CN104331570A - 用于巡视的变电设备仿真系统及方法 - Google Patents

Abstract

用于巡视的变电设备仿真系统及方法，属于于电力系统仿真技术领域。为了解决现有对变电站巡视人员的培训系统灵活性差且培训效果不好的问题。本发明采用变电设备巡视部件描述文件和缺陷类型描述文件对变电设备进行描述，基于虚拟现实技术建立变电设备各个巡视部件的三维部件模型，通过三维部件模型组建三维设备模型，并进一步搭建变电设备巡视三维场景，设置变电设备缺陷事件，形成变电设备巡视过程仿真培训环境，并实时显示，接收并处理变电设备巡视操作事件，显示变电设备巡视仿真培训处理结果。本发明用于培训巡视变电设备的人员。

Description

用于巡视的变电设备仿真系统及方法

技术领域

本发明属于于电力系统仿真技术领域。

背景技术

变电站是电力系统的重要环节，变电站内的一次设备数量及种类繁杂、结构复杂，设备长期在高电压环境中运行，条件恶劣，设备故障成为导致生产事故的主要原因。为了及时发现并消除设备故障隐患，保障电力系统安全、经济、可靠地运行，电力企业制定了严格的电力设备巡视管理规定和设备异常处理规范，变电设备巡视成为电力部门极其重要的日常运维工作。由于变电设备巡视是通过目测高电压环境下设备的外部特征来判别设备是否异常，要求巡视人员熟练掌握各种设备的巡视内容、故障现象及处理方法，这对巡视人员提出了更高的技术要求，因此，开发变电设备巡视仿真培训系统，实现变电设备巡视过程仿真，对提高巡视人员的巡视水平以及设备缺陷判断能力具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有对变电站巡视人员的培训系统灵活性差且培训效果不好的问题，本发明提供一种用于巡视的变电设备仿真系统及方法。

本发明的用于巡视的变电设备仿真系统，

所述仿真系统包括如下模块：

根据变电设备巡视规程，建立格式化的每类变电设备巡视部件描述文件和缺陷类型描述文件的模块；

根据每类变电设备，建立每类变电设备三维模型，搭建相应变电设备巡视三维场景的模块；

读取搭建的变电设备巡视三维场景的数据，形成初始化条件的模块；

设置变电设备缺陷事件，形成变电设备巡视过程仿真培训环境的模块；

实时显示变电设备巡视过程仿真培训环境的模块；

接收并处理变电设备巡视操作事件的模块；

显示变电设备巡视仿真培训处理结果的模块。

根据变电设备巡视规程，建立格式化的每类变电设备巡视部件描述文件和缺陷类型描述文件的模块包括：

根据变电站实际设备的类型对变电设备进行分类的模块；

确定分类后的变电设备需要巡视的内容，将每项巡视内容定义为一个巡视部件，建立每类变电设备的巡视部件列表的模块；

按照设备类型和巡视部件名称，确定所述巡视部件可能出现的异常状态，并为每个异常状态命名相应的缺陷类型，建立每个巡视部件的异常状态列表的模块；

将设备类型、巡视部件列表和异常状态列表进行合并归类，按照格式化文本文件表达，形成变电设备巡视部件描述文件和缺陷类型描述文件的模块。

所述根据每类变电设备，建立每类变电设备三维模型，搭建相应变电设备巡视三维场景的模块包括：

每类变电设备按照尺寸1：1的比例建立正常工作状态的变电设备三维模型的模块；

每个变电设备三维模型包括巡视部件模型和部件名称；所述巡视部件模型为变电设备巡视部件描述文件中相应的设备类型对应的巡视部件的模型，所述部件名称为变电设备巡视部件描述文件中相应的设备类型对应的巡视部件名称；

将每个缺陷类型描述文件中的相应的巡视部件的缺陷类型，建立具有缺陷的缺陷部件模型的模块；一个缺陷类型对应一个缺陷部件模型；

按照变电设备的设备类型建立变电设备三维模型库的模块，所述变电设备三维模型库统一存储管理各类型的变电设备三维模型及其缺陷部件模型；

按照以变电站尺寸1：1的比例设置变电设备巡视场景比例尺，建立变电设备巡视的空场景，在空场景中任选一点作为变电设备巡视场景的坐标原点的模块；

从变电设备三维模型库中选择任何一变电设备三维模型，所述变电设备三维模型移动到变电设备巡视场景的坐标原点，并将所述变电设备三维模型进行命名的模块；

按照实际变电站的结构和设备组成，逐个从变电设备三维模型库中读入变电设备三维模型，并按照实际名称对三维模型进行命名，形成虚拟变电设备的模块；

以变电设备巡视场景的坐标原点的变电设备三维模型的位置为参照点，按照各变电设备三维模型与其距离，将虚拟变电设备摆放到巡视场景中相应的位置，形成完整的变电设备巡视三维场景的模块；

