CN111710032B - 变电站三维模型的构建方法、装置、设备和介质 - Google Patents
变电站三维模型的构建方法、装置、设备和介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111710032B CN111710032B CN202010507867.1A CN202010507867A CN111710032B CN 111710032 B CN111710032 B CN 111710032B CN 202010507867 A CN202010507867 A CN 202010507867A CN 111710032 B CN111710032 B CN 111710032B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- image
- dimensional model
- transformer substation
- mode
- dimensional
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 37
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 14
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 10
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 9
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 8
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims 2
- 238000012549 training Methods 0.000 abstract description 34
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 206010063385 Intellectualisation Diseases 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2200/00—Indexing scheme for image data processing or generation, in general
- G06T2200/04—Indexing scheme for image data processing or generation, in general involving 3D image data
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Economics (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Marketing (AREA)
- Public Health (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
Abstract
本发明实施例公开了一种变电站三维模型的构建方法、装置、设备和介质。其中,该方法包括:获取变电站场景的环境图像;其中,环境图像包括第一图像和第二图像;环境图像通过至少两个采集设备采集得到;确定第一图像的特征信息,且确定第二图像的特征信息;根据第一图像的特征信息和第二图像的特征信息,确定变电站三维模型的目标图像;其中,目标图像为三维立体图像;将目标图像映射至显示3D弧幕中,以使运行人员对变电站三维模型进行模拟演练。本发明实施例解决了在变电站三维模型构建中,浪费人力资源,效率低下,培训形式和培训载体缺乏真实感的问题,有效增强了运行人员的培训效果,同时节约了培训的人力资源成本。
Description
技术领域
本发明实施例涉及一种模型构建技术,尤其涉及一种变电站三维模型的构建方法、装置、设备和介质。
背景技术
电力系统是由发电厂、变电站、输电线、变压器和用户网络等联接起来的有机整体。在运行和生产过程中,需要保证整个电网的电压水平和频率指标,要求组成电网系统的各个部分协调工作,特别是变电站担负着调节电压品质、改变系统运行方式等重要任务。同时由于电力网络的复杂性及受自然或人为因素的影响较大,会发生各种各样的故障和事故,为保证系统在故障和事故情况下恢复正常稳定运行,同时也为了向用户尽快恢复供电,要求应迅速地对故障和事故进行处理。电力系统运行人员的岗位操作技能是影响电力系统运行安全可靠性的重要因素之一。电网公司智能化、网络化和数字化的高速发展趋势,给电网企业培训机制的革新带来新的机遇和挑战,迫切需要在加强运行人员的岗位操作技能的培训形式和培训载体方面做深入探索,弥补传统通过书本讲授,在图纸或模拟板上练习操作和进行模拟演练方法的不足。
现有技术在进行变电站三维模型构建中,主要采用3DMAX建立变电站的场景模型、室内景观模型和电气设备模型,并将各个模型按照标准规范设计成变电站三维模型库;后来发展为通过三维激光扫描仪研究变电站三维仿真模型的构建方法。
