CN111898007A - 一种变电站的三维场景模型构建系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种变电站的三维场景模型构建系统及方法，系统包括：存储模块用于存储设备三维模型和场景数据，将设备三维模型与设备台账信息建立关联关系；访问操作模块用于接收客户端请求参数，并根据解析后的请求参数触发存储模块查询设备三维模型和场景数据，得到三维场景模型，提供检索、模型选择和场景选择界面；数据关联模块用于将设备的实时运行数据与三维场景模型中的设备三维模型进行数据关联，触发显示模块进行实时运行数据显示；显示模块用于显示三维场景模型，同时显示三维场景模型中设备三维模型关联的实时运行数据。解决了现有技术未对模型存储作优化，且无法进行个性化和实时性的展示，导致应用场景受限的技术问题。

Description

一种变电站的三维场景模型构建系统及方法

技术领域

本申请涉及三维模型构建技术领域，尤其涉及一种变电站的三维场景模型构建系统及方法。

背景技术

变电站作为电力网中重要的节点，它的安全运行极其重要。随着智能变电站的持续发展，变电站大量出现的新设备以及日趋复杂的建筑结构使得传统的变电站运行管控难以满足业务发展的要求。基于三维场景重建的变电站可视化运行管控是一种有效的解决方法。其中三维场景中设备模型与实际设备的电气数据的联结是变电站三维可视化管控的关键技术。

现有的三维可视化技术在模型存储上没有优化导致加载效率不高，且无法针对系统中的多种类型的设备和场景进行个性化和实时性的展示，导致其应用场景受限。

发明内容

本申请提供了一种变电站的三维场景模型构建系统及方法，用于解决现有三维可视化技术未对模型存储作优化，且无法进行个性化和实时性的展示，导致应用场景受限的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种变电站的三维场景模型构建系统，包括：存储模块、访问操作模块、数据关联模块和显示模块；

所述存储模块用于存储设备三维模型和场景数据，将所述设备三维模型与设备台账信息建立关联关系，为不同的引擎提供不同的三维模型格式；

所述访问操作模块用于接收客户端请求参数，并根据解析后的请求参数触发所述存储模块查询所述设备三维模型和所述场景数据，得到三维场景模型，提供检索、模型选择和场景选择界面；