从变电设备巡视三维场景导出变电设备巡视三维场景的文件和变电设备列表的文件的模块。

所述读取搭建的变电设备巡视三维场景的数据，形成初始化条件的模块包括：

读入变电设备列表文件，建立实时数据库，实时数据库实时保存变电设备巡视场景中的变电设备名称及其各个巡视部件的状态，并将巡视部件的初始化状态设置为0，即正常状态的模块；

读入变电设备巡视三维场景的文件和变电设备三维模型库中的巡视部件三维模型，按照树形结构组织场景中的三维模型数据，再以正常状态显示变电设备巡视三维场景中的变电设备三维模型的模块；

所述变电设备三维模型的树形结构为：根节点是整个变电设备巡视三维场景，第2层节点是设备节点，每个变电设备三维模型分别对应一个设备节点，第3层节点是巡视部件节点，变电设备的每个巡视部件模型对应一个巡视部件节点，第4层是状态节点，巡视部件的每个缺陷部件模型对应一个状态节点。

所述设置变电设备缺陷事件，形成变电设备巡视过程仿真培训环境的模块包括：

按照变电设备类型、设备名称、部件名称和缺陷状态值的检索出唯一的变电设备缺陷，构成变电设备缺陷事件的模块；

所述变电设备类型来自于变电设备列表文件中的设备类型，设备名称来自于变电设备列表文件中相应设备类型的某个设备名称；部件名称来自于变电设备巡视部件描述文件中相应该设备类型的某个部件的名称；缺陷状态值与缺陷类型描述文件中相应设备类型的部件的某个缺陷类型相对应，缺陷类型的顺序号即为该缺陷类型的缺陷状态值；

根据设置的变电设备缺陷事件，搜索实时数据库，确定一条唯一的巡视部件数据库记录，并将缺陷状态值记入实时数据库的模块；

根据设置的变电设备缺陷事件，搜索变电设备三维模型的树形结构，获得巡视部件节点的句柄，然后将缺陷状态值对应的缺陷部件模型设置为可见状态并进行显示的模块。

所述仿真方法包括如下步骤：

根据变电设备巡视规程，建立格式化的每类变电设备巡视部件描述文件和缺陷类型描述文件的步骤；

根据每类变电设备，建立每类变电设备三维模型，搭建相应变电设备巡视三维场景的步骤；

读取搭建的变电设备巡视三维场景的数据，形成初始化条件的步骤；

设置变电设备缺陷事件，形成变电设备巡视过程仿真培训环境的步骤；

实时显示变电设备巡视过程仿真培训环境的步骤；

接收并处理变电设备巡视操作事件的步骤；

显示变电设备巡视仿真培训处理结果的步骤。

根据变电设备巡视规程，建立格式化的每类变电设备巡视部件描述文件和缺陷类型描述文件的步骤包括：

根据变电站实际设备的类型对变电设备进行分类的步骤；

确定分类后的变电设备需要巡视的内容，将每项巡视内容定义为一个巡视部件，建立每类变电设备的巡视部件列表的步骤；

按照设备类型和巡视部件名称，确定所述巡视部件可能出现的异常状态，并为每个异常状态命名相应的缺陷类型，建立每个巡视部件的异常状态列表的步骤；

将设备类型、巡视部件列表和异常状态列表进行合并归类，按照格式化文本文件表达，形成变电设备巡视部件描述文件和缺陷类型描述文件的步骤。

所述根据每类变电设备，建立每类变电设备三维模型，搭建相应变电设备巡视三维场景的步骤包括：

每类变电设备按照尺寸1：1的比例建立正常工作状态的变电设备三维模型的步骤；

每个变电设备三维模型包括巡视部件模型和部件名称；所述巡视部件模型为变电设备巡视部件描述文件中相应的设备类型对应的巡视部件的模型，所述部件名称为变电设备巡视部件描述文件中相应的设备类型对应的巡视部件名称；

将每个缺陷类型描述文件中的相应的巡视部件的缺陷类型，建立具有缺陷的缺陷部件模型的步骤；一个缺陷类型对应一个缺陷部件模型；

按照变电设备的设备类型建立变电设备三维模型库的模步骤，所述变电设备三维模型库统一存储管理各类型的变电设备三维模型及其缺陷部件模型；

按照以变电站尺寸1：1的比例设置变电设备巡视场景比例尺，建立变电设备巡视的空场景，在空场景中任选一点作为变电设备巡视场景的坐标原点的步骤；

从变电设备三维模型库中选择任何一变电设备三维模型，所述变电设备三维模型移动到变电设备巡视场景的坐标原点，并将所述变电设备三维模型进行命名的步骤；

按照实际变电站的结构和设备组成，逐个从变电设备三维模型库中读入变电设备三维模型，并按照实际名称对三维模型进行命名，形成虚拟变电设备的步骤；

以变电设备巡视场景的坐标原点的变电设备三维模型的位置为参照点，按照各变电设备三维模型与其距离，将虚拟变电设备摆放到巡视场景中相应的位置，形成完整的变电设备巡视三维场景的步骤；