上述方案的缺陷在于:缺乏真实感,不仅浪费人力资源成本,而且运行人员的培训效率低下。
发明内容
本申请实施例提供一种变电站三维模型的构建方法、装置、设备和介质,通过采集变电站的实际设备状态信息构建虚拟的三维模型,有效实现运行人员对变电站三维模型的模拟演练。在培训形式和培训载体方面增强真实感,节约人力资源成本,有效提高了运行人员的培训效率。
第一方面,本发明实施例提供了一种变电站三维模型的构建方法,包括:
获取变电站场景的环境图像;其中,所述环境图像包括第一图像和第二图像;所述环境图像通过至少两个采集设备采集得到;
确定所述第一图像的特征信息,且确定所述第二图像的特征信息;
根据所述第一图像的特征信息和所述第二图像的特征信息,确定变电站三维模型的目标图像;其中,所述目标图像为三维立体图像;
将所述目标图像映射至显示3D弧幕中,以使运行人员对变电站三维模型进行模拟演练;其中,所述变电站三维模型包括一次设备三维模型和/或二次设备三维模型。
可选的,所述确定所述第一图像的特征信息,且确定所述第二图像的特征信息,包括:
提取所述第一图像的R通道,且提取所述第二图像的GB通道;
将所述第一图像的R通道作为所述第一图像的特征信息,且将所述第二图像的GB通道作为所述第二图像的特征信息。
可选的,所述根据所述第一图像的特征信息和所述第二图像的特征信息,确定变电站三维模型的目标图像,包括:
对所述第一图像的R通道和所述第二图像的GB通道做和运算处理,以得到变电站三维模型的目标图像。
可选的,所述将所述目标图像映射至显示3D弧幕中,包括:
控制移动设备和立体投影设备,将所述目标图像输出到带有显示屏的3D弧幕中。
可选的,所述一次设备三维模型的模拟演练为对一次设备进行模拟操作,其中,所述对一次设备进行模拟操作包括巡查、检查和漫游中的至少一项;
所述二次设备三维模型的模拟演练为对二次设备进行模拟操作,其中,所述对二次设备进行模拟操作包括监视、测量、检查、调节和切换中的至少一项。
第二方面,本发明实施例提供了一种变电站三维模型的构建装置,包括:
获取模块,用于获取变电站场景的环境图像;其中,所述环境图像包括第一图像和第二图像;所述环境图像通过至少两个采集设备采集得到;
确定模块,用于确定所述第一图像的特征信息,且确定所述第二图像的特征信息;
确定模块,还用于根据所述第一图像的特征信息和所述第二图像的特征信息,确定变电站三维模型的目标图像;其中,所述目标图像为三维立体图像;
映射模块,用于将所述目标图像映射至显示3D弧幕中,以使运行人员对变电站三维模型进行模拟演练;其中,所述变电站三维模型包括一次设备三维模型和/或二次设备三维模型。
可选的,所述确定模块,具体用于:
提取所述第一图像的R通道,且提取所述第二图像的GB通道;
将所述第一图像的R通道作为所述第一图像的特征信息,且将所述第二图像的GB通道作为所述第二图像的特征信息。
可选的,所述确定模块,还具体用于:
对所述第一图像的R通道和所述第二图像的GB通道做和运算处理,以得到变电站三维模型的目标图像。
可选的,所述映射模块,具体用于:
控制移动设备和立体投影设备,将所述目标图像输出到带有显示屏的3D弧幕中。
可选的,所述一次设备三维模型的模拟演练为对一次设备进行模拟操作,其中,所述对一次设备进行模拟操作包括巡查、检查和漫游中的至少一项;
所述二次设备三维模型的模拟演练为对二次设备进行模拟操作,其中,所述对二次设备进行模拟操作包括监视、测量、检查、调节和切换中的至少一项。
第三方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序,
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现本发明实施例中的任一种所述的变电站三维模型的构建方法。
第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本发明实施例中的任一种所述的变电站三维模型的构建方法。
本发明实施例根据获取的变电站场景的环境图像,确定其特征信息,以此确定出变电站三维模型的目标图像,并将目标图像映射至显示3D弧幕中,以使运行人员对变电站三维模型进行模拟演练。本发明实施例能够根据预先采集到的变电站三维模型实际设备状态信息构建出虚拟的变电站三维模型,解决了现有技术在进行变电站三维模型构建中,浪费人力资源以及效率低下,导致培训过程中培训形式和培训载体方面缺乏真实感,对运行人员的培训效果不佳的问题,有效提高了运行人员的培训效率,大大节约了培训的人力资源成本。
附图说明
图1是本发明实施例一中的变电站三维模型的构建方法的流程示意图;
图2是本发明实施例二中的变电站三维模型的构建方法的流程示意图;
图3是本发明实施例三中的变电站三维模型的构建装置的结构示意图;
图4是本发明实施例四中的电子设备的结构示意图;
图5是本发明实施例二中的R通道和GB通道的输出效果展示图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一中的变电站三维模型的构建方法的流程示意图。本实施例可适用于构建变电站虚拟三维模型的情况。运行人员可根据构建的虚拟三维模型对变电站三维模型进行有效模拟演练。本实施例方法可由变电站三维模型的构建装置来执行,该装置可采用硬件/或软件的方式来实现,并可配置于电子设备中。可实现本申请任意实施例所述的变电站三维模型的构建方法。如图1所示,该方法具体包括如下:
