CN109214133A - 基于vr技术的智能变电站二次调试仿真方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于VR技术的智能变电站二次调试仿真方法及系统，对智能变电站基础模型，基于变电站二次调试参数依次执行预设文法规则中的每一条规则，创建得到三维智能变电站二次调试模型，利用3D引擎将创建得到的三维智能变电站模型以及二次调试试验中的保护调试和模拟对点提交给图形处理器进行渲染，生成三维智能模型图像。本发明通过创建三维智能变电站模型，实现了对智能变电站的真实再现，继而实现通过VR技术完成智能变电站二次调试仿真模拟试验，相比传统的理论传授而言，本发明大大提高了智能变电站二次调试仿真模拟试验的可视化效果。

Description

基于VR技术的智能变电站二次调试仿真方法及系统

技术领域

本发明涉及变电站系统全景参观以及模拟调试，具体涉及一种基于VR技术的智能变电站二次调试仿真方法及系统。

背景技术

随着电网规模的不断发展，电力电缆所占配电线路的比例不断提高。然而，针对二次继电保护方面的试验研究以及变电站内整站的结构大部分还停留在二维的CAD图纸上，因此，智能变电站模型的可视化效果不强。

由于现如今变电站新建站越来越少，而大多即为改扩建工程，在这样的运行站是对施工及试验人员有很多的限制，对于我们工作人员的学习与交流带来了诸多的不便，限制了我们对于变电站更多的研究。

在现有的变电站实景参观中，存在着种种不便，由于运行站站内的各种限制，给我们对于智能变电站学习过程中带来了诸多不便，工作人员在探讨与研究过程中会给现场施工带了很大压力，延缓施工进度以及存在巨大的安全隐患。在现如今新建站减少的情况下，在运行站中的限制条件会给我们对于技术研究以及学习过程中带来太多限制，并且不能保证人人上手人人参与。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于VR技术的智能变电站二次调试仿真方法及系统，以克服现有技术的缺点，本发明在能够提高施工效率，保证施工进度的前提下，不干扰施工，无成本无风险的对智能变电站二次调试进行学习与研究。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于VR技术的智能变电站二次调试仿真方法，包括以下步骤：

S101：对智能变电站二次调试基础模型，基于智能变电站二次调试参数依次执行预设文法规则中的每一条规则，创建得到三维智能变电站二次调试仿真模型；

S102：利用3D引擎将创建得到的三维智能变电站二次调试仿真模型提交给图形处理器进行渲染，生成三维智能变电站二次调试仿真模型图像。

进一步地，所述对智能变电站二次调试基础模型，基于智能变电站二次调试参数依次执行预设文法规则中的每一条规则，创建得到三维智能变电站二次调试仿真模型包括：

S1011：对智能变电站二次调试基础模型，基于智能变电站二次调试参数执行预设文法规则中的第一条规则，生成第一智能变电站基础模型；

S1012：将所述第一智能变电站基础模型分解成多个二维形状的站内模型；

S1013：基于智能变电站二次调试参数执行预设文法规则中第一条规则的下一条规则，对生成的多个站内模型做进一步处理，得到第二变电站基础模型；

S1014：以此类推，直至执行完预设文法规则中的所有规则，创建得到三维智能变电站二次调试仿真模型。

进一步地，所述预设文法规则为预先设计的形状语法，用于驱动二维平面或三维模型不断生成站内二次调试模型的各种细节，从而创建出新的三维模型。

进一步地，所述预设文法规则具体包括：加法规则和转换规则；

加法规则：用于在执行模型执行完成之后，生成新模型；

转换规则：用于在执行模型执行完成之后，改变该执行模型的形状和属性。

基于VR技术的智能变电站二次调试仿真系统，包括：

创建单元：用于对智能变电站二次调试基础模型，基于智能变电站二次调试参数依次执行预设文法规则中的每一条规则，创建得到三维智能变电站二次调试仿真模型；

渲染单元：利用3D引擎将创建得到的三维智能变电站二次调试仿真模型提交给图形处理器进行渲染，生成三维智能变电站二次调试仿真模型图像。

进一步地，所述创建单元具体用于：

对智能变电站二次调试基础模型，基于智能变电站二次调试参数执行预设文法规则中的第一条规则，生成第一智能变电站基础模型；

将所述第一智能变电站基础模型分解成多个二维形状的站内模型；

基于智能变电站二次调试参数执行预设文法规则中第一条规则的下一条规则，对生成的多个站内模型做进一步处理，得到第二变电站基础模型；

以此类推，直至执行完预设文法规则中的所有规则，创建得到三维智能变电站二次调试仿真模型。

进一步地，所述预设文法规则为预先设计的形状语法，用于驱动二维平面或三维模型不断生成站内二次调试模型的各种细节，从而创建出新的三维模型。

进一步地，所述预设文法规则具体包括：加法规则和转换规则；

加法规则：用于在执行模型执行完成之后，生成新模型；

转换规则：用于在执行模型执行完成之后，改变该执行模型的形状和属性。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明方法以智能变电站二次调试试验为基础模型，基于二次调试参数依次执行预设文法规则中的每一条规则，创建得到三维二次调试仿真模型，利用3D引擎将创建得到的三维智能变电站二次调试模型提交给图形处理器进行渲染，生成三维智能调试模型图像。由此可以看出，本发明通过创建三维智能变电站二次调试仿真模型，实现了对站内二次调试中保护调试和模拟对点的真实再现，相比传统的二维图纸学习与理论学习而言，本发明大大提高了智能变电站二次调试仿真试验的可视化效果，使工作人员在能够提高施工效率，保证施工进度的前提下，不干扰施工，无成本无风险的对智能变电站二次调试的学习与研究。

本发明系统通过创建三维智能变电站模型，实现了对智能变电站的真实再现，继而实现通过VR技术完成智能变电站二次调试仿真模拟试验，相比传统的理论传授而言，本发明大大提高了智能变电站二次调试仿真模拟试验的可视化效果。

附图说明

图1为本发明实施例公开的一种三维智能变电站二次调试模型的创建流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

参见图1，一种基于VR技术的智能变电站二次调试仿真方法，对智能变电站基础模型，基于智能变电站结构参数依次执行预设文法规则中的每一条规则，创建得到三维智能变电站模型，利用3D引擎将创建得到的所述三维智能变电站模型提交给图形处理器进行渲染，生成三维智能变电站模型图像。

通过这样一个对整个变电站与VR技术的结合来实现智能变电站二次调试仿真模拟试验，将现代科技完美融合于电力工作研究学习中。

其中对智能变电站基础模型，基于智能变电站参数依次执行预设文法规则中的每一条规则，创建得到三维智能变电站模型包括：

选择一个标志性变电站为基础模块进行采样，对所述变电站基础模型，基于所述变电站参数执行所述预设文法规则中的第一条规则，生成第一变电站基础模型；

将所述第一变电站基础模型分解成多个二维形状的站内模型；

基于所述变电站参数执行所述预设文法规则中所述第一条规则的下一条规则，对生成的多个所述变电站模型做进一步处理，得到第二变电站基础模型；

以此类推，直至执行完所述预设文法规则中的所有规则，创建得到所述三维智能变电站模型。

将所需设备连接在一起时，一切准备就绪可以将任何人随时代入一所三维立体的智能变电站，大大提高了变电站的可视化效果。

一种基于VR技术的智能变电站二次调试仿真系统，包括创建单元和渲染单元，分别介绍如下：

创建单元，用于对智能变电站二次调试中保护调试和模拟对点工作为基础模型，基于调试工作内容依次执行预设文法规则中的每一条规则，创建得到三维二次调试工作模型，所述创建单元具体用于：

对所述二次调试基础模型，基于所述调试工作参数执行所述预设文法规则中的第一条规则，生成第一调试基础模型；

将所述第一调试基础模型分解成多个二维形状的调试模型；

基于所述电缆参数执行所述预设文法规则中所述第一条规则的下一条规则，对生成的多个所述调试模型做进一步处理，得到第二调试基础模型；

以此类推，直至执行完所述预设文法规则中的所有规则，创建得到所述三维保护调试和模拟对点模型。

渲染单元，用于利用3D引擎将创建得到的所述三维二次调试工作模型提交给图形处理器进行渲染，生成三维工作模型图像。

将所需设备模块连接在一起时，一切准备就绪可以将任何人随时进入智能变电站二次调试工作，无需进入现场，进行智能变电站二次调试工作的研究与探讨。

其中，预设文法规则具体包括：加法规则及转换规则。

加法规则，用于在执行模型执行完成之后，生成新模型；加法规则内容包括但不限于：插入、拉升等。本实施例中，加法规则具体是指对变电站内保护屏柜基础模型增加控制点，可以在电缆插头及柜门增加控制点，以改变屏柜的运行状态。

转换规则，用于在执行模型执行完成之后，改变该执行模型的形状和属性；转换规则内容包括但不限于移动、旋转、缩放等。比如，模拟变电站内二次保护对点调试试验，对站内故障信号进行模拟。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种三维智能变电站二次调试仿真方法，以解决传统方案中，理论传输及图纸学习可视化效果不强的问题。

参见图1，该方法包括以下步骤：

步骤S101、对智能变电站二次调试基础模型，基于智能变电站参数依次执行预设文法规则中的每一条规则，创建得到三维智能变电站二次调试模型；

其中，本步骤中的智能变电站二次调试基础模型指的是：常规变电站二次调试基础结构。该二次调试基础模型具体为内置于程序底层的模型数据，通过对模型参数进行设置，实现对变电站二次调试基础模型的设置，比如，二次调试中的保护调试和模拟对点等。

