操作映射到所述變電站仿真模擬系統中，進而對所述變電站仿真模擬系統模擬的異常事件進行處理；

其中，所述變電站仿真模擬系統包括：操作行為分析模塊；所述操作行為分析模塊用于根據該電力維修人員對所述變電站仿真模擬系統模擬的異常事件的處理結果，對該電力維修人員的實操能力進行評估；

與所述變電站仿真模擬系統通信連接的遠程監控平臺；

所述遠程監控平臺包括：基于無線傳感器網絡的數據采集模塊和監控終端；

所述數據采集模塊，用于采集所述變電站內各電力設備的實時運行數據；

所述監控終端，用于根據所述實時運行數據對所述變電站內各電力設備的運行狀態進行分析，判斷各電力設備是否異常；若異常，一方面將所述數據采集模塊采集的數據傳輸至所述變電站仿真模擬系統進行仿真，以便于電力維修人員通過所述VR操作設備對該異常事件進行處理；另一方面，則進行報警提醒；

所述數據采集模塊包括：多個簇首、多個傳感器節點和一個匯聚節點；網絡初始化后，各簇首發送加簇指令，各傳感器節點接收到加簇指令后，計算自身與各簇首之間的廣義距離，并從中選擇廣義距離最小的簇首加入，成為該簇首的簇成員節點；其中，傳感器節點與簇首之間的廣義距離通過下式求解得到：

式中，Div(i，H_a)為傳感器節點i與簇首H_a之間的廣義距離，φ為所有簇首構成的集合，為簇首H_a通信覆蓋區域內傳感器節點構成的集合，N(H_a)為簇首H_a所能容納的最大簇成員節點數，n(H_a)為當前狀態下已加入到簇首H_a的傳感器節點數，d(i，H_a)為傳感器節點i與簇首H_a的空間距離，τ為距離影響系數，其取值范圍是：0.3-0.5；ρ_i為傳感器節點i的約束參數，其與傳感器節點本身的硬件屬性有關；E₀(i)、E₀(k)分別為傳感器節點i和傳感器節點k的初始能量值，分別為傳感器節點i傳輸單位數據至簇首H_a、簇首H_l所需消耗的能量值，κ₁、κ₂為權重因子，其滿足κ₁+κ₂＝1；

選定簇首后，定期地對無線傳感器網絡進行檢測，具體是：匯聚節點周期性地進行全網廣播，收集各簇首的參數信息，根據獲取的各簇首的參數信息，對簇首與匯聚節點之間進行直接通信的距離閾值條件進行更新，更新后，若簇首與匯聚節點的空間距離小于更新后的距離閾值條件，則該簇首仍然與匯聚節點進行直接通信，若簇首與匯聚節點的空間距離不小于更新后的距離閾值條件，首先，該簇首確認其鄰域內是否存在其他簇首，若其鄰域內只有一個簇首，則直接將該簇首作為中繼轉發節點，從而與匯聚節點進行間接通信，若其鄰域內存在兩個或者兩個以上的簇首，則從中選擇一個簇首作為中繼轉發節點，從而與匯聚節點進行間接通信；若其鄰域內沒有簇首，則從其簇內的簇成員節點中選舉出一個新的簇首與匯聚節點進行直接通信，而其則恢復成普通節點，利用下式對簇首與匯聚節點之間進行直接通信的距離閾值條件進行更新，得到更新后的距離閾值：

式中，為第z個周期廣播的簇首與匯聚節點之間進行直接通信的距離閾值，為第(z-1)個周期廣播的簇首與匯聚節點之間進行直接通信的距離閾值，為預設的初始時刻時簇首與匯聚節點之間進行直接通信的距離閾值，為：以匯聚節點為中心，距離閾值為半徑內的所有簇首在第(z-1)周期開始時刻時的平均能量值，為：以匯聚節點為中心，距離閾值為半徑內的所有簇首在第(z-1)周期結束時刻時的平均剩余能量值，μ_z為能量損耗速率因子，其由下式求解得到，z＝1,2,...,其中，分別為第T個周期、第(T-1)個周期內簇首與匯聚節點進行直接通信所消耗的平均能量值。