所述数据关联模块用于将设备的实时运行数据与所述三维场景模型中的所述设备三维模型进行数据关联，触发所述显示模块进行所述实时运行数据显示；

所述显示模块用于显示所述三维场景模型，同时显示所述三维场景模型中所述设备三维模型关联的实时运行数据。

可选的，还包括：加载模块；

所述加载模块用于将所述实时运行数据加载至所述数据关联模块，将所述三维场景模型加载至所述显示模块。

可选的，所述加载模块还用于：

加载所述三维场景模型构建过程中的辅助信息，所述辅助信息包括材质信息和LOD信息。

可选的，还包括：子场景构建模块；

所述子场景构建模块用于根据所述设备台账信息关联的所述设备三维模型构建多设备启用子场景，并触发所述显示模块进行设备子场景显示。

可选的，还包括：导出模块；

所述导出模块用于根据用户在所述访问操作模块的导出请求指令，以预置格式导出所述设备三维模型和所述场景数据。

本申请第二方面提供了一种变电站的三维场景模型构建方法，包括：

根据用户的请求参数获取设备三维模型和场景数据，所述设备三维模型与设备台账信息之间为预置关联关系；

根据所述设备三维模型和所述场景数据构建三维场景模型；

将设备的实时运行数据与所述三维场景模型中的所述设备三维模型建立数据关联；

将建立数据关联后的所述三维场景模型通过显示设备进行实时三维场景显示。

可选的，所述根据用户的请求参数获取设备三维模型和场景数据，之前还包括：

为变电站中的不同设备构建不同的所述设备三维模型，并保存。

可选的，所述根据所述设备三维模型和所述场景数据构建三维场景模型，还包括：

采用辅助信息对所述三维场景模型进行优化，得到优化后的三维场景模型，所述辅助信息包括材质信息和LOD信息。

可选的，所述方法还包括：

根据所述设备台账信息关联的所述设备三维模型构建多设备启用子场景，并进行设备子场景显示。

可选的，所述方法还包括：

根据用户的导出请求指令以预置格式导出所述设备三维模型和所述场景数据。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请中，提供了一种变电站的三维场景模型构建系统，包括：存储模块、访问操作模块、数据关联模块和显示模块；存储模块用于存储设备三维模型和场景数据，将设备三维模型与设备台账信息建立关联关系，为不同的引擎提供不同的三维模型格式；访问操作模块用于接收客户端请求参数，并根据解析后的请求参数触发存储模块查询设备三维模型和场景数据，得到三维场景模型，提供检索、模型选择和场景选择界面；数据关联模块用于将设备的实时运行数据与三维场景模型中的设备三维模型进行数据关联，触发显示模块进行实时运行数据显示；显示模块用于显示三维场景模型，同时显示三维场景模型中设备三维模型关联的实时运行数据。

本申请提供的变电站的三维场景模型构建系统，通过建立设备台账信息与设备三维模型之间的关联关系，使得所有的设备三维模型更具有条理，模型不会杂乱无章，使得优化存储的设备三维模型更加规律；而将实际设备的实时运行数据与构建的三维场景模型中的设备三维模型建立数据关联，则可以在三维场景模型中实时获取各设备的数据信息，更符合实际的实时显示需求；根据访问操作模块提供的需求选择界面使得模型构建过程更加个性化，更符合实际用户需求。因此，本申请能够解决现有三维可视化技术未对模型存储作优化，且无法进行个性化和实时性的展示，导致应用场景受限的技术问题。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种变电站的三维场景模型构建系统的一个结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种变电站的三维场景模型构建方法的一个流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

为了便于理解，请参阅图1，本申请提供的一种变电站的三维场景模型构建系统的实施例，包括：存储模块101、访问操作模块102、数据关联模块103和显示模块104；

存储模块101用于存储设备三维模型和场景数据，将设备三维模型与设备台账信息建立关联关系，为不同的引擎提供不同的三维模型格式。

需要说明的是，存储模块中存有大量各种设备三维模型，是预先构建好的，根据实际场景中存在设备，利用现有三维模型构建技术就可以得到；而且存储模块可以将不同软件开发的三维模型通过导入的形式进行统一且高效的存储。本实施例中除了在存储模块中存储设备三维模型和构建三维场景模型所需的场景数据以外，还添加了设备台账信息关联，设备台账信息是掌握企业设备资产状况，反映企业各种类型设备的拥有量、设备分布及其变动情况的主要依据；它一般有两种编排形式：一种是设备分类编号台账，它是以《设备统一分类及编号目录》为依据，按类组代号分页，按资产编号顺序排列，便于新增设备的资产编号和分类分型号统计；另一种是按照车间、班组顺序使用单位的设备台账，这种形式便于生产维修计划管理及年终设备资产清点；这两种设备台账汇总，构成企业设备总台账。

将设备台账信息关联至设备三维模型，增加了模型属性的管理信息化，将散乱无章的设备三维模型进行有序整理，使得模型的检索、查询和加载更加有的放矢；建立关联关系后的模型与业务工作流贴合更精密，同时，三维模型具有高度复用性，结合设备台账信息可以实现自动的模型匹配和分析。

存储模块可以根据引擎提供不同的三维模型私有格式文件，私有格式文件可以为引擎自身提供更加高效的加载，还能额外的提供加载信息，这其中包括一些引擎所需的各种资源文件，在加载三维模型的同时一并加载，同时完成加载过程，提高了加载效率；另外，引擎扩展的内容都可以持久化的在私有格式中，持久化是将程序数据在持久状态和瞬时状态间转换的机制。

访问操作模块102用于接收客户端请求参数，并根据解析后的请求参数触发存储模块101查询设备三维模型和场景数据，得到三维场景模型，提供检索、模型选择和场景选择界面。

