CN112598795A - 一种变电站三维仿真应用构建方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站三维仿真应用构建方法和装置，包括：接收预置管理用户输入的系统基础信息、变电站基本信息、三维模型信息和接口配置信息；当接收到用户登录信息时，基于所述系统基础信息判断所述用户登录信息对应的使用用户是否具有模型构建权限；若所述使用用户具有所述模型构建权限，则根据所述变电站基本信息和所述三维模型信息，构建初始三维变电站模型；采用所述接口配置信息对所述初始三维变电站模型进行数据配置，生成目标三维变电站模型；响应于所述使用用户输入的操作指令，在所述目标三维变电站模型中执行与所述操作指令对应的操作。本发明能够快速构建变电站三维仿真应用，有效推动三维智能变电站建设进程。

Description

一种变电站三维仿真应用构建方法和装置

技术领域

本发明涉及电力系统仿真应用技术领域，尤其涉及一种变电站三维仿真应用构建方法和装置。

背景技术

变电站作业是一项专业性强、技术含量高、安全措施严格、作业工况复杂的工作。随着三维建模、虚拟现实、增强现实等可视化技术的快速发展，其在变电站监控、运维检修、工作辅助、业务培训、安全管控等方面的应用逐渐成为热点。电网现阶段开发了一系列电力三维仿真方向的应用，并初步实现了电力业务集成和运行。但现有的电力三维仿真应用软件开发周期长、专业性强，难以快速开发有效服务于电力系统所需的三维仿真应用。

因此，亟需构建一种变电站三维仿真应用高效开发模式，推动三维智能变电站建设进程。

发明内容

本发明提供了一种变电站三维仿真应用构建方法和装置，解决了现有的电力三维仿真应用软件开发周期长、专业性强，难以快速开发有效服务于电力系统所需的三维仿真应用的技术问题。

本发明提供的一种变电站三维仿真应用构建方法，包括：

接收预置管理用户输入的系统基础信息、变电站基本信息、三维模型信息和接口配置信息；

当接收到用户登录信息时，基于所述系统基础信息判断所述用户登录信息对应的使用用户是否具有模型构建权限；

若所述使用用户具有所述模型构建权限，则根据所述变电站基本信息和所述三维模型信息，构建初始三维变电站模型；

采用所述接口配置信息对所述初始三维变电站模型进行接口配置，生成目标三维变电站模型；

响应于所述使用用户输入的操作指令，在所述目标三维变电站模型中执行与所述操作指令对应的操作。

可选地，所述系统基础信息包括用户认证信息，所述当接收到用户登录信息时，基于所述系统基础信息判断所述用户登录信息对应的使用用户是否具有模型构建权限的步骤，包括：

当接收到所述用户登录信息时，比对所述用户认证信息与所述用户登录信息；

若所述用户认证信息与所述用户登录信息相同，则判定所述用户登录信息对应的使用用户具有模型构建权限。

可选地，还包括：

若所述用户认证信息与所述用户登录信息不同，则判定所述用户登录信息对应的使用用户不具有模型构建权限。

可选地，所述变电站基本信息包括设备基础信息和变电站点云信息，所述三维模型信息包括目标设备三维模型和公共基础设施三维模型；所述若所述使用用户具有所述模型构建权限，则根据所述变电站基本信息和所述三维模型信息，构建初始三维变电站模型的步骤，包括：

若所述使用用户具有所述模型构建权限，则通过预置场景编辑器选择预置的变电站三维初始化场景和所述公共基础设施三维模型；

基于所述设备基础信息，选择所述目标设备三维模型；

基于所述变电站点云信息，确定所述目标设备三维模型在所述变电站三维初始化场景中的第一空间坐标和所述公共基础设施三维模型在所述变电站三维初始化场景中的第二空间坐标；

在所述第一空间坐标上加载所述目标设备三维模型；

在所述第二空间坐标上加载所述公共基础设施三维模型；

配置多个所述目标设备三维模型之间的连接关系，生成初始三维变电站模型。

可选地，所述采用所述接口配置信息对所述初始三维变电站模型进行数据配置，生成目标三维变电站模型的步骤，包括：

采用所述接口配置信息对所述初始三维变电站模型的对外接口进行配置；

通过所述对外接口建立所述初始三维变电站模型与预置数据采集装置之间的数据连接，生成目标三维变电站模型。

可选地，所述方法还包括：

当接收到用户登录信息时，基于所述系统基础信息判断所述用户登录信息对应的使用用户是否具有一次接线图权限；

若所述使用用户具有所述一次接线图权限，则根据所述变电站基本信息从预置一次接线图编辑器中选择与多个所述目标设备三维模型分别对应的多个变电站设备图元；

依据所述连接关系，采用多个所述变电站设备图元生成一次接线图。

可选地，在所述响应于所述使用用户输入的操作指令，在所述目标三维变电站模型中执行与所述操作指令对应的操作的步骤之前，所述方法还包括：

通过预置AR交互设备和预置VR交互设备向所述使用用户展示所述目标三维变电站模型。

可选地，所述操作指令包括变电站信息获取指令和作业操作指令，所述响应于所述使用用户输入的操作指令，在所述目标三维变电站模型中执行与所述操作指令对应的操作的步骤的步骤，包括：