S110、获取变电站场景的环境图像;其中,环境图像包括第一图像和第二图像;环境图像通过至少两个采集设备采集得到。
在本实施例中,环境图像为变电站三维模型下实际局部区域的真实图像;第一图像和第二图像为变电站三维模型下采集到的不同位置的实际图像,为了保证采集到的第一图像和第二图像能够较大程度的反映出变电站某一局部三维模型的有效完整信息,因此,第一图像和第二图像采用不同的采集设备,并处于不同区域不同角度采集得到。
具体的,在变电站的unity3D三维模型里,分别放入左右两台摄像机,选取左摄像机,将其渲染到显存1区域中暂存,选取右摄像机,将其渲染到显存2区域中暂存,并分别用左、右两台摄像机采集变电站的三维立体图像。其中,左摄像机和右摄像机可以放置在采集区域的左右两侧,已采集得到完整全面的区域图像。
S120、确定第一图像的特征信息,且确定第二图像的特征信息。
在本实施例中,第一图像的特征信息为第一图像的通道数据,例如,可以为R通道、G通道或者B通道;第二图像的特征信息为第二图像的通道数据,例如,可以为R通道、G通道或者B通道,或者其中两个任意通道的结合,例如GB通道。其中,第一图像的通道数据和第二图像的通道数据不相同,且第一图像的通道数据和第二图像的通道数据能够组合成RGB通道。
S130、根据第一图像的特征信息和第二图像的特征信息,确定变电站三维模型的目标图像;其中,目标图像为三维立体图像。
在本实施例中,通过采集不同方位下的特征信息,能够较为全面的表示变电站三维模型的整体图像信息;变电站三维模型的目标图像为一幅同时具有R通道、G通道和B通道数据的完整三维立体图像,使得目标图像能够清晰具体的反映出变电站实际设备信息的三维模型图像。
S140、将目标图像映射至显示3D弧幕中,以使运行人员对变电站三维模型进行模拟演练;其中,变电站三维模型包括一次设备三维模型和/或二次设备三维模型。
在本实施例中,显示3D弧幕为一个具有一定半径和弧度的巨幅环形投影屏幕,其目的是根据映射进来的目标图像清晰完整的还原变电站的真实实际设备信息,从而使运行人员能够真实近距离的模拟操作相应的培训功能。本发明实施例能够根据预先采集到变电站三维模型的实际信息构建出虚拟三维模型,解决了在对运行人员的培训过程中培训效果不佳的问题,有效提高了运行人员的培训效率,从而能够在后期作业中保证电力系统运行的可靠性和安全性。
一次设备三维模型为一次设备的作业操作三维模型,二次设备三维模型为二次设备的作业操作三维模型;其中,一次设备为直接参与生产、输送和分配电能的电子设备,例如能量转换设备或者开关等;二次设备为对电气一次设备的工作状态进行监测、测量、控制、保护和调节的辅助性电子设备。
本发明实施例根据获取的变电站场景的环境图像,确定其特征信息,以此确定出变电站三维模型的目标图像,并将目标图像映射至显示3D弧幕中,以使运行人员对变电站三维模型进行模拟演练。本发明实施例能够根据预先采集到变电站三维模型的实际信息构建出虚拟三维模型,解决了现有技术在进行变电站三维模型构建时,浪费人力资源以及效率低下,导致培训过程中培训形式和培训载体方面缺乏真实感,对运行人员的培训效果不佳的问题,有效提高了运行人员的培训效率,大大节约了培训的人力资源成本。
实施例二
图2是本发明实施例二中的变电站三维模型的构建方法的流程示意图。本实施例是在上述实施例的基础上进一步扩展与优化,并可与上述技术方案中任意可选方案组合。如图2所示,该方法包括:
S210、获取变电站场景的环境图像;其中,环境图像包括第一图像和第二图像;环境图像通过至少两个采集设备采集得到。
S220、提取第一图像的R通道,且提取第二图像的GB通道。
在本实施例中,获取到变电站的两幅三维模型图像后,可以通过计算机的指定软件提取出第一图像的R通道和第二图像的GB通道,使得后续能够方便快捷的将R通道和GB通道进行合并输出。其中,提取出的R通道和GB通道如图5所示。
S230、将第一图像的R通道作为第一图像的特征信息,且将第二图像的GB通道作为第二图像的特征信息。
在本实施例中,需要根据采集至少两幅图像来合并成变电站三维模型的三维立体图像,通过采集第一图像和第二图像的不同通道信息,并通过将其做后续处理,以得到完整的变电站三维模型图像。
S240、对第一图像的R通道和第二图像的GB通道做和运算处理,以得到变电站三维模型的目标图像。
在本实施例中,和运算处理,是将R通道和GB通道合并成一个具体的展示图像,主要用于将不同的图像数据整合成一个图像,即本实施例中的目标图像;从而使得目标图像能同时涵盖第一图像和第二图像的特征信息,继而展示的图像更为贴切变电站的真实设备信息。将R通道和GB通道分别投影到不同的摄像机上。
S250、将目标图像映射至显示3D弧幕中,以使运行人员对变电站三维模型进行模拟演练;其中,变电站三维模型包括一次设备三维模型和/或二次设备三维模型。
在本实施例中,通过多通道视频输出技术,将三维图形计算机生成的实时三维数字影像,实时同步地输出并显示在一个具有一定半径和弧度的巨幅环形投影屏幕(即显示3D弧幕)上,从而形成一个具有极高分辨率的、无任何变形失真的数字三维立体影像。