从变电设备巡视三维场景导出变电设备巡视三维场景的文件和变电设备列表的文件的步骤。

所述读取搭建的变电设备巡视三维场景的数据，形成初始化条件的步骤包括：

读入变电设备列表文件，建立实时数据库，实时数据库实时保存变电设备巡视场景中的变电设备名称及其各个巡视部件的状态，并将巡视部件的初始化状态设置为0，即正常状态的步骤；

读入变电设备巡视三维场景的文件和变电设备三维模型库中的巡视部件三维模型，按照树形结构组织场景中的三维模型数据，再以正常状态显示变电设备巡视三维场景中的变电设备三维模型的步骤；

所述变电设备三维模型的树形结构为：根节点是整个变电设备巡视三维场景，第2层节点是设备节点，每个变电设备三维模型分别对应一个设备节点，第3层节点是巡视部件节点，变电设备的每个巡视部件模型对应一个巡视部件节点，第4层是状态节点，巡视部件的每个缺陷部件模型对应一个状态节点。

所述设置变电设备缺陷事件，形成变电设备巡视过程仿真培训环境的步骤包括：

按照变电设备类型、设备名称、部件名称和缺陷状态值的检索出唯一的变电设备缺陷，构成变电设备缺陷事件的步骤；

所述变电设备类型来自于变电设备列表文件中的设备类型，设备名称来自于变电设备列表文件中相应设备类型的某个设备名称；部件名称来自于变电设备巡视部件描述文件中相应该设备类型的某个部件的名称；缺陷状态值与缺陷类型描述文件中相应设备类型的部件的某个缺陷类型相对应，缺陷类型的顺序号即为该缺陷类型的缺陷状态值；

根据设置的变电设备缺陷事件，搜索实时数据库，确定一条唯一的巡视部件数据库记录，并将缺陷状态值记入实时数据库的步骤；

根据设置的变电设备缺陷事件，搜索变电设备三维模型的树形结构，获得巡视部件节点的句柄，然后将缺陷状态值对应的缺陷部件模型设置为可见状态并进行显示的步骤。

本发明的有益效果在于，

本发明采用变电设备巡视部件描述文件和缺陷类型描述文件对变电设备进行描述，基于虚拟现实技术建立变电设备各个巡视部件的三维部件模型，通过三维部件模型组建三维设备模型，并进一步搭建巡视场景，在变电场景中模拟变电设备巡视及缺陷处理的全过程。本发明中的变电设备巡视部件个数、巡视部件的异常状态、巡视场景都能够灵活配置，仿真模型通用性更好，重用性更高，使用更加方便、维护更加简单。

附图说明

图1为具体实施方式中所述的用于巡视的变电设备仿真方法的流程示意图。

图2为具体实施方式中所述缺陷设置模块、数据服务模块和巡视客户端模块的原理示意图。

图3为变电设备三维模型库的结构原理示意图。

图4为变电设备三维模型的树形结构的原理示意图。

具体实施方式

本实施方式的用于巡视的变电设备仿真方法，所述仿真方法通过缺陷设置模块、数据服务模块和巡视客户端模块实现的；数据服务模块通过网络与缺陷设置模块、巡视客户端模块相连，通过网络通信交换巡视过程仿真数据，如图2所示；

如图1所示，以用于巡视的变电设备仿真方法为具体实施例说明：

步骤一：根据变电设备巡视规程，以变电设备实际类型进行分类，总结各种类型设备的巡视内容、异常状态，并采用格式化文本文件进行描述，形成变电设备巡视部件描述文件和缺陷类型描述文件：

(1)首先根据变电站实际设备的类型对变电设备进行分类，典型变电设备包括：变压器、开关、刀闸、地刀、母线(引线)、避雷器、电抗器、电容器，等等。

(2)然后分析每类变电设备需要巡视的内容，将每项巡视内容定义为一个巡视部件，建立每类变电设备的巡视部件列表。

(3)再次，按照设备类型、巡视部件名称，进一步分析该巡视部件可能出现的异常状态，并为每个异常状态命名，建立每个巡视部件的异常状态列表。

(4)最后，将设备类型、巡视部件列表和异常状态列表进行合并归类，按照一定格式用文本文件表达，形成变电设备巡视部件描述文件和缺陷类型描述文件。

变电设备巡视部件描述文件的典型格式如下：

[变压器]