响应于所述使用用户输入的所述变电站信息获取指令，通过所述预置VR交互设备显示所述目标三维变电站模型的全息数据；

响应于所述使用用户输入的所述作业操作指令，通过所述预置AR交互设备操作所述目标三维变电站模型。

可选地，所述方法还包括：

当所述操作不符合预定条件时，输出安防警报。

本发明还提供了一种变电站三维仿真应用构建装置，包括：

数据获取模块，用于接收预置管理用户输入的系统基础信息、变电站基本信息、三维模型信息和接口配置信息；权限判断模块，用于当接收到用户登录信息时，基于所述系统基础信息判断所述用户登录信息对应的使用用户是否具有模型构建权限；初始三维变电站模型构建模块，用于若所述使用用户具有所述模型构建权限，则根据所述变电站基本信息和所述三维模型信息，构建初始三维变电站模型；目标三维变电站模型生成模块，用于采用所述接口配置信息对所述初始三维变电站模型进行数据配置，生成目标三维变电站模型；操作响应模块，用于响应于所述使用用户输入的操作指令，在所述目标三维变电站模型中执行与所述操作指令对应的操作。

可选地，所述系统基础信息包括用户认证信息，所述权限判断模块702包括：比对子模块，用于当接收到所述用户登录信息时，比对所述用户认证信息与所述用户登录信息；第一判定子模块，用于若所述用户认证信息与所述用户登录信息相同，则判定所述用户登录信息对应的使用用户具有模型构建权限。

可选地，所述权限判断模块还包括：第二判定子模块，用于若所述用户认证信息与所述用户登录信息不同，则判定所述用户登录信息对应的使用用户不具有模型构建权限。

可选地，所述变电站基本信息包括设备基础信息和变电站点云信息，所述三维模型信息包括目标设备三维模型和公共基础设施三维模型；所述初始三维变电站模型构建模块包括：变电站三维初始化场景加载子模块，用于若所述使用用户具有所述模型构建权限，则通过预置场景编辑器选择预置的变电站三维初始化场景和所述公共基础设施三维模型；目标设备三维模型选择子模块，用于基于所述设备基础信息，选择所述目标设备三维模型；空间坐标确定子模块，用于基于所述变电站点云信息，确定所述目标设备三维模型在所述变电站三维初始化场景中的第一空间坐标和所述公共基础设施三维模型在所述变电站三维初始化场景中的第二空间坐标；第一加载子模块，用于在所述第一空间坐标上加载所述目标设备三维模型；第二加载子模块，用于在所述第二空间坐标上加载所述公共基础设施三维模型；初始三维变电站模型生成子模块，用于配置多个所述目标设备三维模型之间的连接关系，生成初始三维变电站模型。

可选地，所述目标三维变电站模型生成模块包括：对外接口配置子模块，用于采用所述接口配置信息对所述初始三维变电站模型的对外接口进行配置；目标三维变电站模型生成子模块，用于通过所述对外接口建立所述初始三维变电站模型与预置数据采集装置之间的数据连接，生成目标三维变电站模型。

可选地，所述装置还包括：一次接线图权限判断模块，用于当接收到用户登录信息时，基于所述系统基础信息判断所述用户登录信息对应的使用用户是否具有一次接线图权限；变电站设备图元选择模块，用于若所述使用用户具有所述一次接线图权限，则根据所述变电站基本信息从预置一次接线图编辑器中选择与多个所述目标设备三维模型分别对应的多个变电站设备图元；一次接线图生成模块，用于依据所述连接关系，采用多个所述变电站设备图元生成一次接线图。

可选地，所述装置还包括：模型展示模块，用于通过预置AR交互设备和预置VR交互设备向所述使用用户展示所述目标三维变电站模型。

可选地，所述操作指令包括变电站信息获取指令和作业操作指令，所述操作响应模块包括：第一指令响应子模块，用于响应于所述使用用户输入的所述变电站信息获取指令，通过所述预置VR交互设备显示所述目标三维变电站模型的全息数据；第二指令响应子模块，用于响应于所述使用用户输入的所述作业操作指令，通过所述预置AR交互设备操作所述目标三维变电站模型。

可选地，所述装置还包括：安防警报输出模块，用于当所述操作不符合预定条件时，输出安防警报。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

在本发明实施例中，通过预置管理用户输入建模需要的各种信息后，进一步判断使用用户的用户登录信息是否具有模型构建权限；若使用用户具有模型构建权限，则可以根据所述变电站基本信息和所述三维模型信息进行初始三维变电站模型的构建；进而基于接口配置信息对初始三维变电站模型进行数据配置，生成目标三维变电站模型；最后根据使用用户输入的操作指令，在所述目标三维变电站模型中执行对应的操作。本发明提供了一种变电站三维仿真应用构建方法和装置，解决了现有的电力三维仿真应用软件开发周期长、专业性强，难以快速开发有效服务于电力系统所需的三维仿真应用的技术问题，推动三维智能变电站建设进程。本发明构建的变电站三维仿真应用能够提高作业人员工作效率及准确性，降低作业风险，实现工作的便捷化、智能化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种变电站三维仿真应用构建方法的步骤流程图；

