CN106940827B - 基于ar技术和vr技术的模块化供电方案自动生成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于AR技术和VR技术的模块化供电方案自动生成方法，属于电力配电技术领域。步骤为：集成电网基础数据库，获取电网架构图和可开放容量，确保电源点可用；将供电方案进行模块化细分和类型设定，对每一个类型中的选项进行参数设定并校验，形成系统点选参数；将电网架构图和可开放容量的数据导入程序中，配合系统点选参数，编制出供电方案和支撑图纸，并通过虚拟现实模块采用3D形式显示出来。涉及到的系统包括依次连接的输入模块、校验提醒模块、图纸编辑模块和虚拟现实模块。本发明效率高，制作规范，方案深度性强，且互动性强，更快速、方便地发现施工将要面临的问题，满足对客户的快速送电的要求。
Description
技术领域
本发明涉及基于AR技术和VR技术的模块化供电方案自动生成方法，属于电力配电技术领域。
背景技术
供电方案是指满足客户用电需求的电力供应具体实施计划，是客户受电工程设计、规划路径以及施工建设的依据，是保证客户供电可靠性、供电质量和经济运行的重要环节，供电方案的编制和审核直接影响客户整个工程的质量和效率。以往方案编制存在以下问题：
（一）缺乏规范：目前编制供电方案没有固定的规范格式，由于涉及基础材料内容繁多，技术参数一百五十多项，每次编写内容不统一，缺乏一致性和严谨性。
（二）效率较低：供电方案编制人员需要到现场进行勘察，记录现场基本情况，回单位后对基本信息进行收集、整理和分析，核实电源点、相关参数的技术标准和管理要求等等，综合各种情况后，再进行方案编制，需要的时间较长，编制效率较低。
（三）方案深度不够：目前供电方案中对电源接入单元中线缆和客户受电设备等影响电网安全的关键参数没有明确说明，对客户受电设备侧一次接线情况没有明确说明。使得设计环节缺乏数据，验收环节缺乏依据。
（四）客户快速送电的要求，同时也是公司増供扩销的需求：加快客户受电工程接电速度是公司加强服务型企业建设的重要举措之一，以往方案编制模式无法满足客户日益增长的服务需求，必须改变原有模式，加快方案编制速度，使业扩报装工程早设计、早施工、早送电，缩短了结存容量的周期，同时公司也增售了电量。
为进一步部署深化为民服务举措，全力解决为民服务“最后一公里”问题亟需进行新型的电力供电方案编制计划。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种基于AR技术和VR技术的模块化供电方案自动生成方法，用以使供电方案编制更加规范统一，并大幅缩短方案编制时间。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种基于AR技术和VR技术的模块化供电方案自动生成方法，包括如下步骤：
步骤A、集成电网基础数据库，获取电网架构图和可开放容量，确保电源点可用；
步骤B、将供电方案进行模块化细分，对细分后的各个模块进行类型设定，然后对每一个类型中的选项进行参数设定，经校验合格后，形成系统点选参数；
步骤C、将电网架构图和可开放容量的数据导入程序中，配合系统点选参数，通过图纸编辑模块编制出供电方案和支撑图纸；
步骤D、将供电方案和支撑图纸通过虚拟现实模块采用3D形式显示出来。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤A中的电网基础数据库包括电网架构图、电网可开放容量、预埋管道地理图和GPS地图。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤B中通过输入模块实现对输入的类型选项进行参数设定，输入模块包括分别与校验提醒模块连接的电源接入单元、受电工程单元和计量电费单元，电源接入单元包括若干个电源细化单元，受电工程单元包括若干个配电站类型单元，计量电费单元包括若干个计量点细化单元，每一个电源细化单元、配电站类型单元和计量点细化单元均对应一项类型选项，校验提醒模块与所有的电源细化单元、配电站类型单元和计量点细化单元均连接。
本发明技术方案的进一步改进在于：电源接入单元还包括与所有的电源细化单元均连接的电源图纸生成单元，受电工程单元还包括与所有的配电站类型单元均连接的配电图纸生成单元，所有电源细化单元均通过电源图纸生成单元与校验提醒模块连接，所有配电站类型单元均通过配电图纸生成单元与校验提醒模块连接。
本发明技术方案的进一步改进在于：电源接入单元的系统点选类型包括但不限于电源性质、进线方式、线路参数；受电工程单元的系统点选类型包括但不限于配电类型、主变容量、计量信息、电缆路径；计量电费单元的系统点选类型包括但不限于计量方式、电价类别、采集终端类型。