本发明实施例通过第一图像的R通道和第二图像的GB通道,合并成一个三维立体虚拟图像,以实现变电站多种设备三维模型的真实还原;使得展示出的目标图像更为贴近变电站的真实设备三维模型。
可选的,S250包括:控制移动设备和立体投影设备,将目标图像输出到带有显示屏的3D弧幕中。
在本实施例中,移动设备为配置不同图形节点的图形工作站;立体投影设备为运载投射目标图像至3D弧幕上的电子设备,例如立体投影仪;同时,3D弧幕展示出来的图像为三维立体虚拟图像,使运行人员能够更真实的体验到实际的变电站设备信息。具体的,为了使投影出来的目标图像更清晰可见,因此,本实施例中至少选择2台图形工作站和6台立体投影设备对目标图像进行输出操作。
可选的,一次设备三维模型的模拟演练为对一次设备进行模拟操作,其中,对一次设备进行模拟操作包括巡查、检查和漫游中的至少一项;
二次设备三维模型的模拟演练为对二次设备进行模拟操作,其中,对二次设备进行模拟操作包括监视、测量、检查、调节和切换中的至少一项。
在本实施例中,对一次设备三维模型的模拟演练能够快速有效的检查出一次设备的应用操作情况;二次设备三维模型的模拟演练用于对二次设备进行设备的排查工作;其中,巡查为对一次设备进行设备巡查;监视为对二次设备进行动态监控。
本实施例实现了变电站一、二次设备三维模型的虚拟操作,具体如下所示:
A、一次设备三维模型
本实施例中进入虚拟设备三维模型后,设备三维模型系统会默认进入一次设备三维模型运行模式,具体可根据运行人员需求进行默认设备三维模型的调整。下面为不同模式的操作展示:
(1)检查模式
在一次设备三维模型中巡视到相应设备时,按下P键,弹出指模式界面;
选择手指方位,完成检查操作。
(2)异常处理模式
当运行人员巡视变电站三维模型中的设备时,可以先点击工具栏上的异常处理方式按钮,然后在变电站三维模型中左键双击要判断状态的设备,会出现异常处理的对话框,选中存在缺陷按钮,并且选择相应的缺陷点、缺陷类型和缺陷等级,然后选择响应的处理方式,并且点击报告缺陷按钮即可。
(3)验电模式
点击工具栏上的“验电”按钮,在设备三维模型中点击需要验电的部位,会播放验电过程动画。
(4)导航图模式
为了实现在一次设备三维模型中巡视操作,可以点击工具栏上的“导航”按钮调用导航图,该方式下可以用鼠标左键点击(并保持按下状态)导航图的上下左右方位拖动,即可实现在导航图内移动。鼠标左键双击导航图上某一设备,视点自动跳转至操作视点。
(5)挂牌模式
为了进入挂牌模式,可以先点击工具栏上的“挂牌方式”按钮,然后在设备三维模型中左键双击要挂牌的位置即可,双击后会出现选择挂牌的对话框,选择要挂的牌子,点击确定即可。
(6)巡视模式
在该模式下,可以在设备三维模型中点击需要巡视的设备,将弹出该设备的巡视点信息。
(7)对话模式
点击“对话”按钮,将弹出对话界面,输入需要发送的内容,点击发送即可。
(8)主控室模式
点击“主控室”,重新进入主控室三维模型。
(9)工器具箱模式
点击工器具栏上的“工器具箱”按钮可进入工器具选择三维模型,选择需要的安全工器具点击确定按钮即可。
B、二次设备三维模型
包括变电站控制室和继保室内的控制屏、保护屏、综合自动化屏、主变压器和交直流控制屏等屏台,实现对变电站二次设备三维模型的监视、测量、检查、调节、切换以及操作等功能。
为了更好地完成漫游、观察和操作,二次设备三维模型也设置了运行、验电、导航、挂牌、巡视、对话、主控室以及工具箱等模式,操作方法与一次设备三维模型相同。
利用变电站三维模型虚拟仿真软件实现变电站三维全景,用户可自定义变电站三维模型中摄像头的位置和角度,形成不同视角的变电站三维模型输出,可通过采用三维虚拟仿真技术的大型立体触控沙盘成像系统或其他设备实现对变电站设备和操作过程进行展示,实现变电站三维全景呈现。可将触控沙盘视为“观摩指挥系统”,在该系统中以顶视视角为主观视角,可以观看每位运行人员的具体位置和具体作业,并可调出某位运行人员的主视角,观看某位运行人员的具体作业内容。同时,也可给运行人员发送指令,告知运行人员要做的下一个作业内容。同时支持多位运行人员进行多人协同作业。
具体的,展示模式:使用无线路由器将图形工作站、立体投影仪、平板电脑、3D弧幕和电子沙盘等多个设备融合到同一系统下,运行人员通过佩戴3D眼镜方式体验高度立体感的变电站三维模型效果,并可由图形工作站、立体投影仪、平板电脑、3D弧幕和电子沙盘等多个设备实现多人协同作业。
本实施例通过Kinect传感器捕捉运行人员的体感运动数据,并映射到虚拟三维模型中驱动虚拟人体与虚拟三维模型进行互动。在变电站三维模型中设置虚拟人体跟着做当前运行人员的各种虚拟操作动作,并将动作效果实时映射到变电站三维模型的3D弧幕中,变电站三维模型的3D弧幕投影显示出各种虚拟信息,并反馈给运行人员丰富的图像信息;最终让运行人员获得身临其境的操作效果,增强现实感。
本实施例的变电站三维模型的构建方法是基于变电站仿真系统构建所得;其中,该系统是基于Unity3D三维引擎技术开发的人机系统,是由变电站Unity3D三维模型和虚拟仿真软件组成;软件实现上,主控节点计算机可根据用户需要,配置不同的图形工作站节点,并通过网络实时管理和控制图形工作站节点的渲染工作。