图2为本发明可选实施例提供的一种变电站三维仿真应用构建方法的步骤流程图；

图3为本发明实施例的初始三维变电站模型构建过程的步骤流程图；

图4为本发明实施例的目标三维变电站模型的一次接线图生成过程的步骤流程图；

图5为本发明实施例提供的一种变电站三维仿真应用构建装置的模块示意图；

图6为本发明实施例提供的变电站全息数据可视系统的模块关系图；

图7为本发明实施例提供的一种变电站三维仿真应用构建装置的结构框图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种变电站三维仿真应用构建方法和装置，用于解决现有的电力三维仿真应用软件开发周期长、专业性强，难以快速开发有效服务于电力系统所需的三维仿真应用的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种变电站三维仿真应用构建方法的步骤流程图。

本发明提供的一种变电站三维仿真应用构建方法，包括：

步骤101，接收预置管理用户输入的系统基础信息、变电站基本信息、三维模型信息和接口配置信息；

在本发明实施例中，需要在模型构建之前设置建模需要使用的各种数据，此时可以通过预置管理用户录入系统基础信息、变电站基本信息、三维模型信息和接口配置信息，以为建模和后续模型使用提供基础数据支持。

步骤102，当接收到用户登录信息时，基于所述系统基础信息判断所述用户登录信息对应的使用用户是否具有模型构建权限；

在具体实现中，当管理用户录入各种数据后，使用用户在需要依据上述数据进行建模时，为保证本装置的使用安全性，需要在接收到用户登录信息后，基于系统基础信息判断用户登录信息对应的使用用户是否具有模型构建权限，当使用用户具有模型构建权限之前，再继续执行后续的建模过程。

可选地，当所述使用用户不具有模型构建权限时，可以直接显示使用用户不具有模型构建权限的提示信息。

步骤103，若所述使用用户具有所述模型构建权限，则根据所述变电站基本信息和所述三维模型信息，构建初始三维变电站模型；

进一步地，当使用用户判定为具有模型构建权限，则可以基于所述变电站基本信息、所述三维模型信息，通过使用用户进行初始三维变电站模型的构建。

步骤104，采用所述接口配置信息对所述初始三维变电站模型进行数据配置，生成目标三维变电站模型；

而在本发明实施例中，由于初始三维变电站模型仅是具有变电站设备、场景、公共设施等的基本构造，但并不能基于使用用户的操作而进行各种操作，同时也无法对使用用户的操作进行反馈。

为此，还需要采用接口配置信息对初始三维变电站模型进行数据配置，进而生成目标三维变电站模型以供使用用户进行操作，同时还可以通过数据配置，当使用用户的操作过程出现问题时进行反馈提醒。

步骤105，响应于所述使用用户输入的操作指令，在所述目标三维变电站模型中执行与所述操作指令对应的操作。

在具体实现中，在获取到目标三维变电站模型后，使用用户还可以输入操作指令，以在目标三维变电站模型中执行与操作指令对应的操作，进而达到模拟作业的目的。

在本发明实施例中，通过预置管理用户输入建模需要的各种信息后，进一步判断使用用户的用户登录信息是否具有模型构建权限；若使用用户具有模型构建权限，则可以根据所述变电站基本信息和所述三维模型信息进行初始三维变电站模型的构建；进而基于接口配置信息对初始三维变电站模型进行数据配置，生成目标三维变电站模型；最后根据使用用户输入的操作指令，在所述目标三维变电站模型中执行对应的操作。本发明能有效解决现有的电力三维仿真应用软件开发周期长、专业性强，难以快速开发有效服务于电力系统所需的三维仿真应用的技术问题。能够提高作业人员工作效率及准确性，降低作业风险，实现工作的便捷化、智能化。

请参阅图2，图2为本发明可选实施例提供的一种变电站三维仿真应用构建方法的步骤流程图。

本发明提供的一种变电站三维仿真应用构建方法，包括：

步骤201，接收预置管理用户输入的系统基础信息、变电站基本信息、三维模型信息和接口配置信息；

在本发明实施例中，所述系统基础信息包括系统配置信息，用于对本发明的变电站作业模拟方法对应的装置提供默认配置的数据支持。

在具体实现中，变电站基本信息可以包括变电站基本属性，例如该变电站所属类型与所属名称等，还可以包括变电站设备信息，例如该变电站中的设备的编号、名称、类型和型号等信息。同时还可以包括变电站具体支持的作业信息，例如设备巡视维护作业、设备检修作业、设备电气操作类作业、设备启动作业的工艺方法、调试方法、检查项目、注意事项、作业标准等信息，本发明实施例对此不作限制。