本发明技术方案的进一步改进在于：进线方式按照计量装置安装位置分为电缆进线、架空线路进线、架空电缆混合进线，线路参数包括电压和导线线径，电源图纸生成单元为用以保证避雷器和隔离开关设备设计安装满足要求的架空杆平面图；
配电类型按照工程建设方式分为柱上变、箱式变、配电站三种类型，配电图纸生成单元用以生成配电站一次系统图、箱变一次体系图和架空变台平面图。
本发明技术方案的进一步改进在于：进线方式还包括客户建设计量柜进线，配电类型还包括客户变压器、地埋变压器。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤B是通过校验提醒模块进行校验的，验提醒模块包括用以对影响电网安全的关键设备的重要参数进行要求限定的关键设备技术限定模块，关键设备技术限定模块与电源图纸生成单元、配电图纸生成单元、所有计量点细化单元均连接；校验是指，对影响电网安全的关键设备的重要参数进行要求限定以合乎电力安全规范要求，关键设备包括架空线路开关、变压器和开关柜，所限定的重要参数为短路电流水平≥25kV；对可开放容量进行校验，当报装容量大于可开放容量时，系统会弹出提醒；对相关参数进行自动配对在每个参数选择中，系统会显示参数选择依据和参数要求。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤D中的虚拟现实模块包括用于采集用户和用户所处环境的现实影像的图像采集设备、与图纸编辑模块连接的用于呈现虚拟场景的VR处理装置、与图像采集设备和VR处理装置均连接的用于将现实影像和虚拟场景相结合并形成最终画面的AR处理装置、与AR处理装置连接的用于将现实影像和虚拟场景的最终画面呈现给用户的图像显示设备。
本发明技术方案的进一步改进在于：图像采集设备、VR处理装置、AR处理装置、图像显示设备均集成在一台AR眼镜上。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
1、所有参数几乎只需要点选，系统自动生成供电方案，配合便携打印机，现场直接预答复，节约方案编辑和答复时间。
2、电网系统图随身带，软件直接调用电网系统图，查找电源点。通过电源点直接查找可开放容量，确保电源点可用。做到一次勘查，确定接入系统方案。
3、支撑图纸系统自动生成，采用模块图纸编辑系统，通过设备选择，程序自动生成图纸，以配电站一次系统图为例：进线柜代表一个模块图，PT柜代表一个模块图等等，软件中选择完高压柜后，系统就直接生成一次接线图。
4、供电方案深度提高，目前供电方案基本达到初设要求，方便客户设计和施工，确保客户工程高质量高标准，接入电网后能够保证电网安全和坚强。
5、供电方案编制更加规范统一，使用供电方案模块化应用程序，供电方案编制更加统一规范了，同时标准也提高了。同一个方案，100个人编制结果是一样，一个人编制100个不同方案，方案的格式也是统一的，不仅保证了方案的重要元素和要求没有遗漏，同时也为设计提供了的参考，加快了设计的速度。
6、方案编制时间大幅缩短，成效显著，一方面通过集成方案模块的参数，简化了参数计算和相关数据的查找过程，另一方面通过系统程序直接编制，方案编制速度明显加快，答复时间平均缩短2天。
对相对简单的受电工程，最快的情况下，500千伏安及以下业扩项目可以从原来的15个工作日（双电源30个工作日）减少到2个工作日，第一天现场编制方案，回单位后组织审核方案，第二天即可答复客户。
7、实际应用，用户服务感知度明显提升，通过供电方案模块化应用程序的应用，客户感觉方案编制速度明显加快，深刻体会到了业扩服务效率的提升，具体体现了便民、利民、为民的服务理念。今年以来完成了中国移动通信集团、邯郸金隅太行建材有限公司和邯郸市新市水建材有限公司等项目的提前送电，受到用户称赞，累计提前送电50天，增供电量1200多万千瓦时。
8、该程序安装便捷，操作简单，与业扩新模式的要求相契合，现场实用性强。
9、程序编制的时候考虑了各种情况，且同时具备升级功能，能够很好的适应各种管理模式。
10、该模块化程序实际操作简单，供电方案编制更加统一规范，现场制定供电方案，更加方便快捷，符合国网公司及省公司业扩新模式的要求，推广应用前景十分广阔。
11、将AR技术和VR技术结合，使人有身临其境之感，形象逼真，提高互动性，可以更加直观地显示成品，更快速、方便地发现施工将要面临的问题，大幅提高施工效率。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
如图1所示，一种基于AR技术和VR技术的模块化供电方案自动生成方法，包括如下步骤：