进一步的,本实施例支持用平板电脑等移动终端实现对变电设备三维模型仿真系统进行控制和操作。
实施例三
图3是本发明实施例三中的变电站三维模型的构建装置的结构示意图,本实施例可适用于构建变电站虚拟三维模型的情况。该装置配置于电子设备中,可实现本申请任意实施例所述的变电站三维模型的构建方法。该装置具体包括如下:
获取模块310,用于获取变电站场景的环境图像;其中,所述环境图像包括第一图像和第二图像;所述环境图像通过至少两个采集设备采集得到;
确定模块320,用于确定所述第一图像的特征信息,且确定所述第二图像的特征信息;
确定模块320,还用于根据所述第一图像的特征信息和所述第二图像的特征信息,确定变电站三维模型的目标图像;其中,所述目标图像为三维立体图像;
映射模块330,用于将所述目标图像映射至显示3D弧幕中,以使运行人员对变电站三维模型进行模拟演练;其中,所述变电站三维模型包括一次设备三维模型和/或二次设备三维模型。
可选的,所述确定模块320,具体用于:
提取所述第一图像的R通道,且提取所述第二图像的GB通道;
将所述第一图像的R通道作为所述第一图像的特征信息,且将所述第二图像的GB通道作为所述第二图像的特征信息。
可选的,所述确定模块320,还具体用于:
对所述第一图像的R通道和所述第二图像的GB通道做和运算处理,以得到变电站三维模型的目标图像。
可选的,所述映射模块330,具体用于:
控制移动设备和立体投影设备,将所述目标图像输出到带有显示屏的3D弧幕中。
可选的,所述一次设备三维模型的模拟演练为对一次设备进行模拟操作,其中,所述对一次设备进行模拟操作包括巡查、检查和漫游中的至少一项;
所述二次设备三维模型的模拟演练为对二次设备进行模拟操作,其中,所述对二次设备进行模拟操作包括监视、测量、检查、调节和切换中的至少一项。
通过本发明实施例三的变电站三维模型的构建装置,解决了现有技术在进行变电站三维模型构建时,浪费人力资源以及效率低下,导致培训过程中培训形式和培训载体方面缺乏真实感,对运行人员的培训效果不佳的问题,有效提高了运行人员的培训效率,大大节约了培训的人力资源成本。
本发明实施例所提供的变电站三维模型的构建装置可执行本发明任意实施例所提供的变电站三维模型的构建方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图4是本发明实施例四中的电子设备的结构示意图,如图4所示,该电子设备包括处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440;电子设备中处理器410的数量可以是一个或多个,图4中以一个处理器410为例;电子设备中的处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440可以通过总线或其他方式连接,图4中以通过总线连接为例。
存储器420作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的变电站三维模型的构建方法对应的程序指令/模块。处理器410通过运行存储在存储器420中的软件程序、指令以及模块,从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理,即实现本发明实施例所提供的变电站三维模型的构建方法。
存储器420可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外,存储器420可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储器420可进一步包括相对于处理器410远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置430可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入,可以包括键盘、鼠标等。输出装置440可包括显示屏等显示设备。
实施例五
本实施例提供一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于实现本发明实施例所提供的变电站三维模型的构建方法。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的变电站三维模型的构建方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现,当然也可以通过硬件实现,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是,上述搜索装置的实施例中,所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (4)
1.一种变电站三维模型的构建方法,其特征在于,所述方法包括:
获取变电站场景的环境图像;其中,所述环境图像包括第一图像和第二图像;所述环境图像通过至少两个采集设备采集得到;
确定所述第一图像的特征信息,且确定所述第二图像的特征信息;
根据所述第一图像的特征信息和所述第二图像的特征信息,确定变电站三维模型的目标图像;其中,所述目标图像为三维立体图像;
