CN106339792A - 一种变电站三维模型与scada实时数据接入方法 - Google Patents

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王雁南
杨堂华
赵志宇
孙北宁
白彪
伍鸿飞
宋哲
刘兴涛
丁东
孙章才
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Abstract

一种变电站三维模型与SCADA实时数据接入方法，根据当前变电站三维模型的视图，利用视锥管理和遮挡剔除技术，获取当前视图范围内所有的可见的设备，然后将SCADA实时数据接入到变电站三维模型中。本发明的有益效果是：在变电站三维模型中接入SCADA系统中的实时数据，精确的反应变电站现场的实际情况和实时运行状态，为变电站安全管理、决策支持提供有力的数据支持。

Description

一种变电站三维模型与SCADA实时数据接入方法
技术领域
本发明涉及一种变电站三维模型与SCADA实时数据接入方法，属于软件开发领域。
背景技术
变电站中二维设计方法,严重依赖设计者的空间想象力和制图技能完成空间设计的，对工程总体空间布置的经济技术比较和优化缺乏控制，因此引出在变电站设计中更加直观且更利于各专业配合的三维设计。变电站三维设计技术是指在设计过程中利用三维模型进行布置设计,并在设计过程中通过数据库共享实现多专业的协同设计,使得设计、采购、工程施工之间的信息传输实现全计算机化和网络化。
目前，变电站三维设计过程中包含的设计参数、二维图纸、电气接线图等文档数据资料、建造阶段的施工文件、设备文档等静态数据可以与设计产生的三维模型进行集成，从而形成完整的三维信息化变电站模型，使得该三维模型适用于三维信息化数据管理系统的技术领域。
在变电站运维阶段，通过三维模型进行导航仅获取变电站设备在设计、施工、采购和调试阶段产生的静态数据已经不能满足变电站运维的需求，需要同时在变电站三维模型中接入SCADA系统中的实时数据，精确的反应现场的实际情况和实时运行状态，才能为变电站安全管理、决策支持提供有力的数据支持。
发明内容
为了克服变电站三维模型只能接入设计、采购、施工和调试阶段产生的各种静态数据的弊端，本发明提供了一种在变电站三维模型中接入SCADA系统中的各种设备的实时参数，直接在三维模型中显示实时数据，并可以在三维模型中对报警设备进行突出显示，提高变电站的安全性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在打开变电站三维模型的同时，根据用户操作三维模型的视图，显示视图中设备来自SCADA的实时数据；本发明为了将SCADA实时数据高效的接入到变电站三维模型中，在打开或者操作变电站三维模型时，采用了视锥剔除技术，根据当前摄像机的位置和朝向，确定近裁剪面和远裁剪面的位置，从而计算出在视锥体内且位于近裁剪面和远裁剪面之间的设备供下一步筛选；在视锥剔除之后的三维模型中，会存在相互遮挡的情况，采用遮挡剔除技术，从摄像头发出射线，进而判断设备之间的遮挡关系，剔除被遮挡无需渲染的设备；在接入SCADA系统实时数据时，只获取经过视锥剔除和遮挡剔除处理后剩下设备的实时参数，有效的减轻了SCADA系统提供实时数据的负载，降低了实时数据传输的网络流量，大幅度缩短了实时数据在变电站三维模型中刷新的间隔时间。
本发明的有益效果是：在变电站三维模型中接入SCADA系统中的实时数据，精确的反应变电站现场的实际情况和实时运行状态，为变电站安全管理、决策支持提供有力的数据支持。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明
图1是视锥体示意图；
图2是遮挡剔除前示意图；
图3是遮挡剔除后示意图；
图4是获取SCADA实时数据的实现示意图。
具体实施方式
见图1-图4，一种变电站三维模型与SCADA实时数据接入方法，本发明特征在于，根据当前变电站三维模型的视图，利用视锥管理和遮挡剔除技术，获取当前视图范围内所有的可见的设备，然后将SCADA实时数据接入到变电站三维模型中。
如图1所示，图像偏离线夹角与两个裁剪面定义一个截棱锥，即视锥体。本发明采用视锥体剔除技术，任何超出图像边缘偏离线外的事物在相机中都不可见，但对于其渲染的对象也有两个其他限制条件。近裁剪面和远裁剪面与相机的XY平面平行，都与中心线有一定距离。比近裁剪面更靠近相机的任何物体和比远裁剪面更远的物体都不会被渲染。
如图2、图3所示，本发明也采用了遮挡剔除技术。遮挡剔除，当一个物体被其他物体遮挡住而不在摄像机的可视范围内时不对其进行渲染。遮挡剔除在3D图形计算中并不是自动进行的。因为在绝大多数情况下离相机最远的物体首先被渲染，靠近摄像机的物体后渲染并覆盖先前渲染的物体。遮挡剔除不同于视锥体剔除.视锥体剔除只是不渲染摄像机视角范围外的物体而对于被其他物体遮挡但依然在视角范围内的物体，则不会被剔除。
图4所示，在变电站三维模型中计算出所有可见设备之后，通过Socket获取这些设备在SCADA实时数数据。如果有设备实时数据有异常报警，在变电站三维模型中高亮突出显示这些设备。

Claims (4)

1.一种变电站三维模型与SCADA实时数据接入方法，特征在于，根据当前变电站三维模型的视图，利用视锥管理和遮挡剔除技术，获取当前视图范围内所有的可见的设备，然后将SCADA实时数据接入到变电站三维模型中。
2.根据权利要求1所述的变电站三维模型与SCADA实时数据接入方法，其特征在于：变电站三维模型为三维立体，而实时数据数字显示采用平面，采用实时数据显示平面一直垂直于用户视图，与模型显示互不遮挡。
3.根据权利要求1所述的变电站三维模型与SCADA实时数据接入方法，其特征在于：根据变电站三维模型用户视图，获取用户视图范围之内的且不被遮挡所有设备的实时数据并显示，防止从SCADA系统中获取三维模型用户视图范围之外的所有设备的实时数据，增加SCADA系统无用的开销。
4.根据权利要求1所述的变电站三维模型与SCADA实时数据接入方法，其特征在于：根据SCADA中实时数据来获取所有已经报警的设备，在变电站三维模型中突出高亮显示这些报警设备，使变电站运维人员能迅速直观的了解变电站的报警情况。
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