步骤A、集成电网基础数据库，获取电网架构图和可开放容量，确保电源点可用；
步骤B、将供电方案进行模块化细分，对细分后的各个模块进行类型设定，然后对每一个类型中的选项进行参数设定，经校验合格后，形成系统点选参数；比如：接入系统电源使用架空线路进线模式，其中电压分为：10千伏、35千伏等，导线线径分为：35、70、120、240等；
步骤C、将电网架构图和可开放容量的数据导入程序中，配合系统点选参数，通过图纸编辑模块编制出供电方案和支撑图纸；
步骤D、将供电方案和支撑图纸通过虚拟现实模块采用3D形式显示出来。
步骤A中的电网基础数据库包括电网架构图、电网可开放容量、预埋管道地理图和GPS地图。
步骤B中通过输入模块实现对输入的类型选项进行参数设定，输入模块包括分别与校验提醒模块连接的电源接入单元、受电工程单元和计量电费单元，电源接入单元包括若干个电源细化单元，受电工程单元包括若干个配电站类型单元，计量电费单元包括若干个计量点细化单元，每一个电源细化单元、配电站类型单元和计量点细化单元均对应一项类型选项，校验提醒模块与所有的电源细化单元、配电站类型单元和计量点细化单元均连接。
电源接入单元还包括与所有的电源细化单元均连接的电源图纸生成单元，受电工程单元还包括与所有的配电站类型单元均连接的配电图纸生成单元，所有电源细化单元均通过电源图纸生成单元与校验提醒模块连接，所有配电站类型单元均通过配电图纸生成单元与校验提醒模块连接。
电源接入单元的系统点选类型包括但不限于电源性质、进线方式、线路参数；受电工程单元的系统点选类型包括但不限于配电类型、主变容量、计量信息、电缆路径；计量电费单元的系统点选类型包括但不限于计量方式、电价类别、采集终端类型。
进线方式按照计量装置安装位置分为电缆进线、架空线路进线、架空电缆混合进线，线路参数包括电压和导线线径，电源图纸生成单元为用以保证避雷器和隔离开关设备设计安装满足要求的架空杆平面图；
配电类型按照工程建设方式分为柱上变、箱式变、配电站三种类型，配电图纸生成单元用以生成配电站一次系统图、箱变一次体系图和架空变台平面图。
进线方式还包括客户建设计量柜进线，配电类型还包括客户变压器、地埋变压器，选项更加灵活多样。
步骤B是通过校验提醒模块进行校验的，验提醒模块包括用以对影响电网安全的关键设备的重要参数进行要求限定的关键设备技术限定模块，关键设备技术限定模块与电源图纸生成单元、配电图纸生成单元、所有计量点细化单元均连接；步骤B中的校验是指，一是对影响电网安全的关键设备的重要技术参数进行限定，以合乎电力安全规范要求，比如架空线路开关、客户变压器和开关柜，所限定的重要参数为短路电流水平≥25kV；二是对可开放容量进行校验，当报装容量大于可开放容量时，系统会弹出提醒；三是对相关参数进行自动配对，如：电源点数量与计量点数量系统自动配对；四是报装容量与架空线路线径进行对比，一旦线径过小，系统提醒；五是在每个参数选择中，系统会显示参数选择依据和参数要求。
步骤D中的虚拟现实模块包括用于采集用户和用户所处环境的现实影像的图像采集设备、与图纸编辑模块连接的用于呈现虚拟场景的VR处理装置、与图像采集设备和VR处理装置均连接的用于将现实影像和虚拟场景相结合并形成最终画面的AR处理装置、与AR处理装置连接的用于将现实影像和虚拟场景的最终画面呈现给用户的图像显示设备。
图像采集设备、VR处理装置、AR处理装置、图像显示设备均集成在一台AR眼镜上。
在实际施工中，对保护、调度、通信等专业增加了要求，原来方案中没有明确要求。考虑到现场实际，方案人员在现场勘察的时候，现场依然需要进行记录，回单位后再在方案编制工具上进行操作。为了解决这一问题，经过30多个软件版本的更新，将方案编制工具针对平板系统和现场触摸操作进行优化，一是增加触摸的支持，二是取消下拉菜单，所有字段都通过点选进行操作，三是加大对话框面积和点选框面积，通过优化已实现现场方便快捷的直接出方案。
将供电方案的输入模块分为电源接入单元、受电工程单元和计量电费单元三部分，将相关内容设计成共二十五个模块，统计每个模块可能存在的情况，一共统计出一百五十多项参数。将相关模块通过程序编制成字段，出方案的时候直接选取相关参数，快捷方便。
经过30多个软件版本的更新，针对平板系统和现场操作进行优化，已实现勘查现场直接出具供电方案。
通过AR技术和VR技术，将虚拟和现实结合起来，形象逼真，提高互动性，可以更加直观地显示成品，更快速、方便地发现施工将要面临的问题，大幅提高施工效率。
（一）集成更多电网基础数据。例如预埋管道地理图和GPS地图定位，将电网架构、地理地图、管道地图和GPS统一起来，进一步提高方案效率。
（二）编制更多接入系统和受电工程单元。考虑更加丰富多变，如：受电工程中考虑客户变电站、地埋变压器等情况。接入系统中考虑客户建设计量柜的情况等等。