套管

绕组及引线

绝缘油

储油柜

风扇电机

潜油泵

散热器

呼吸器

温度指示器

……

[开关]

瓷套

罐体

灭弧室

合闸电阻

并联电容

动静触头

灭弧介质

设备基础及架构

外部引线及线夹

端子箱

内附CT

压力表

密度继电器

油位计

分合闸指示

计数器

机构箱

弹簧机构

接地装置

……

其中：“[变压器]”表示变压器类设备，“[开关]”表示开关类设备，紧随其后的是此设备在巡视过程中需要巡视的部件名称，其中每一行表示一个部件。

缺陷类型描述文件的典型格式如下：

[瓷套]

未涂RTV，瓷套外表有明显污秽

未涂RTV，瓷套外表有严重污秽

涂RTV，表面涂层破损

涂RTV，表面涂层起泡

瓷套有轻微破损

瓷套有较严重破损，但破损部位不影响短期运行

瓷套有严重破损或裂纹

瓷套外表面有轻微放电或轻微电晕

瓷套外表面有明显放电或较严重电晕

[罐体]

外观连接法兰、连接螺栓有较严重的锈蚀或油漆脱落现象

罐体加热带异常

局放异常

局放异常且有增长趋势

有异常声音

罐体轻微泄漏

密度下降，达到报警值

密度下降，达到闭锁

开关闪络

[灭弧室]

回路电阻超标

部件松动

部件损坏

[外部引线及线夹]

有轻微变形、锈蚀、破损

有放电现象

引线端子板有松动、变形、开裂现象或者严重发热痕迹

哈弗线夹有裂纹

铜铝过渡板有击穿现象

接头过热

均压环有严重变形、破损

……

其中“[瓷套]、[罐体]、[灭弧室]、[外部引线及线夹]”是巡视部件的名称，紧随其后的是此巡视部件在巡视过程中能够呈现的缺陷类型的名称，其中每一行表示一个缺陷类型，也代表设备的一种状态，其顺序即是该状态的值，如：“瓷套”部件值为0，表示“瓷套”处于正常状态，“瓷套”部件值为1，表示“瓷套”处于“未涂RTV，瓷套外表有明显污秽”状态。

步骤二、根据每类变电设备，建立每类变电设备三维模型，搭建相应变电设备巡视三维场景：

步骤二一：利用3D MAX三维建模工具，建立变电设备三维模型：

(1)在3D MAX中，按照以变电设备尺寸1：1的比例设置变电设备三维模型的比例尺。

(2)利用三维图形建立正常状态的变电设备三维模型，每个变电设备三维模型包含变电设备巡视部件描述文件中定义的该类型设备的巡视部件模型，每个巡视部件模型按照变电设备巡视部件描述文件中部件名称进行命名。

一个典型开关设备的三维模型一个包括如下部件：瓷套、罐体、灭弧室、合闸电阻、并联电容、动静触头、灭弧介质、设备基础及架构、外部引线及线夹、端子箱、内附CT、压力表、密度继电器、油位计、分合闸指示、计数器、机构箱、弹簧机构、接地装置。

(3)将每个变电设备三维模型按照类型命名，并存储成一个3D MAX模型文件，模型文件包含整个设备的全部正常状态的巡视部件模型，以及巡视模型部件的位置信息。

一个典型开关类型设备的模型文件为：开关.3ds

(4)按照缺陷类型描述文件中描述的变电设备巡视部件的缺陷类型，建立具有缺陷的缺陷部件模型，一个缺陷类型对应一个缺陷部件模型，每个缺陷部件模型存储为独立的3D MAX文件，文件名称按照“部件名称_状态值”的规则构成。

按照上述“缺陷类型描述文件”中对典型“瓷套”缺陷类型的定义，“瓷套”包括如下缺陷类型：未涂RTV，瓷套外表有明显污秽；未涂RTV，瓷套外表有严重污秽；涂RTV，表面涂层破损；涂RTV，表面涂层起泡；瓷套有轻微破损；瓷套有较严重破损；但破损部位不影响短期运行；瓷套有严重破损或裂纹；瓷套外表面有轻微放电或轻微电晕；瓷套外表面有明显放电或较严重电晕。相应地，“瓷套”部件的缺陷模型文件包括：瓷套_1.3ds,瓷套_2.3ds,瓷套_3.3ds,瓷套_4.3ds,瓷套_5.3ds,瓷套_6.3ds,瓷套_7.3ds,瓷套_8.3ds,瓷套_9.3ds,瓷套_10.3ds。缺陷模型文件与缺陷类型的顺序一一对应。