步骤202，当接收到用户登录信息时，基于所述系统基础信息判断所述用户登录信息对应的使用用户是否具有模型构建权限；

可选地，所述系统基础信息包括用户认证信息，所述步骤202包括以下子步骤：

当接收到所述用户登录信息时，比对所述用户认证信息与所述用户登录信息；

若所述用户认证信息与所述用户登录信息相同，则判定所述用户登录信息对应的使用用户具有模型构建权限。

在本发明的一个示例中，所述系统基础信息可以包括用户认证信息，在预置管理用户录入用户认证信息时，可以设置允许登录的用户账号和每个用户账号对应的权限，当接收到用户登录信息时，比对用户认证信息和用户登录信息是否相同，若是相同则说明该用户登录信息对应的使用用户是具有模型构建权限的。

进一步地，若所述用户认证信息与所述用户登录信息不同，则判定所述用户登录信息对应的使用用户不具有模型构建权限。

在本发明的另一实施例中，用户认证信息可以有多个，每个用户认证信息设置有对应的权限，例如模型构建权限、一次接线图权限、VR交互设备使用权限、AR交互设备使用权限和模型使用权限等，当接收到用户登录信息时，通过比对两者即可得知用户登录信息对应的使用用户所具有的权限有哪些，而不用在后续使用用户在使用某些功能时再次进行比对，降低处理负荷。

步骤203，若所述使用用户具有所述模型构建权限，则根据所述变电站基本信息和所述三维模型信息，构建初始三维变电站模型；

在本发明的一个示例中，所述变电站基本信息包括设备基础信息和变电站点云信息，所述三维模型信息包括目标设备三维模型和公共基础设施三维模型，参见图3，所述步骤203可以包括以下子步骤S11-S16：

S11.若所述使用用户具有所述模型构建权限，则通过预置场景编辑器选择预置的变电站三维初始化场景和所述公共基础设施三维模型；

S12.基于所述设备基础信息，选择所述目标设备三维模型；

S13.基于所述变电站点云信息，确定所述目标设备三维模型在所述变电站三维初始化场景中的第一空间坐标和所述公共基础设施三维模型在所述变电站三维初始化场景中的第二空间坐标；

S14.在所述第一空间坐标上加载所述目标设备三维模型；

S15.在所述第二空间坐标上加载所述公共基础设施三维模型；

S16.配置多个所述目标设备三维模型之间的连接关系，生成初始三维变电站模型。

在本发明实施例中，若确定了使用用户具有模型构建权限，则可以开始进行初始三维变电站模型的构建。为了进一步降低处理负荷，可以直接通过预置场景编辑器选择预置的变电站三维初始化场景和所述公共基础设施三维模型，再依据设备基础信息选择所述目标设备三维模型，基于变电站点云信息确定各个模型的空间坐标，并在对应空间坐标上加载对应的目标设备三维模型和公共基础设施三维模型。

为使所述目标设备三维模型和公共基础设施三维模型能够被使用用户进行操作，此时可以配置多个目标设备三维模型之间的连接关系，使多个目标设备三维模型之间的连接关系，以使多个目标设备三维模型之间的电气连接关系与实际变电站一致，生成初始三维变电站模型。

值得一提的是，设备基础信息为实际变电站所使用的各种设备，例如变压器、断路器等。所述变电站点云信息为对实际变电站进行扫描所得到的点云信息，所述预置的变电站三维初始化场景可以基于变电站点云信息生成，本发明实施例对此不作限制。

在本发明的可选实施例中，上述步骤104可以替换为以下步骤204-205：

步骤204，采用所述接口配置信息对所述初始三维变电站模型的对外接口进行配置；

在本发明实施例中，所得到的初始三维变电站模型虽然具有了电气特性，但是使用用户，可能会由于操作不当而导致出现危险，此时需要接入外部数据对初始三维变电站模型进行监控，以保证在使用用户操作违规或出现危险之前能够及时提醒，避免出现安全事故，例如，系统接入人员定位数据和设备实时运行数据后，系统会实时监测使用用户与带电设备的安全距离，因此当使用用户对设备进行停电检修作业时，若目标设备仍处于带电状态，则系统会发出接近带电设备的告警，及时提醒使用用户，设备处于带电状态。此时可以采用接口配置信息对初始三维变电站模型的对外接口进行配置，从而使所述初始三维变电站模型能够连接外部数据。

其中，接口配置信息可以包括各种数据采集装置的接口配置信息和基础配置信息。

可选地，当接收到用户登录信息时，可以基于系统基础信息判断所述用户登录信息对应的使用用户是否具有接口配置权限，当使用用户具有接口配置权限的情况下再采用所述接口配置信息对所述初始三维变电站模型的对外接口进行配置。

步骤205，通过所述对外接口建立所述初始三维变电站模型与预置数据采集装置之间的数据连接，生成目标三维变电站模型。

进一步地，通过所述对外接口连接所述初始三维变电站模块和预置数据采集装置，以建立两者之间的数据连接，使系统能够监控初始三维变电站模型，从而生成目标三维变电站模型。

其中，所述预置数据采集装置可以包括设备管理体系PMS系统、数据采集与监视控制SCADA系统、遥视系统、定位系统和机器人系统等，用于对后续构建得到的目标变电站三维模型进行安防监控，以提醒用户操作是否违规。