将所述目标图像映射至显示3D弧幕中,以使运行人员对变电站三维模型进行模拟演练;其中,所述变电站三维模型包括一次设备三维模型和/或二次设备三维模型;
所述确定所述第一图像的特征信息,且确定所述第二图像的特征信息,包括:
提取所述第一图像的R通道,且提取所述第二图像的GB通道;
将所述第一图像的R通道作为所述第一图像的特征信息,且将所述第二图像的GB通道作为所述第二图像的特征信息;
所述第一图像和所述第二图像为所述变电站三维模型下采集到的不同位置的实际图像;
所述根据所述第一图像的特征信息和所述第二图像的特征信息,确定变电站三维模型的目标图像,包括:
对所述第一图像的R通道和所述第二图像的GB通道做和运算处理,以得到变电站三维模型的目标图像;
所述将所述目标图像映射至显示3D弧幕中,包括:
控制移动设备和立体投影设备,将所述目标图像输出到带有显示屏的3D弧幕中;
所述显示3D弧幕为一个具有一定半径和弧度的巨幅环形投影屏幕;
通过多通道视频输出技术,将三维图形计算机生成的实时三维数字影像,实时同步地输出并显示在一个所述具有一定半径和弧度的巨幅环形投影屏幕上,从而形成一个具有高分辨率的、无变形失真的数字三维立体影像;
所述移动设备为配置不同图形节点的图形工作站;
所述将三维图形计算机生成的实时三维数字影像,实时同步地输出并显示在一个所述具有一定半径和弧度的巨幅环形投影屏幕上,包括:
至少选择2台图形工作站和6台立体投影设备对目标图像进行输出操作,输出到所述显示3D弧幕中,从视觉上给用户高度的3D感;
所述变电站三维模型的构建方法是基于变电站仿真系统构建所得,其中,所述变电站仿真系统是基于Unity3D三维引擎技术开发的人机系统,是由变电站Unity3D三维模型和虚拟仿真软件组成;
所述一次设备三维模型的模拟演练为对一次设备进行模拟操作,其中,所述对一次设备进行模拟操作包括巡查、检查和漫游中的至少一项;
所述二次设备三维模型的模拟演练为对二次设备进行模拟操作,其中,所述对二次设备进行模拟操作包括监视、测量、检查、调节和切换中的至少一项;
所述一次设备三维模型包括:运行模式、检查模式、异常处理模式、验电模式、导航图模式、挂牌模式、巡视模式、对话模式、主控室模式、工器具箱模式;
所述二次设备三维模型包括:运行模式、验电模式、导航模式、挂牌模式、巡视模式、对话模式、主控室模式以及工具箱模式;
所述变电站三维模型的构建方法,还包括:
在所述变电站三维模型中设置虚拟人体;
通过Kinect传感器捕捉运行人员的体感运动数据,并映射到所述变电站三维模型中驱动所述虚拟人体与所述变电站三维模型进行互动;
所述变电站三维模型的构建方法,还包括:
通过采用三维虚拟仿真技术的大型立体触控沙盘成像系统实现对变电站设备和操作过程进行展示,实现变电站三维全景呈现。
2.一种变电站三维模型的构建装置,其特征在于,所述装置包括:
获取模块,用于获取变电站场景的环境图像;其中,所述环境图像包括第一图像和第二图像;所述环境图像通过至少两个采集设备采集得到;
确定模块,用于确定所述第一图像的特征信息,且确定所述第二图像的特征信息;
确定模块,还用于根据所述第一图像的特征信息和所述第二图像的特征信息,确定变电站三维模型的目标图像;其中,所述目标图像为三维立体图像;
映射模块,用于将所述目标图像映射至显示3D弧幕中,以使运行人员对变电站三维模型进行模拟演练;其中,所述变电站三维模型包括一次设备三维模型和/或二次设备三维模型;
所述确定模块,具体用于:
提取所述第一图像的R通道,且提取所述第二图像的GB通道;
将所述第一图像的R通道作为所述第一图像的特征信息,且将所述第二图像的GB通道作为所述第二图像的特征信息;
所述第一图像和所述第二图像为所述变电站三维模型下采集到的不同位置的实际图像;
所述将所述目标图像映射至显示3D弧幕中,包括:
控制移动设备和立体投影设备,将所述目标图像输出到带有显示屏的3D弧幕中;
所述映射模块,具体用于:
控制移动设备和立体投影设备,将所述目标图像输出到带有显示屏的3D弧幕中;所述显示3D弧幕为一个具有一定半径和弧度的巨幅环形投影屏幕;
通过多通道视频输出技术,将三维图形计算机生成的实时三维数字影像,实时同步地输出并显示在一个所述具有一定半径和弧度的巨幅环形投影屏幕上,从而形成一个具有高分辨率的、无变形失真的数字三维立体影像;
所述移动设备为配置不同图形节点的图形工作站;
所述将三维图形计算机生成的实时三维数字影像,实时同步地输出并显示在一个所述具有一定半径和弧度的巨幅环形投影屏幕上,包括:
至少选择2台图形工作站和6台立体投影设备协同对目标图像进行输出操作,输出到所述显示3D弧幕中,从视觉上给用户高度的3D感;
所述变电站三维模型的构建方法是基于变电站仿真系统构建所得,其中,所述变电站仿真系统是基于Unity3D三维引擎技术开发的人机系统,是由变电站Unity3D三维模型和虚拟仿真软件组成;
所述一次设备三维模型的模拟演练为对一次设备进行模拟操作,其中,所述对一次设备进行模拟操作包括巡查、检查和漫游中的至少一项;
所述二次设备三维模型的模拟演练为对二次设备进行模拟操作,其中,所述对二次设备进行模拟操作包括监视、测量、检查、调节和切换中的至少一项;