(5)重复步骤(4)中的内容，建立全部巡视部件的缺陷部件模型并导出缺陷部件模型的文件，即完成一种类型变电设备的三维建模。

步骤二二：建立变电设备三维模型库：

按照变电设备类型建立文件夹，统一存储管理该类型变电设备三维模型的文件及其缺陷部件模型的文件，形成变电设备三维模型库。典型变电设备三维模型库结构如图3所示；

步骤二三：基于变电设备三维模型库，搭建变电设备巡视三维场景：

(1)在3D MAX中，按照以变电站尺寸1：1的比例设置变电设备巡视场景比例尺，建立变电设备巡视的空场景；在空场景中任选一点作为变电设备巡视场景的坐标原点。

(2)从模型库中选择变压器模型，变压器模型移动到巡视场景的坐标原点，并将变压器模型命名为第一台变压器，如：1#主变。

(3)按照实际变电站的结构和设备组成，逐个读入变电设备的三维模型，并按照实际名称对三维模型进行命名，形成虚拟变电设备。第一台变压器模型在巡视场景的位置为参照点，按照该设备与第一台变压器的距离，将虚拟变电设备摆放到巡视场景中相应的位置，形成完整的变电设备巡视三维场景。

(4)从变电设备巡视三维场景导出变电设备巡视三维场景的文件和变电设备列表的文件。

其中变电设备巡视三维场景的文件采用3D MAX格式，包含整个变电设备巡视三维场景的模型，典型三维场景文件为：仿真变变电设备巡视三维场景.3ds。

变电设备列表的文件按设备类型列出变电设备巡视三维场景中包含的设备类型，各种类型设备所包含的设备个数及名称。一个典型变电设备列表文件“仿真变变电设备列表.txt”的格式如下：

[变压器]

1#变压器

2#变压器

[开关]

220kV正母分段2621开关

220kV正母分段2623开关

……

[刀闸]

220kV正母分段2621-1刀闸

220kV正母分段2621-3刀闸

220kV正母分段2621-5刀闸

……

步骤三、利用数据服务模块和巡视客户端模块，读取搭建的变电设备巡视三维场景的数据，形成初始化条件：

(1)数据服务模块读入变电设备列表文件，建立用于巡视的变电设备仿真系统的实时数据库，实时数据库实时保存变电设备巡视场景中的变电设备名称及其各个巡视部件的状态，并将巡视部件的初始化状态设置为0，即正常状态。

(2)巡视客户端模块读入变电设备巡视三维场景的文件和电设备三维模型库中的巡视部件三维模型，按照树形结构组织场景中的三维模型数据，然后以正常状态显示变电设备巡视三维场景中的变电设备三维模型。变电设备三维模型的树形结构如图4所示；

其中：根节点是整个变电设备巡视三维场景，第2层是设备节点，每个变电设备三维模型分别对应一个节点，第3层节点是巡视部件节点，变电设备的每个巡视部件的模型对应一个巡视部件节点，第4层是状态节点，巡视部件的每个缺陷模型对应一个状态节点。

(3)数据服务模块将变电设备名称、类型、巡视部件名称、巡视部件状态发送给缺陷设置模块，缺陷设置模块利用这些数据完成初始化。

(4)数据服务模块将变电设备名称、类型、巡视部件名称、巡视部件状态发送给巡视客户端模块，巡视客户端模块将变电设备巡视三维场景中的设备设置成新的状态并进行显示。

步骤四、缺陷设置模块设置变电设备缺陷事件，形成变电设备巡视过程仿真培训环境：

(1)缺陷设置模块提供设置变电设备缺陷事件的界面，利用鼠标按照设备类型、设备名称、部件名称、缺陷类型的检索出唯一的变电设备缺陷，构成变电设备缺陷事件。

变电设备缺陷事件结构如下：

变电设备类型、设备名称、部件名称、缺陷状态值。

其中：“变电设备类型”来自于“变电设备列表文件”中的设备类型；“设备名称”来自于“变电设备列表文件”该设备类型的某个设备名称；“部件名称”来自于“变电设备巡视部件描述文件”中该设备类型的某个部件的名称；“缺陷状态值”与“缺陷类型描述文件”中该设备部件的某个缺陷类型相对应，缺陷类型的顺序号即为该缺陷类型的“缺陷状态值”。

一个典型设置开关设备缺陷事件定义如下：

开关、220kV正母分段2623开关、瓷套、1

其中：“开关”表示设备类型是开关类型，“220kV正母分段2623开关”是开关设备的名称，“瓷套”是巡视部件的名称，“1”表示将瓷套部件的状态设置为1，在“缺陷类型描述文件”中，值1对应的缺陷类型是“未涂RTV，瓷套外表有明显污秽”。