可选地，在执行步骤206之前，所述方法还可以包括：

通过预置AR交互设备和预置VR交互设备向所述使用用户展示所述目标三维变电站模型。

在本发明可选实施例中，为提高使用用户对目标三维变电站模型的可操作性性，可以通过预置AR交互设备和预置VR交互设备向使用用户展示所述目标三维变电站模型。

步骤206，响应于所述使用用户输入的操作指令，在所述目标三维变电站模型中执行与所述操作指令对应的操作。

进一步地，所述操作指令包括变电站信息获取指令和作业操作指令，所述步骤206可以包括以下子步骤：

响应于所述使用用户输入的所述变电站信息获取指令，通过所述预置VR交互设备显示所述目标三维变电站模型的全息数据；

响应于所述使用用户输入的所述作业操作指令，通过所述预置AR交互设备操作所述目标三维变电站模型。

在本发明实施例中，若是使用用户输入的是变电站信息获取指令，通过VR交互设备显示目标三维变电站模型的全息数据，例如选定某个变电站设备模型，则可以显示该模型的参数以及连接关系；若是输入的是作业操作指令，则通过AR交互设备操作所述目标三维变电站模型，例如需要执行设备调试作业，则可以输入作业操作指令，通过AR交互设备对设备进行调试，让工作人员在实际调试前能够得知调试的过程，提高实际工作的效率。

在实际操作中，用户可以通过VR交互设备进入到目标三维变电站模型。其中VR交互设备还可以通过VR课件服务模块实现VR课件导入、查询、下载及收藏功能，所述VR课件可以通过记录所述目标三维变电站模型的方式生成。

用户可以通过AR交互设备获取到目标三维变电站模型中的待作业设备的全息数据，还可以通过所述AR交互设备对所述待作业设备进行操作，以达到辅助作业的目的。

可选地，当接收到用户登录信息时，可以基于系统基础信息判断所述用户登录信息对应的使用用户是否具有模型使用权限，当使用用户具有模型使用权限的情况下再接收使用用户输入的操作指令。

在本发明的另一个示例中，所述方法还可以包括以下步骤：

当所述操作不符合预定条件时，输出安防警报。

在本发明实施例中，若是使用用户输入的操作指令对应的操作不符合预定条件，则说明此时的操作会产生安全隐患，可能对使用用户造成危险，此时可以输出安防警报，告知使用用户对操作进行调整。

值得一提的是，预定条件可以包括多个，可以由预置管理用户在设置使用该模型的任务时规定每个操作的具体流程，例如每个操作应该移动的距离、角度、参数的范围等，本发明实施例对此不作限制。

参见图4，图4示出了本发明实施例目标三维变电站模型的一次接线图生成过程的步骤流程图，所述方法还可以包括以下步骤S21-S23：

步骤S21，当接收到用户登录信息时，基于所述系统基础信息判断所述用户登录信息对应的使用用户是否具有一次接线图权限；

步骤S22，若所述使用用户具有所述一次接线图权限，则根据所述变电站基本信息从预置一次接线图编辑器中选择与多个所述目标设备三维模型分别对应的多个变电站设备图元；

步骤S23，依据所述连接关系，采用多个所述变电站设备图元生成一次接线图。

在本发明实施例中，目标三维变电站模型可能较大，使用用户在使用所述目标三维变电站模型的过程中可能无法一目了然看出设备间的连接关系，此时可以通过以一次接线图显示目标三维变电站模型中的一次设备的连接关系，以便于用户操作。

在具体实现中，当接收到用户登录信息时，还需要基于系统基础信息判断所述用户登录信息对应的使用用户是否具有一次接线图权限，当使用用户具有一次接线图权限的情况下，再根据变电站基本信息从预置一次接线图编辑器中选择与多个所述目标设备三维模型分别对应的多个变电站设备图元，再依据所述连接关系，采用变电站设备图元生成所述目标三维变电站模型的一次接线图，从而使使用用户能够在模型使用的过程中实时得知一次设备的连接关系，提高作业效率。

在本发明实施例中，通过预置管理用户输入建模需要的各种信息后，进一步判断使用用户的用户登录信息是否具有模型构建权限；若使用用户具有模型构建权限，则通过场景编辑器选择变电站三维初始化场景和公共基础设施三维模型，基于变电站点云信息，在变电站三维初始化场景的对应位置加载目标设备三维模型和公共基础设施三维模型，再配置多个目标设备三维模型之间的连接关系生成初始三维变电站模型；采用接口配置信息对初始三维变电站模型的对位接口进行配置以建立与预置数据采集装置的数据连接，生成目标三维变电站模型；最后根据使用用户输入的操作指令，通过通过预置AR交互设备和预置VR交互设备在所述目标三维变电站模型中执行对应的操作，当操作不当时输出安防警报；同时还可以依据多个所述目标设备三维模型以及连接关系，生成目标三维变电站模型的一次接线图，以便于使用用户在模型使用的过程中实时得知一次设备的连接关系。本发明能有效解决现有的电力三维仿真应用软件开发周期长、专业性强，难以快速开发有效服务于电力系统所需的三维仿真应用的技术问题。能够提高作业人员工作效率及准确性，降低作业风险，实现工作的便捷化、智能化。