需要说明的是，访问操作模块主要客户与系统的交互模块，主要用于接收客户端的查询、检索和选择请求，并根据请求触发存储模块，进行相关数据的提取；采用多个建立关联后的设备三维模型就可以组成一个应用场景，多个应用场景和场景数据可以实现变电站内部的三维场景的重建，即三维场景模型。用户可以根据需求进行模型检索、选取，然后根据实际情况进行自适应的三维场景模型的构建，这也更加符合实际的应用需求。

数据关联模块103用于将设备的实时运行数据与三维场景模型中的设备三维模型进行数据关联，触发显示模块104进行实时运行数据显示。

需要说明的是，设备的实时运行数据就是变电站中设备实际运行过程中的数据，现有的三维场景模型仅能展示场景中的设备三维模型以及场景架构，并没有针对设备的实时运行进行监测式的显示，导致三维场景提供的有效信息受限，将设备的实时运行数据与设备三维模型进行数据关联，可以在三维场景进行展示的过程过程中通过模型实时反映设备运行信息，为技术人员提供设备状态参考；也便于实现在三维可视化场景张工实时监控设备运行状态。场景中所有结构尺寸相同的设备部件和组均采用复用的方式建模，由于设备台账信息与设备三维模型之间存在关联关系，文件中存在多个物体时，属于同一设备的成组，组名物体反映设备名称并严格按照变电站台账管理层次结构对设备三维模型进行部件成组以及命名，使得每个设备命名规范唯一，能够与设备台账信息和实时运行数据进行一一关联。三维场景模型张工的设备三维模型结合电力设备的实时运行数据能直观的展示变电站运行状况，实时运行数据可以从站端有IEC101、103/104等电力规约或者已有的数据集中的大数据平台结合硬件隔离装置接入三维场景模型中，关联至对应的电力设备上，也就是设备三维模型上。

显示模块104用于显示三维场景模型，同时显示三维场景模型中设备三维模型关联的实时运行数据。

需要说明的是，显示模块主要是将构建完成的三维场景模型展示给用户，三维场景模型中的设备三维模型均与设备的实时运行数据建立了关联，因此，场景中的设备均可实时反映各设备的运行状态。

本申请提供的变电站的三维场景模型构建系统，通过建立设备台账信息与设备三维模型之间的关联关系，使得所有的设备三维模型更具有条理，模型不会杂乱无章，使得优化存储的设备三维模型更加规律；而将实际设备的实时运行数据与构建的三维场景模型中的设备三维模型建立数据关联，则可以在三维场景模型中实时获取各设备的数据信息，更符合实际的实时显示需求；根据访问操作模块提供的需求选择界面使得模型构建过程更加个性化，更符合实际用户需求。因此，本申请能够解决现有三维可视化技术未对模型存储作优化，且无法进行个性化和实时性的展示，导致应用场景受限的技术问题。

进一步地，还包括：加载模块105；加载模块105用于将实时运行数据加载至数据关联模块，将三维场景模型加载至显示模块104。

需要说明的是，加载模块主要是将数据加载至目标模块中，除了实时运行数据和三维场景模型的加载之外，还有设备三维模型、场景数据和一些模型构建过程中需要的信息；例如，加载模块还用于加载三维场景模型构建过程中的辅助信息，辅助信息包括材质信息和LOD(Levels of Detail，多细节层次)信息。具体的加载内容可以根据实际情况添加，不作具体限定。

进一步地，还包括：子场景构建模块106；子场景构建模块106用于根据设备台账信息关联的设备三维模型构建多设备启用子场景，并触发显示模块104进行设备子场景显示。

需要说明的是，子场景的构建主要适应用户的个性化需求，根据不同的需要可以基于设备台账信息，将多个设备联系在一起组成多设备的子场景，也就是说，用户可以根据某一种设备检索出该设备的启用情况的子场景。同样可以以三维模型的形式在显示模块中展示出来。

进一步地，还包括：导出模块107；导出模块107用于根据用户在访问操作模块102的导出请求指令，以预置格式导出设备三维模型和场景数据。

需要说明的是，由于存储模块中的设备三维模型可以由其他软件开发并导入，那么其中的设备三维模块也可以根据用户的查询要求，以特定的格式导出设备三维模型和场景数据，应对不同的应用情况。