(2)缺陷设置模块将设置的变电设备缺陷事件通过网络发送到数据服务模块，数据服务模块解释变电设备缺陷事件，提取变电设备类型、设备名称、部件名称等信息搜索实时数据库，确定一条唯一的巡视部件数据库记录，并将“缺陷状态值”记入实时数据库。

(3)数据服务模块将接收到的变电设备缺陷事件通过网络发送到巡视客户端模块，巡视客户端模块解释变电设备缺陷事件，提取变电设备类型、设备名称、部件名称等信息搜索变电设备三维模型的树形结构，获得巡视部件节点的句柄，然后将“缺陷状态值”对应的缺陷模型设置为可见状态并进行显示。

(4)重复(1)、(2)、(3)三个步骤，直到全部变电设备缺陷事件设置完毕。

步骤五、巡视客户端模块接收并处理变电设备巡视操作事件的模块：

(1)巡视客户端模块显示变电设备巡视三维场景，利用鼠标点击变电设备巡视三维场景中的变电设备三维模型，根据鼠标点击处的坐标(x，y)，调用函数osgViewer::View::computeIntersections()，获得被选中部件模型在“变电设备三维模型树形结构”中的节点句柄。

(2)根据节点句柄向上回溯“变电设备三维模型树形结构”，找到“变电设备”节点句柄，获得被选中的变电设备的名称。

(3)弹出设备巡视对话框，显示被选中变电设备的名称及其全部巡视部件模型的名称。然后对变电设备三维模型进行巡视检查，并根据检查结果对每个巡视部件的状态进行判定。

以220kV正母分段2621开关设备巡视对话框为例，开关类型变电设备的巡视点全部列于“巡视点列表”列表框中，“瓷套”巡视部件的判定结果为“未涂RTV，瓷套外表有明显污秽”。

(4)将判定结果打包成变电设备巡视操作事件，并通过网络发送到数据服务模块，一个操作事件可以包括一个变电设备中多个巡视部件的判定结果。

变电设备巡视操作事件结构如下：

变电设备类型、设备名称、部件名称1、部件1判定结果、……、部件名称n、部件n判定结果。

(5)数据服务模块接收变电设备巡视操作事件，从中提取变电设备类型、设备名称、部件名称、判定结果等信息搜索实时数据库，确定一条唯一的巡视部件数据库记录，并将“判定结果”记入实时数据库。

步骤六、重复步骤五，直到结束变电设备巡视操作。

步骤七、巡视客户端模块显示变电设备巡视仿真培训处理结果：

(1)巡视客户端模块向数据服务模块请求巡视操作判定结果数据，数据服务模块按照设备类型、变电设备、巡视部件、缺陷状态值、判断结果将全部变电设备的相关信息打包成巡视操作判定结果数据，并发送给巡视客户端模块。

(2)巡视客户端模块接收巡视操作判定结果数据，以列表的形式显示巡视操作判定结果数据。

巡视操作判定结果数据的显示格式如下：

设备类型、设备名称、部件名称、部件状态、判定结果、正确/错误

其中：“正确/错误”通过比较“部件状态”和“判定结果”来自动生成，如果“部件状态”与“判定结果”相同，则表示判定处理正确，否则判定处理错误。

典型的巡视操作判定结果数据显示如下：

还有一种实施方式，用于巡视的变电设备仿真系统，这种实施方式采用模块形式实现，实现的功能与用于巡视的变电设备仿真方法相同。

Claims (10)

1.用于巡视的变电设备仿真系统，其特征在于，所述仿真系统包括如下模块：

根据变电设备巡视规程，建立格式化的每类变电设备巡视部件描述文件和缺陷类型描述文件的模块；

根据每类变电设备，建立每类变电设备三维模型，搭建相应变电设备巡视三维场景的模块；

读取搭建的变电设备巡视三维场景的数据，形成初始化条件的模块；

设置变电设备缺陷事件，形成变电设备巡视过程仿真培训环境的模块；

实时显示变电设备巡视过程仿真培训环境的模块；

接收并处理变电设备巡视操作事件的模块；

显示变电设备巡视仿真培训处理结果的模块。

2.根据权利要求1所述的用于巡视的变电设备仿真系统，其特征在于，根据变电设备巡视规程，建立格式化的每类变电设备巡视部件描述文件和缺陷类型描述文件的模块包括：

根据变电站实际设备的类型对变电设备进行分类的模块；

确定分类后的变电设备需要巡视的内容，将每项巡视内容定义为一个巡视部件，建立每类变电设备的巡视部件列表的模块；

按照设备类型和巡视部件名称，确定所述巡视部件可能出现的异常状态，并为每个异常状态命名相应的缺陷类型，建立每个巡视部件的异常状态列表的模块；

将设备类型、巡视部件列表和异常状态列表进行合并归类，按照格式化文本文件表达，形成变电设备巡视部件描述文件和缺陷类型描述文件的模块。

3.根据权利要求2所述的用于巡视的变电设备仿真系统，其特征在于，所述根据每类变电设备，建立每类变电设备三维模型，搭建相应变电设备巡视三维场景的模块包括：

每类变电设备按照尺寸1：1的比例建立正常工作状态的变电设备三维模型的模块；

每个变电设备三维模型包括巡视部件模型和部件名称；所述巡视部件模型为变电设备巡视部件描述文件中相应的设备类型对应的巡视部件的模型，所述部件名称为变电设备巡视部件描述文件中相应的设备类型对应的巡视部件名称；