所述一次设备三维模型包括:运行模式、检查模式、异常处理模式、验电模式、导航图模式、挂牌模式、巡视模式、对话模式、主控室模式、工器具箱模式;
所述二次设备三维模型包括:运行模式、验电模式、导航模式、挂牌模式、巡视模式、对话模式、主控室模式以及工具箱模式;
所述装置,还包括:
虚拟人体确定模块,用于在所述变电站三维模型中设置虚拟人体,通过Kinect传感器捕捉运行人员的体感运动数据,并映射到所述变电站三维模型中驱动所述虚拟人体与所述变电站三维模型进行互动;
在变电站三维模型中设置虚拟人体跟着做当前运行人员的各种虚拟操作动作,并将动作效果实时映射到变电站三维模型的3D弧幕中,变电站三维模型的3D弧幕投影显示出各种虚拟信息,并反馈给运行人员丰富的图像信息;最终让运行人员获得身临其境的操作效果,增强现实感;
所述装置,还包括:
展示模块,通过采用三维虚拟仿真技术的大型立体触控沙盘成像系统实现对变电站设备和操作过程进行展示,实现变电站三维全景呈现;
通过无线路由器将图形工作站、立体投影仪、平板电脑、3D弧幕和电子沙盘融合到同一系统下,运行人员通过佩戴3D眼镜方式体验高度立体感的变电站三维模型效果,并由图形工作站、立体投影仪、平板电脑、3D弧幕和电子沙盘实现多人协同作业。
3.一种电子设备,其特征在于,包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序,
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1所述的变电站三维模型的构建方法。
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,该程序被处理器执行时实现如权利要求1所述的变电站三维模型的构建方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010507867.1A CN111710032B (zh) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | 变电站三维模型的构建方法、装置、设备和介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010507867.1A CN111710032B (zh) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | 变电站三维模型的构建方法、装置、设备和介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111710032A CN111710032A (zh) | 2020-09-25 |
CN111710032B true CN111710032B (zh) | 2023-09-26 |
Family
ID=72539007
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010507867.1A Active CN111710032B (zh) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | 变电站三维模型的构建方法、装置、设备和介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111710032B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112989541B (zh) * | 2021-05-07 | 2021-07-23 | 国网浙江省电力有限公司金华供电公司 | 三维网格模型生成方法、装置、电子设备和可读存储介质 |
CN113191336B (zh) * | 2021-06-04 | 2022-01-14 | 绍兴建元电力集团有限公司 | 基于图像识别的电力隐患识别方法及系统 |
CN114239774A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-25 | 广东电网有限责任公司 | 一种变电站设备台账与实景同步方法、装置及计算机设备 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10198877A (ja) * | 1997-01-09 | 1998-07-31 | Meidensha Corp | 安全区域確認システム |
JP2000322599A (ja) * | 1999-05-14 | 2000-11-24 | Meidensha Corp | 三次元モデルの作成方法 |
CN108259858A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-07-06 | 四川华雁信息产业股份有限公司 | 变电站场景与设备的监控方法及装置 |
CN109102566A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-12-28 | 郑州祥和电力设计有限公司 | 一种变电站的室内外实景重建方法及其装置 |