为了便于理解，请参阅图2，本申请提供了一种变电站的三维场景模型构建方法的实施例，包括：

步骤201、根据用户的请求参数获取设备三维模型和场景数据，设备三维模型与设备台账信息之间为预置关联关系。

步骤202、根据设备三维模型和场景数据构建三维场景模型。

步骤203、将设备的实时运行数据与三维场景模型中的设备三维模型建立数据关联。

步骤204、将建立数据关联后的三维场景模型通过显示设备进行实时三维场景显示。

进一步地，根据用户的请求参数获取设备三维模型和场景数据，之前还包括：

为变电站中的不同设备构建不同的设备三维模型，并保存。

进一步地，根据设备三维模型和场景数据构建三维场景模型，还包括：

采用辅助信息对三维场景模型进行优化，得到优化后的三维场景模型，辅助信息包括材质信息和LOD信息。

进一步地，还包括：

根据设备台账信息关联的设备三维模型构建多设备启用子场景，并进行设备子场景显示。

进一步地，还包括：

根据用户的导出请求指令以预置格式导出设备三维模型和场景数据。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以通过一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种变电站的三维场景模型构建系统，其特征在于，包括：存储模块、访问操作模块、数据关联模块和显示模块；

所述存储模块用于存储设备三维模型和场景数据，将所述设备三维模型与设备台账信息建立关联关系，为不同的引擎提供不同的三维模型格式；

所述访问操作模块用于接收客户端请求参数，并根据解析后的请求参数触发所述存储模块查询所述设备三维模型和所述场景数据，得到三维场景模型，提供检索、模型选择和场景选择界面；

所述数据关联模块用于将设备的实时运行数据与所述三维场景模型中的所述设备三维模型进行数据关联，触发所述显示模块进行所述实时运行数据显示；

所述显示模块用于显示所述三维场景模型，同时显示所述三维场景模型中所述设备三维模型关联的实时运行数据。

2.根据权利要求1所述的变电站的三维场景模型构建系统，其特征在于，还包括：加载模块；

所述加载模块用于将所述实时运行数据加载至所述数据关联模块，将所述三维场景模型加载至所述显示模块。

3.根据权利要求2所述的变电站的三维场景模型构建系统，其特征在于，所述加载模块还用于：

加载所述三维场景模型构建过程中的辅助信息，所述辅助信息包括材质信息和LOD信息。

4.根据权利要求1所述的变电站的三维场景模型构建系统，其特征在于，还包括：子场景构建模块；

所述子场景构建模块用于根据所述设备台账信息关联的所述设备三维模型构建多设备启用子场景，并触发所述显示模块进行设备子场景显示。

5.根据权利要求1所述的变电站的三维场景模型构建系统，其特征在于，还包括：导出模块；

所述导出模块用于根据用户在所述访问操作模块的导出请求指令，以预置格式导出所述设备三维模型和所述场景数据。

6.一种变电站的三维场景模型构建方法，其特征在于，包括：

根据用户的请求参数获取设备三维模型和场景数据，所述设备三维模型与设备台账信息之间为预置关联关系；

根据所述设备三维模型和所述场景数据构建三维场景模型；

将设备的实时运行数据与所述三维场景模型中的所述设备三维模型建立数据关联；

将建立数据关联后的所述三维场景模型通过显示设备进行实时三维场景显示。

7.根据权利要求6所述的变电站的三维场景模型构建方法，其特征在于，所述根据用户的请求参数获取设备三维模型和场景数据，之前还包括：

为变电站中的不同设备构建不同的所述设备三维模型，并保存。

8.根据权利要求6所述的变电站的三维场景模型构建方法，其特征在于，所述根据所述设备三维模型和所述场景数据构建三维场景模型，还包括：

采用辅助信息对所述三维场景模型进行优化，得到优化后的三维场景模型，所述辅助信息包括材质信息和LOD信息。

9.根据权利要求6所述的变电站的三维场景模型构建方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述设备台账信息关联的所述设备三维模型构建多设备启用子场景，并进行设备子场景显示。

10.根据权利要求6所述的变电站的三维场景模型构建方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据用户的导出请求指令以预置格式导出所述设备三维模型和所述场景数据。

Images