将每个缺陷类型描述文件中的相应的巡视部件的缺陷类型，建立具有缺陷的缺陷部件模型的模块；一个缺陷类型对应一个缺陷部件模型；

按照变电设备的设备类型建立变电设备三维模型库的模块，所述变电设备三维模型库统一存储管理各类型的变电设备三维模型及其缺陷部件模型；

按照以变电站尺寸1：1的比例设置变电设备巡视场景比例尺，建立变电设备巡视的空场景，在空场景中任选一点作为变电设备巡视场景的坐标原点的模块；

从变电设备三维模型库中选择任何一变电设备三维模型，所述变电设备三维模型移动到变电设备巡视场景的坐标原点，并将所述变电设备三维模型进行命名的模块；

按照实际变电站的结构和设备组成，逐个从变电设备三维模型库中读入变电设备三维模型，并按照实际名称对三维模型进行命名，形成虚拟变电设备的模块；

以变电设备巡视场景的坐标原点的变电设备三维模型的位置为参照点，按照各变电设备三维模型与其距离，将虚拟变电设备摆放到巡视场景中相应的位置，形成完整的变电设备巡视三维场景的模块；

从变电设备巡视三维场景导出变电设备巡视三维场景的文件和变电设备列表的文件的模块。

4.根据权利要求3所述的用于巡视的变电设备仿真系统，其特征在于，所述读取搭建的变电设备巡视三维场景的数据，形成初始化条件的模块包括：

读入变电设备列表文件，建立实时数据库，实时数据库实时保存变电设备巡视场景中的变电设备名称及其各个巡视部件的状态，并将巡视部件的初始化状态设置为0，即正常状态的模块；

读入变电设备巡视三维场景的文件和变电设备三维模型库中的巡视部件三维模型，按照树形结构组织场景中的三维模型数据，再以正常状态显示变电设备巡视三维场景中的变电设备三维模型的模块；

所述变电设备三维模型的树形结构为：根节点是整个变电设备巡视三维场景，第2层节点是设备节点，每个变电设备三维模型分别对应一个设备节点，第3层节点是巡视部件节点，变电设备的每个巡视部件模型对应一个巡视部件节点，第4层是状态节点，巡视部件的每个缺陷部件模型对应一个状态节点。

5.根据权利要求4所述的用于巡视的变电设备仿真系统，其特征在于，所述设置变电设备缺陷事件，形成变电设备巡视过程仿真培训环境的模块包括：

按照变电设备类型、设备名称、部件名称和缺陷状态值的检索出唯一的变电设备缺陷，构成变电设备缺陷事件的模块；

所述变电设备类型来自于变电设备列表文件中的设备类型，设备名称来自于变电设备列表文件中相应设备类型的某个设备名称；部件名称来自于变电设备巡视部件描述文件中相应该设备类型的某个部件的名称；缺陷状态值与缺陷类型描述文件中相应设备类型的部件的某个缺陷类型相对应，缺陷类型的顺序号即为该缺陷类型的缺陷状态值；