CN109165330A (zh) * | 2018-08-10 | 2019-01-08 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种用于变电站的建模方法、装置、设备及存储介质 |
CN110717971A (zh) * | 2019-09-19 | 2020-01-21 | 深圳供电局有限公司 | 面向电网培训业务的变电站三维仿真系统数据库建模系统 |
-
2020
- 2020-06-05 CN CN202010507867.1A patent/CN111710032B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10198877A (ja) * | 1997-01-09 | 1998-07-31 | Meidensha Corp | 安全区域確認システム |
JP2000322599A (ja) * | 1999-05-14 | 2000-11-24 | Meidensha Corp | 三次元モデルの作成方法 |
CN108259858A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-07-06 | 四川华雁信息产业股份有限公司 | 变电站场景与设备的监控方法及装置 |
CN109165330A (zh) * | 2018-08-10 | 2019-01-08 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种用于变电站的建模方法、装置、设备及存储介质 |
CN109102566A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-12-28 | 郑州祥和电力设计有限公司 | 一种变电站的室内外实景重建方法及其装置 |
CN110717971A (zh) * | 2019-09-19 | 2020-01-21 | 深圳供电局有限公司 | 面向电网培训业务的变电站三维仿真系统数据库建模系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111710032A (zh) | 2020-09-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111710032B (zh) | 变电站三维模型的构建方法、装置、设备和介质 | |
CN103632581B (zh) | 电能量采集终端调试运维模拟仿真方法 | |
CN106652686A (zh) | 一种继电保护vr培训系统 | |
CN107610238B (zh) | 一种电力设备ar动态模型系统及其工作方法 | |
CN106775746A (zh) | 一种智能变电站三维仿真培训软件系统及其平台搭建方法 | |
CN202230635U (zh) | 基于虚拟现实技术的变电站巡检机器人仿真系统 | |
CN111127974A (zh) | 一种变电站作业虚拟现实与增强现实三维应用服务平台 | |
CN106326678A (zh) | 基于虚拟现实的样房体验方法、体验设备和体验系统 | |
CN113011723A (zh) | 一种基于增强现实的远程装备维保系统 | |
CN112561786A (zh) | 基于图像卡通化的在线直播方法、装置和电子设备 | |
CN112306233A (zh) | 一种巡检方法、系统和巡检管理平台 | |
CN115713877A (zh) | 适用于船舶机电装备故障信息模拟的故障排除引导方法 | |
CN112184881B (zh) | 一种电力设备多层次全过程监视方法 | |
CN109188153A (zh) | 一种高压开关设备三维全景智能状态监测系统 | |
CN106789332B (zh) | 机房可视化管理运维平台及方法 | |
CN117289797A (zh) | 一种基于元宇宙技术的变电站巡视信息交互方法及系统 | |
CN116341064A (zh) | 基于3DMax建模的智能变电站云系统的建模系统和方法 | |
CN113094425B (zh) | 存储器、事故应急预案生成方法、装置和设备 | |
CN113436320B (zh) | 基于ifc模型文件的3d模型生成系统及方法 | |
CN116033240A (zh) | 基于车站运营驾驶舱的设备巡视方法及系统 | |
CN105225564A (zh) | 基于三维的电力系统通信反事故演练平台 | |
CN107015815B (zh) | 一种用于模拟核电站安全控制显示设备的装置 | |
Tengfei et al. | Application analysis of 3d digital technology in power grid training | |
CN215770120U (zh) | 特高压gis设备检测培训临境交互系统 | |
CN210606258U (zh) | 一种数字化工厂控制仿真教学平台 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |