CN110992491A - 一种基于ar的变电站主设备零部件三维模型构建系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于AR的变电站主设备零部件三维模型构建系统，包括计算机、仪器数据采集模块、图像数据采集模块、隐藏补缺模块、数据处理模块、建模模块和标注模块，此基于AR的变电站主设备零部件三维模型构建系统的实现步骤如下：三维数据采集，数据处理过滤，零部件模型库建立，零部件信息采集，零部件标注；该基于AR的变电站主设备零部件三维模型构建系统设计合理，能够更加直观、清晰地展示变电站主设备检修过程及其工艺要求，有效避免语言描述不清的问题，能够保证和提高变电站主设备检修质量。
Description
技术领域
本发明属于电力主设备检修技术领域，特别涉及一种基于AR的变电站主设备零部件三维模型构建系统。
背景技术
变电设备的定期和不定期检修是保证电力系统可靠运行、减少电力系统事故的有效手段。其中，变电站主设备作为电力系统应用重要、复杂的电气设备之一，其检修工作难度大，耗时长，对检修人员技术水平要求高，长期以来，在技术人员培训方面采用将理论学习、师傅“传、帮、带”以及检修实践三个环节相结合的模式。虽然这种培养模式起到了很好的作用，但也存在着培养周期长，专业技术传授不够全面等不足。因为：(1)变电站主设备检修理论知识的解析手段受限制及主设备结构的复杂性给技术人员的理论学习带来了困难；(2)领域专家“传、帮、带”以及检修实践必须结合具体的变电站主设备检修过程进行，难以在较短时期内做到变电站主设备检修技术的系统传授。在检修现场作业方面，由于往往多个作业同时进行，也存在着作业流程标准化落实不够、检修质量不一致以及需要大量领域专家到达现场指导等问题。因此，采用日趋成熟的增强现实(AR)技术对变电站主设备检修技术人员进行直观、深入检修过程细节、体现众多领域专家经验的系统性培训和实际检修现场作业指导是一个具有很好实际应用价值的研究课题，并可望获得十分明确的应用效果，而变电站主设备零部件的三维模型构建，为实现上述目的的基础，为此，本发明提出一种基于AR的变电站主设备零部件三维模型构建系统。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于AR的变电站主设备零部件三维模型构建系统，该基于AR的变电站主设备零部件三维模型构建系统设计合理，能够更加直观、清晰地展示变电站主设备检修过程及其工艺要求，有效避免语言描述不清的问题，能够保证和提高变电站主设备检修质量。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于AR的变电站主设备零部件三维模型构建系统，包括计算机、仪器数据采集模块、图像数据采集模块、隐藏补缺模块、数据处理模块、建模模块和标注模块，此基于AR的变电站主设备零部件三维模型构建系统的实现步骤如下：
步骤一：三维数据采集；仪器数据采集模块通过3D扫描技术采集变电站主设备三维数据，图像数据采集模块以摄影测量的方式采集变电站主设备检修过程三维数据，零部件不完全拆卸下来时，通过人工绘制技术绘制零件的隐藏部分，采集变电站主设备隐藏的三维数据，并输入隐藏补缺模块；
步骤二：数据处理过滤；数据处理模块采用基于关联分析和兼容分析的三维数据过滤技术，利用仪器数据采集模块、图像数据采集模块和隐藏补缺模块采集到的变电站主设备检修过程三维数据进行关联分析和兼容分析，为构建变电站主设备零部件三维模型并建立适用于AR的变电站主设备零部件三维模型库奠定数据基础；
步骤三：零部件模型库建立；建模模块根据处理过滤后的三维数据，利用图像识别与匹配、IBMR等技术构建变电站主设备零部件三维模型，并建立适用于AR的变电站主设备零部件模型库；
步骤四：零部件信息采集；计算机采集获取变电站主设备零部件对应的基本信息以及容易产生的故障信息；
步骤五：零部件标注；标注模块将变电站主设备零部件对应的基本信息以及容易产生的故障信息与零部件模型绑定存储，并在AR实现时在对应的部位标注显示，能够对检修方法、作业流程以及工艺要求等更加准确描述，能够保证和提高变电站主设备检修质量，不仅能够大幅度降低专业技术人员和新员工的学习强度，而且能够在很大程度上提高学习效率和学习质量，能够更加直观、清晰地展示变电站主设备检修过程及其工艺要求，有效避免语言描述不清的问题，能够保证和提高变电站主设备检修质量。
作为本发明的一种优选实施方式，所述变电站主设备零部件主要包括GIS设备中断路器、电流互感器和隔离开关。
作为本发明的一种优选实施方式，所述计算机包括存储器，处理器，以及存储于存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至2中任一所述方法的步骤。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述权利要求1至2中任一所述方法的步骤。
本发明的有益效果：本发明的一种基于AR的变电站主设备零部件三维模型构建系统，计算机、仪器数据采集模块、图像数据采集模块、隐藏补缺模块、数据处理模块、建模模块和标注模块。
1、此基于AR的变电站主设备零部件三维模型构建系统的标注模块能够将变电站主设备零部件对应的基本信息以及容易产生的故障信息与零部件模型绑定存储，并在AR实现时在对应的部位标注显示，能够对检修方法、作业流程以及工艺要求等更加准确描述，有效避免语言描述不清的问题，能够保证和提高变电站主设备检修质量。
2、此基于AR的变电站主设备零部件三维模型构建系统结合AR技术后，不仅能够大幅度降低专业技术人员和新员工的学习强度，而且能够在很大程度上提高学习效率和学习质量，能够更加直观、清晰地展示变电站主设备检修过程及其工艺要求，保证和提高变电站主设备检修质量和效率。
3、此基于AR的变电站主设备零部件三维模型构建系统能够为变电站主设备的检修质量和效率提供有效的保障，实用性强，通过仪器数据采集模块、图像数据采集模块和隐藏补缺模块能够全方面采集零部件的三维数据，提高三维模型建立的精确度。
附图说明
图1为一种基于AR的变电站主设备零部件三维模型构建系统的实现步骤流程图；
图2为一种基于AR的变电站主设备零部件三维模型构建系统的功能模块图；
图中：1-计算机、2-仪器数据采集模块、3-图像数据采集模块、4-隐藏补缺模块、5-数据处理模块、6-建模模块、7-标注模块。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1至图2，本发明提供一种技术方案：一种基于AR的变电站主设备零部件三维模型构建系统，包括计算机1、仪器数据采集模块2、图像数据采集模块3、隐藏补缺模块4、数据处理模块5、建模模块6和标注模块7，此基于AR的变电站主设备零部件三维模型构建系统的实现步骤如下：
步骤一：三维数据采集；仪器数据采集模块2通过3D扫描技术采集变电站主设备三维数据，图像数据采集模块3以摄影测量的方式采集变电站主设备检修过程三维数据，零部件不完全拆卸下来时，通过人工绘制技术绘制零件的隐藏部分，采集变电站主设备隐藏的三维数据，并输入隐藏补缺模块4；
步骤二：数据处理过滤；数据处理模块5采用基于关联分析和兼容分析的三维数据过滤技术，利用仪器数据采集模块2、图像数据采集模块3和隐藏补缺模块4采集到的变电站主设备检修过程三维数据进行关联分析和兼容分析，为构建变电站主设备零部件三维模型并建立适用于AR的变电站主设备零部件三维模型库奠定数据基础；
步骤三：零部件模型库建立；建模模块6根据处理过滤后的三维数据，利用图像识别与匹配、IBMR等技术构建变电站主设备零部件三维模型，并建立适用于AR的变电站主设备零部件模型库；
步骤四：零部件信息采集；计算机1采集获取变电站主设备零部件对应的基本信息以及容易产生的故障信息；
步骤五：零部件标注；标注模块7将变电站主设备零部件对应的基本信息以及容易产生的故障信息与零部件模型绑定存储，并在AR实现时在对应的部位标注显示，能够对检修方法、作业流程以及工艺要求等更加准确描述，能够保证和提高变电站主设备检修质量，不仅能够大幅度降低专业技术人员和新员工的学习强度，而且能够在很大程度上提高学习效率和学习质量，能够更加直观、清晰地展示变电站主设备检修过程及其工艺要求，有效避免语言描述不清的问题，能够保证和提高变电站主设备检修质量。
作为本发明的一种优选实施方式，所述变电站主设备零部件主要包括GIS设备中断路器、电流互感器和隔离开关。
作为本发明的一种优选实施方式，所述计算机1包括存储器，处理器，以及存储于存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至2中任一所述方法的步骤。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述权利要求1至2中任一所述方法的步骤。
工作原理：仪器数据采集模块2通过3D扫描技术采集变电站主设备三维数据，图像数据采集模块3以摄影测量的方式采集变电站主设备检修过程三维数据，零部件不完全拆卸下来时，通过人工绘制技术绘制零件的隐藏部分，采集变电站主设备隐藏的三维数据，并输入隐藏补缺模块4，数据处理模块5采用基于关联分析和兼容分析的三维数据过滤技术，利用仪器数据采集模块2、图像数据采集模块3和隐藏补缺模块4采集到的变电站主设备检修过程三维数据进行关联分析和兼容分析，为构建变电站主设备零部件三维模型并建立适用于AR的变电站主设备零部件三维模型库奠定数据基础，建模模块6根据处理过滤后的三维数据，利用图像识别与匹配、IBMR等技术构建变电站主设备零部件三维模型，并建立适用于AR的变电站主设备零部件模型库，计算机1采集获取变电站主设备零部件对应的基本信息以及容易产生的故障信息，标注模块7将变电站主设备零部件对应的基本信息以及容易产生的故障信息与零部件模型绑定存储，并在AR实现时在对应的部位标注显示，能够对检修方法、作业流程以及工艺要求等更加准确描述，能够保证和提高变电站主设备检修质量，不仅能够大幅度降低专业技术人员和新员工的学习强度，而且能够在很大程度上提高学习效率和学习质量，能够更加直观、清晰地展示变电站主设备检修过程及其工艺要求，有效避免语言描述不清的问题，能够保证和提高变电站主设备检修质量。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种基于AR的变电站主设备零部件三维模型构建系统，其特征在于，包括计算机(1)、仪器数据采集模块(2)、图像数据采集模块(3)、隐藏补缺模块(4)、数据处理模块(5)、建模模块(6)和标注模块(7)，此基于AR的变电站主设备零部件三维模型构建系统的实现步骤如下：
步骤一：三维数据采集；仪器数据采集模块(2)通过3D扫描技术采集变电站主设备三维数据，图像数据采集模块(3)以摄影测量的方式采集变电站主设备检修过程三维数据，零部件不完全拆卸下来时，通过人工绘制技术绘制零件的隐藏部分，采集变电站主设备隐藏的三维数据，并输入隐藏补缺模块(4)；
步骤二：数据处理过滤；数据处理模块(5)采用基于关联分析和兼容分析的三维数据过滤技术，利用仪器数据采集模块(2)、图像数据采集模块(3)和隐藏补缺模块(4)采集到的变电站主设备检修过程三维数据进行关联分析和兼容分析，为构建变电站主设备零部件三维模型并建立适用于AR的变电站主设备零部件三维模型库奠定数据基础；
步骤三：零部件模型库建立；建模模块(6)根据处理过滤后的三维数据，利用图像识别与匹配、IBMR等技术构建变电站主设备零部件三维模型，并建立适用于AR的变电站主设备零部件模型库；
步骤四：零部件信息采集；计算机(1)采集获取变电站主设备零部件对应的基本信息以及容易产生的故障信息；
步骤五：零部件标注；标注模块(7)将变电站主设备零部件对应的基本信息以及容易产生的故障信息与零部件模型绑定存储，并在AR实现时在对应的部位标注显示，能够对检修方法、作业流程以及工艺要求等更加准确描述，能够保证和提高变电站主设备检修质量，不仅能够大幅度降低专业技术人员和新员工的学习强度，而且能够在很大程度上提高学习效率和学习质量，能够更加直观、清晰地展示变电站主设备检修过程及其工艺要求，有效避免语言描述不清的问题，能够保证和提高变电站主设备检修质量。
2.根据权利要求1所述的一种基于AR的变电站主设备零部件三维模型构建系统，其特征在于：所述变电站主设备零部件主要包括GIS设备中断路器、电流互感器和隔离开关。
3.根据权利要求1所述的一种基于AR的变电站主设备零部件三维模型构建系统，其特征在于：所述计算机(1)包括存储器，处理器，以及存储于存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至2中任一所述方法的步骤。
4.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述程序被处理器执行时实现上述权利要求1至2中任一所述方法的步骤。
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|---|---|---|---|---|
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| CN110322564A (zh) * | 2018-03-29 | 2019-10-11 | 广东电网有限责任公司江门供电局 | 一种适用于vr/ar的变电站运行环境的三维模型构建方法 |
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