根据设置的变电设备缺陷事件，搜索实时数据库，确定一条唯一的巡视部件数据库记录，并将缺陷状态值记入实时数据库的模块；

根据设置的变电设备缺陷事件，搜索变电设备三维模型的树形结构，获得巡视部件节点的句柄，然后将缺陷状态值对应的缺陷部件模型设置为可见状态并进行显示的模块。

6.用于巡视的变电设备仿真方法，其特征在于，所述仿真方法包括如下步骤：

根据变电设备巡视规程，建立格式化的每类变电设备巡视部件描述文件和缺陷类型描述文件的步骤；

根据每类变电设备，建立每类变电设备三维模型，搭建相应变电设备巡视三维场景的步骤；

读取搭建的变电设备巡视三维场景的数据，形成初始化条件的步骤；

设置变电设备缺陷事件，形成变电设备巡视过程仿真培训环境的步骤；

实时显示变电设备巡视过程仿真培训环境的步骤；

接收并处理变电设备巡视操作事件的步骤；

显示变电设备巡视仿真培训处理结果的步骤。

7.根据权利要求6所述的用于巡视的变电设备仿真步骤，其特征在于，根据变电设备巡视规程，建立格式化的每类变电设备巡视部件描述文件和缺陷类型描述文件的步骤包括：

根据变电站实际设备的类型对变电设备进行分类的步骤；

确定分类后的变电设备需要巡视的内容，将每项巡视内容定义为一个巡视部件，建立每类变电设备的巡视部件列表的步骤；

按照设备类型和巡视部件名称，确定所述巡视部件可能出现的异常状态，并为每个异常状态命名相应的缺陷类型，建立每个巡视部件的异常状态列表的步骤；

将设备类型、巡视部件列表和异常状态列表进行合并归类，按照格式化文本文件表达，形成变电设备巡视部件描述文件和缺陷类型描述文件的步骤。

8.根据权利要求7所述的用于巡视的变电设备仿真步骤，其特征在于，所述根据每类变电设备，建立每类变电设备三维模型，搭建相应变电设备巡视三维场景的步骤包括：

每类变电设备按照尺寸1：1的比例建立正常工作状态的变电设备三维模型的步骤；

每个变电设备三维模型包括巡视部件模型和部件名称；所述巡视部件模型为变电设备巡视部件描述文件中相应的设备类型对应的巡视部件的模型，所述部件名称为变电设备巡视部件描述文件中相应的设备类型对应的巡视部件名称；

将每个缺陷类型描述文件中的相应的巡视部件的缺陷类型，建立具有缺陷的缺陷部件模型的步骤；一个缺陷类型对应一个缺陷部件模型；

按照变电设备的设备类型建立变电设备三维模型库的模步骤，所述变电设备三维模型库统一存储管理各类型的变电设备三维模型及其缺陷部件模型；

按照以变电站尺寸1：1的比例设置变电设备巡视场景比例尺，建立变电设备巡视的空场景，在空场景中任选一点作为变电设备巡视场景的坐标原点的步骤；

从变电设备三维模型库中选择任何一变电设备三维模型，所述变电设备三维模型移动到变电设备巡视场景的坐标原点，并将所述变电设备三维模型进行命名的步骤；

按照实际变电站的结构和设备组成，逐个从变电设备三维模型库中读入变电设备三维模型，并按照实际名称对三维模型进行命名，形成虚拟变电设备的步骤；

以变电设备巡视场景的坐标原点的变电设备三维模型的位置为参照点，按照各变电设备三维模型与其距离，将虚拟变电设备摆放到巡视场景中相应的位置，形成完整的变电设备巡视三维场景的步骤；

从变电设备巡视三维场景导出变电设备巡视三维场景的文件和变电设备列表的文件的步骤。

9.根据权利要求8所述的用于巡视的变电设备仿真系统，其特征在于，所述读取搭建的变电设备巡视三维场景的数据，形成初始化条件的步骤包括：

读入变电设备列表文件，建立实时数据库，实时数据库实时保存变电设备巡视场景中的变电设备名称及其各个巡视部件的状态，并将巡视部件的初始化状态设置为0，即正常状态的步骤；

读入变电设备巡视三维场景的文件和变电设备三维模型库中的巡视部件三维模型，按照树形结构组织场景中的三维模型数据，再以正常状态显示变电设备巡视三维场景中的变电设备三维模型的步骤；

所述变电设备三维模型的树形结构为：根节点是整个变电设备巡视三维场景，第2层节点是设备节点，每个变电设备三维模型分别对应一个设备节点，第3层节点是巡视部件节点，变电设备的每个巡视部件模型对应一个巡视部件节点，第4层是状态节点，巡视部件的每个缺陷部件模型对应一个状态节点。

10.根据权利要求9所述的用于巡视的变电设备仿真系统，其特征在于，所述设置变电设备缺陷事件，形成变电设备巡视过程仿真培训环境的步骤包括：

按照变电设备类型、设备名称、部件名称和缺陷状态值的检索出唯一的变电设备缺陷，构成变电设备缺陷事件的步骤；

所述变电设备类型来自于变电设备列表文件中的设备类型，设备名称来自于变电设备列表文件中相应设备类型的某个设备名称；部件名称来自于变电设备巡视部件描述文件中相应该设备类型的某个部件的名称；缺陷状态值与缺陷类型描述文件中相应设备类型的部件的某个缺陷类型相对应，缺陷类型的顺序号即为该缺陷类型的缺陷状态值；

根据设置的变电设备缺陷事件，搜索实时数据库，确定一条唯一的巡视部件数据库记录，并将缺陷状态值记入实时数据库的步骤；

根据设置的变电设备缺陷事件，搜索变电设备三维模型的树形结构，获得巡视部件节点的句柄，然后将缺陷状态值对应的缺陷部件模型设置为可见状态并进行显示的步骤。