参见图5，图5示出了本发明实施例的一种变电站三维仿真应用构建装置的模块示意图。

在具体实现中，变电站三维仿真应用构建装置可以包括数据模块1、服务模块2和应用模块3。所述数据模块1用于规范外部数据接入接口，管理系统基础数据及核心数据，为服务模块2和应用模块3提供数据支撑；所述服务模块2用于规范系统服务接口，为应用模块3提供系统服务支撑；所述应用模块3为用户提供各项应用软件系统，直接面向客户需求，向客户提供变电站场景编辑器、一次接线图编辑器、变电站全息数据可视系统、变电站立体安防系统、变电站作业VR培训系统和变电站作业AR支持系统。

所述数据模块1包括数据接口模块11、基础数据模块12、核心数据模块13。所述数据接口模块11规范了外部数据接入接口，包括PMS数据接口模块111、SCADA数据接口模块112、业务数据接口模块113、机器人数据接口模块114、遥视数据接口模块115、定位数据接口模块116；所述基础数据模块12管理平台基础数据，包括PMS基础数据模块121、SCADA基础数据模块122、业务基础数据模块123、遥视基础数据模块124、安防基础数据模块125、三维模型基础数据模块126、AR课件基础数据模块127、系统基础数据模块128、VR课件基础数据模块129、机器人基础数据模块1210；所述核心数据模块13管理平台核心数据，包括虚拟变电站设备全息数据模块131、虚拟变电站全息数据模块132；

所述服务模块2包括基础服务模块21和核心服务模块22；所述基础服务模块21包括一次接线图服务模块211、AR识别服务模块212、VR课件服务模块213、三维模型数据服务模块214、系统基础数据服务模块215；所述核心服务模块22包括虚拟变电站设备全息数据服务模块221、虚拟变电站全息数据服务模块222、变电站立体安防服务模块223和AR课件服务模块224；

所述应用模块3包括基础应用模块31和核心应用模块32。所述基础应用模块31包括一次接线图编辑器311、变电站场景编辑器312和平台管理系统313；所述核心应用模块包括变电站全息数据可视系统321、变电站立体安防系统322、变电站作业VR培训系统323、变电站作业AR支持系统324。

用户可以通过变电站立体安防系统322获得上述新建的虚拟三维变电站立体安防支持。所述变电站立体安防系统322通过系统基础数据服务模块215获取系统基础数据，提供用户登录认证，获取用户权限；所述变电站立体安防系统322通过虚拟变电站全息数据服务模块222获取变电站全息数据；所述虚拟变电站全息数据服务模块222通过三维模型数据服务模块214获取变电站虚拟三维场景；所述变电站立体安防系统322通过变电站立体安防服务模块223创建安防任务预定任务，进行安防实时监控，查询历史任务，进行历史回放，查询历史告警；

用户可以通过变电站作业VR培训系统323获得上述新建的虚拟三维变电站作业培训支持。所述变电站作业VR培训系统323通过系统基础数据服务模块215获取系统基础数据，进行用户登录认证，获取用户权限；所述变电站作业VR培训系统323通过VR课件服务模块213实现VR课件导入、查询、下载及收藏功能；所述VR课件通过三维模型数据服务模块214获取变电站虚拟三维场景、变电站目标设备三维模型及变电站公共基础设施三维模型；

用户可以通过变电站AR作业支持系统324获得上述新建的虚拟三维变电站作业支持。所述变电站AR作业支持系统324通过系统基础数据服务模块215获取系统基础数据，进行用户登录认证，获取用户权限；所述变电站AR作业支持系统324通过AR课件服务模块224实现AR识别、AR课件搜索、下载及收藏；所述AR课件服务模块224通过AR识别服务模块212进行AR识别；所述变电站AR作业支持系统324通过虚拟变电站设备全息数据服务模块221获取作业对象设备的全息数据支持；所述变电站AR作业支持系统324通过虚拟变电站全息数据服务模块222获取作业变电站的全息数据支持。

用户可以通过变电站全息数据可视系统321获得上述新建虚拟三维变电站的全息数据支持。

参见图6，图6为本发明实施例中变电站全息数据可视系统的模块关系图，包括以下模块：所述变电站全息数据可视系统321通过系统基础数据服务模块215获取系统基础数据，进行用户登录认证，获取用户权限；

所述变电站全息数据可视系统321通过虚拟变电站全息数据服务模块222获取变电站全息数据；

所述虚拟变电站全息数据服务模块222通过三维模型数据服务模块214获取变电站虚拟三维场景；

所述虚拟变电站全息数据服务模块222通过一次接线图服务模块211获取变电站一次接线图三维模型；

所述变电站全息数据可视系统321既可以通过虚拟变电站设备全息数据服务模块221获取变电站设备全息数据，也可以通过虚拟变电站全息数据服务模块222间接获取变电站设备全息数据；

所述虚拟变电站全息数据服务模块222和虚拟变电站设备全息数据服务模块221具有双向关联关系；所述虚拟变电站设备全息数据服务模块221可以通过虚拟变电站全息数据服务模块222获取所属变电站全息数据；

所述机器人基础数据模块1210、PMS基础数据模块121、SCADA基础数据模块122、业务基础数据模块123、遥视基础数据模块124、安防基础数据模块125、三维模型基础数据模块126为虚拟变电站全息数据模块132提供数据支持；

所述机器人基础数据模块1210、PMS基础数据模块121、SCADA基础数据模块122、业务基础数据模块123、三维模型基础数据模块126为虚拟变电站设备全息数据模块131提供数据支持；

所述虚拟变电站设备全息数据模块131和虚拟变电站全息数据模块132具有双向关联关系。

本发明实施例中的一种变电站作业模拟装置，一方面把底层的电网数据转变为电网模型，并结合虚拟现实、增强现实技术、定位技术，实现各种信息资源的整合，实现以正确性、及时性为基础的智能化、实用化的三维虚拟信息服务与可视化应用系统，有效推动电网三维数字化进程，另一方面建立多源数据接入标准和三维模型入库标准，提供简便的变电站仿真应用开发方式，降低技术门槛，缩短开发周期，提高开发效率，为三维仿真技术在电力系统的广泛应用提供便利条件，有效推动变电站三维数字化进程。

参见图7，图7示出了本发明实施例的一种变电站作业模拟装置的结构框图，包括：

数据获取模块701，用于接收预置管理用户输入的系统基础信息、变电站基本信息、三维模型信息和接口配置信息；

权限判断模块702，用于当接收到用户登录信息时，基于所述系统基础信息判断所述用户登录信息对应的使用用户是否具有模型构建权限；

初始三维变电站模型构建模块703，用于若所述使用用户具有所述模型构建权限，则根据所述变电站基本信息和所述三维模型信息，构建初始三维变电站模型；

目标三维变电站模型生成模块704，用于采用所述接口配置信息对所述初始三维变电站模型进行数据配置，生成目标三维变电站模型；

操作响应模块705，用于响应于所述使用用户输入的操作指令，在所述目标三维变电站模型中执行与所述操作指令对应的操作。

可选地，所述系统基础信息包括用户认证信息，所述权限判断模块702包括：

比对子模块，用于当接收到所述用户登录信息时，比对所述用户认证信息与所述用户登录信息；

第一判定子模块，用于若所述用户认证信息与所述用户登录信息相同，则判定所述用户登录信息对应的使用用户具有模型构建权限。

可选地，所述权限判断模块702还包括：

第二判定子模块，用于若所述用户认证信息与所述用户登录信息不同，则判定所述用户登录信息对应的使用用户不具有模型构建权限。

可选地，所述变电站基本信息包括设备基础信息和变电站点云信息，所述三维模型信息包括目标设备三维模型和公共基础设施三维模型；所述初始三维变电站模型构建模块703包括：

变电站三维初始化场景加载子模块，用于若所述使用用户具有所述模型构建权限，则通过预置场景编辑器选择预置的变电站三维初始化场景和所述公共基础设施三维模型；

目标设备三维模型选择子模块，用于基于所述设备基础信息，选择所述目标设备三维模型；

空间坐标确定子模块，用于基于所述变电站点云信息，确定所述目标设备三维模型在所述变电站三维初始化场景中的第一空间坐标和所述公共基础设施三维模型在所述变电站三维初始化场景中的第二空间坐标；

第一加载子模块，用于在所述第一空间坐标上加载所述目标设备三维模型；

第二加载子模块，用于在所述第二空间坐标上加载所述公共基础设施三维模型；

初始三维变电站模型生成子模块，用于配置多个所述目标设备三维模型之间的连接关系，生成初始三维变电站模型。

可选地，所述目标三维变电站模型生成模块704包括：

对外接口配置子模块，用于采用所述接口配置信息对所述初始三维变电站模型的对外接口进行配置；

目标三维变电站模型生成子模块，用于通过所述对外接口建立所述初始三维变电站模型与预置数据采集装置之间的数据连接，生成目标三维变电站模型。

可选地，所述装置还包括：

一次接线图权限判断模块，用于当接收到用户登录信息时，基于所述系统基础信息判断所述用户登录信息对应的使用用户是否具有一次接线图权限；

变电站设备图元选择模块，用于若所述使用用户具有所述一次接线图权限，则根据所述变电站基本信息从预置一次接线图编辑器中选择与多个所述目标设备三维模型分别对应的多个变电站设备图元；

一次接线图生成模块，用于依据所述连接关系，采用多个所述变电站设备图元生成一次接线图。

可选地，所述装置还包括：

模型展示模块，用于通过预置AR交互设备和预置VR交互设备向所述使用用户展示所述目标三维变电站模型。

可选地，所述操作指令包括变电站信息获取指令和作业操作指令，所述操作响应模块705包括：

第一指令响应子模块，用于响应于所述使用用户输入的所述变电站信息获取指令，通过所述预置VR交互设备显示所述目标三维变电站模型的全息数据；

第二指令响应子模块，用于响应于所述使用用户输入的所述作业操作指令，通过所述预置AR交互设备操作所述目标三维变电站模型。

可选地，所述装置还包括：

安防警报输出模块，用于当所述操作不符合预定条件时，输出安防警报。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明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，在本发明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。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种变电站三维仿真应用构建方法，其特征在于，包括：

接收预置管理用户输入的系统基础信息、变电站基本信息、三维模型信息和接口配置信息；

当接收到用户登录信息时，基于所述系统基础信息判断所述用户登录信息对应的使用用户是否具有模型构建权限；

若所述使用用户具有所述模型构建权限，则根据所述变电站基本信息和所述三维模型信息，构建初始三维变电站模型；

采用所述接口配置信息对所述初始三维变电站模型进行数据配置，生成目标三维变电站模型；

响应于所述使用用户输入的操作指令，在所述目标三维变电站模型中执行与所述操作指令对应的操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统基础信息包括用户认证信息，所述当接收到用户登录信息时，基于所述系统基础信息判断所述用户登录信息对应的使用用户是否具有模型构建权限的步骤，包括：

当接收到所述用户登录信息时，比对所述用户认证信息与所述用户登录信息；

若所述用户认证信息与所述用户登录信息相同，则判定所述用户登录信息对应的使用用户具有模型构建权限。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

若所述用户认证信息与所述用户登录信息不同，则判定所述用户登录信息对应的使用用户不具有模型构建权限。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变电站基本信息包括设备基础信息和变电站点云信息，所述三维模型信息包括目标设备三维模型和公共基础设施三维模型；所述若所述使用用户具有所述模型构建权限，则根据所述变电站基本信息和所述三维模型信息，构建初始三维变电站模型的步骤，包括：

若所述使用用户具有所述模型构建权限，则通过预置场景编辑器选择预置的变电站三维初始化场景和所述公共基础设施三维模型；

基于所述设备基础信息，选择所述目标设备三维模型；

基于所述变电站点云信息，确定所述目标设备三维模型在所述变电站三维初始化场景中的第一空间坐标和所述公共基础设施三维模型在所述变电站三维初始化场景中的第二空间坐标；

在所述第一空间坐标上加载所述目标设备三维模型；

在所述第二空间坐标上加载所述公共基础设施三维模型；

配置多个所述目标设备三维模型之间的连接关系，生成初始三维变电站模型。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用所述接口配置信息对所述初始三维变电站模型进行数据配置，生成目标三维变电站模型的步骤，包括：

采用所述接口配置信息对所述初始三维变电站模型的对外接口进行配置；

通过所述对外接口建立所述初始三维变电站模型与预置数据采集装置之间的数据连接，生成目标三维变电站模型。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当接收到用户登录信息时，基于所述系统基础信息判断所述用户登录信息对应的使用用户是否具有一次接线图权限；

若所述使用用户具有所述一次接线图权限，则根据所述变电站基本信息从预置一次接线图编辑器中选择与多个所述目标设备三维模型分别对应的多个变电站设备图元；

依据所述连接关系，采用多个所述变电站设备图元生成一次接线图。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述响应于所述使用用户输入的操作指令，在所述目标三维变电站模型中执行与所述操作指令对应的操作的步骤之前，所述方法还包括：

通过预置AR交互设备和预置VR交互设备向所述使用用户展示所述目标三维变电站模型。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述操作指令包括变电站信息获取指令和作业操作指令，所述响应于所述使用用户输入的操作指令，在所述目标三维变电站模型中执行与所述操作指令对应的操作的步骤的步骤，包括：

响应于所述使用用户输入的所述变电站信息获取指令，通过所述预置VR交互设备显示所述目标三维变电站模型的全息数据；

响应于所述使用用户输入的所述作业操作指令，通过所述预置AR交互设备操作所述目标三维变电站模型。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述操作不符合预定条件时，输出安防警报。

10.一种变电站三维仿真应用构建装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于接收预置管理用户输入的系统基础信息、变电站基本信息、三维模型信息和接口配置信息；

权限判断模块，用于当接收到用户登录信息时，基于所述系统基础信息判断所述用户登录信息对应的使用用户是否具有模型构建权限；

初始三维变电站模型构建模块，用于若所述使用用户具有所述模型构建权限，则根据所述变电站基本信息和所述三维模型信息，构建初始三维变电站模型；

目标三维变电站模型生成模块，用于采用所述接口配置信息对所述初始三维变电站模型进行数据配置，生成目标三维变电站模型；

操作响应模块，用于响应于所述使用用户输入的操作指令，在所述目标三维变电站模型中执行与所述操作指令对应的操作。

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