（三）进一步加强与用电检查、运维和设计单位之间沟通，完善方案相关选项和参数。
（四）进一步优化程序，使得程序操作更加人性化。
Claims (8)
1.一种基于AR技术和VR技术的模块化供电方案自动生成方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤A、集成电网基础数据库，获取电网架构图和可开放容量，确保电源点可用；
步骤B、将供电方案进行模块化细分，对细分后的各个模块进行类型设定，然后对每一个类型中的选项进行参数设定，经校验合格后，形成系统点选参数；
步骤C、将电网架构图和可开放容量的数据导入程序中，配合系统点选参数，通过图纸编辑模块编制出供电方案和支撑图纸；
步骤D、将供电方案和支撑图纸通过虚拟现实模块采用3D形式显示出来；
步骤B中通过输入模块实现对输入的类型选项进行参数设定，输入模块包括分别与校验提醒模块连接的电源接入单元、受电工程单元和计量电费单元，电源接入单元包括若干个电源细化单元，受电工程单元包括若干个配电站类型单元，计量电费单元包括若干个计量点细化单元，每一个电源细化单元、配电站类型单元和计量点细化单元均对应一项类型选项，校验提醒模块与所有的电源细化单元、配电站类型单元和计量点细化单元均连接；
步骤D中的虚拟现实模块包括用于采集用户和用户所处环境的现实影像的图像采集设备、与图纸编辑模块连接的用于呈现虚拟场景的VR处理装置、与图像采集设备和VR处理装置均连接的用于将现实影像和虚拟场景相结合并形成最终画面的AR处理装置、与AR处理装置连接的用于将现实影像和虚拟场景的最终画面呈现给用户的图像显示设备。
2.根据权利要求1所述的基于AR技术和VR技术的模块化供电方案自动生成方法，其特征在于：步骤A中的电网基础数据库包括电网架构图、电网可开放容量、预埋管道地理图和GPS地图。
3.根据权利要求2所述的基于AR技术和VR技术的模块化供电方案自动生成方法，其特征在于：电源接入单元还包括与所有的电源细化单元均连接的电源图纸生成单元，受电工程单元还包括与所有的配电站类型单元均连接的配电图纸生成单元，所有电源细化单元均通过电源图纸生成单元与校验提醒模块连接，所有配电站类型单元均通过配电图纸生成单元与校验提醒模块连接。
4.根据权利要求3所述的基于AR技术和VR技术的模块化供电方案自动生成方法，其特征在于：电源接入单元的系统点选类型包括电源性质、进线方式、线路参数；受电工程单元的系统点选类型包括配电类型、主变容量、计量信息、电缆路径；计量电费单元的系统点选类型包括计量方式、电价类别、采集终端类型。
5.根据权利要求4所述的基于AR技术和VR技术的模块化供电方案自动生成方法，其特征在于：进线方式按照计量装置安装位置分为电缆进线、架空线路进线、架空电缆混合进线，线路参数包括电压和导线线径，电源图纸生成单元为用以生成保证避雷器和隔离开关设备设计安装满足要求的架空杆平面图；
配电类型按照工程建设方式分为柱上变、箱式变、配电站三种类型，配电图纸生成单元用以生成配电站一次系统图、箱变一次体系图和架空变台平面图。
6.根据权利要求5所述的基于AR技术和VR技术的模块化供电方案自动生成方法，其特征在于：进线方式还包括客户建设计量柜进线，配电类型还包括客户变压器、地埋变压器。
7.根据权利要求6所述的基于AR技术和VR技术的模块化供电方案自动生成方法，其特征在于：步骤B是通过校验提醒模块进行校验的，校验提醒模块包括用以对影响电网安全的关键设备的重要参数进行要求限定的关键设备技术限定模块，关键设备技术限定模块与电源图纸生成单元、配电图纸生成单元、所有计量点细化单元均连接；校验是指，对影响电网安全的关键设备的重要参数进行要求限定以合乎电力安全规范要求，关键设备包括架空线路开关、变压器和开关柜，所限定的重要参数为短路电流水平≥25kV；对可开放容量进行校验，当报装容量大于可开放容量时，系统会弹出提醒；对相关参数进行自动配对在每个参数选择中，系统会显示参数选择依据和参数要求。
8.根据权利要求1所述的基于AR技术和VR技术的模块化供电方案自动生成方法，其特征在于：图像采集设备、VR处理装置、AR处理装置、图像显示设备均集成在一台AR眼镜上。
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| CN106940827A (zh) | 2017-07-11 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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