预设文法规则为预先设计的形状语法，旨在驱动二维平面或三维模型不断生成站内二次调试模型的各种细节，该细节包括：站内设备、试验仪器等，从而创建出新的三维模型。

步骤S102、利用3D引擎将创建得到的三维智能变电站二次调试模型提交给图形处理器进行渲染，生成三维二次调试模型图像。

3D引擎是将现实中的物质抽象为多边形或者各种曲线等表现形式，在计算机中进行相关计算并输出最终图像的算法实现的集合。换句话说，3D引擎就像是在计算机内建立一个“真实的变电站”。

综上可知，本发明公开了一种三维智能变电站模型的创建以及智能变电站二次调试仿真的模拟试验，对智能变电站基础模型，基于变电站二次调试参数依次执行预设文法规则中的每一条规则，创建得到三维智能变电站二次调试模型，利用3D引擎将创建得到的三维智能变电站模型以及二次调试试验中的保护调试和模拟对点提交给图形处理器进行渲染，生成三维智能模型图像。由此可以看出，本发明通过创建三维智能变电站模型，实现了对智能变电站的真实再现，继而实现通过VR技术完成智能变电站二次调试仿真模拟试验。相比传统的理论传授而言，本发明大大提高了智能变电站二次调试仿真模拟试验的可视化效果。

Claims (8)

1.基于VR技术的智能变电站二次调试仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101：对智能变电站二次调试基础模型，基于智能变电站二次调试参数依次执行预设文法规则中的每一条规则，创建得到三维智能变电站二次调试仿真模型；

S102：利用3D引擎将创建得到的三维智能变电站二次调试仿真模型提交给图形处理器进行渲染，生成三维智能变电站二次调试仿真模型图像。

2.根据权利要求1所述的基于VR技术的智能变电站二次调试仿真方法，其特征在于，所述对智能变电站二次调试基础模型，基于智能变电站二次调试参数依次执行预设文法规则中的每一条规则，创建得到三维智能变电站二次调试仿真模型包括：

S1011：对智能变电站二次调试基础模型，基于智能变电站二次调试参数执行预设文法规则中的第一条规则，生成第一智能变电站基础模型；

S1012：将所述第一智能变电站基础模型分解成多个二维形状的站内模型；

S1013：基于智能变电站二次调试参数执行预设文法规则中第一条规则的下一条规则，对生成的多个站内模型做进一步处理，得到第二变电站基础模型；

S1014：以此类推，直至执行完预设文法规则中的所有规则，创建得到三维智能变电站二次调试仿真模型。

3.根据权利要求1所述的基于VR技术的智能变电站二次调试仿真方法，其特征在于，所述预设文法规则为预先设计的形状语法，用于驱动二维平面或三维模型不断生成站内二次调试模型的各种细节，从而创建出新的三维模型。

4.根据权利要求3所述的基于VR技术的智能变电站二次调试仿真方法，其特征在于，所述预设文法规则具体包括：加法规则和转换规则；

加法规则：用于在执行模型执行完成之后，生成新模型；

转换规则：用于在执行模型执行完成之后，改变该执行模型的形状和属性。

5.基于VR技术的智能变电站二次调试仿真系统，其特征在于，包括：

创建单元：用于对智能变电站二次调试基础模型，基于智能变电站二次调试参数依次执行预设文法规则中的每一条规则，创建得到三维智能变电站二次调试仿真模型；

渲染单元：利用3D引擎将创建得到的三维智能变电站二次调试仿真模型提交给图形处理器进行渲染，生成三维智能变电站二次调试仿真模型图像。

6.根据权利要求5所述的基于VR技术的智能变电站二次调试仿真系统，其特征在于，所述创建单元具体用于：

对智能变电站二次调试基础模型，基于智能变电站二次调试参数执行预设文法规则中的第一条规则，生成第一智能变电站基础模型；

将所述第一智能变电站基础模型分解成多个二维形状的站内模型；

基于智能变电站二次调试参数执行预设文法规则中第一条规则的下一条规则，对生成的多个站内模型做进一步处理，得到第二变电站基础模型；

以此类推，直至执行完预设文法规则中的所有规则，创建得到三维智能变电站二次调试仿真模型。

7.根据权利要求5所述的基于VR技术的智能变电站二次调试仿真系统，其特征在于，所述预设文法规则为预先设计的形状语法，用于驱动二维平面或三维模型不断生成站内二次调试模型的各种细节，从而创建出新的三维模型。

8.根据权利要求7所述的基于VR技术的智能变电站二次调试仿真系统，其特征在于，所述预设文法规则具体包括：加法规则和转换规则；

加法规则：用于在执行模型执行完成之后，生成新模型；

转换规则：用于在执行模型执行完成之后，改变该执行模型的形状和属性。