CN114067310A - 一种基于特征匹配的场站映射方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种基于特征匹配的场站映射方法、装置及电子设备，能够对变电场站进行高效精确的建模映射。所述方法包括：获取多种第一电力设备的三维几何数据，构建设备特征数据库；确定目标场站激光点云图中多个第二电力设备的三维边缘特征信息；利用所述设备特征数据库对所述三维边缘特征信息进行特征匹配，确定所述第二电力设备相应的所述第一电力设备；根据所述第一电力设备在所述激光云点图中为所述第二电力设备生成数字孪生几何体。所述装置包括：数据库构建模块、场站扫描模块、特征匹配模块与数字孪生构建模块。所述电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行以实现所述基于特征匹配的场站映射方法的计算机程序。
Description
技术领域
本申请一个或多个实施例涉及电力系统数字自动化技术领域，尤其涉及一种基于特征匹配的场站映射方法、装置及电子设备。
背景技术
电力数字孪生是新型电力系统数字化的重要技术手段，变电站数字孪生体的几何建模目前采用激光点云或无人机斜摄影方式对场站整体扫描后再由人工对图像分割、角度调整和材质渲染等方式实现，不但耗时长，对设备数据等属性的关联需要熟悉设备的专业人员进行，而且每个变电站的三维模型构建都需要重复进行，耗费大量人力物力，整体上影响工程进度。
发明内容
有鉴于此，本申请一个或多个实施例的目的在于提出一种基于特征匹配的场站映射方法、装置及电子设备，能够对变电场站进行高效精确的建模映射，为电力系统数字化工作提供便利。
基于上述目的，在第一方面本申请实施例提供了一种基于特征匹配的场站映射方法，包括：
获取多种第一电力设备的三维几何数据，根据所述三维几何数据构建设备特征数据库；
获取目标场站的激光点云图，确定所述激光点云图中多个第二电力设备的三维边缘特征信息；
利用所述设备特征数据库对所述三维边缘特征信息进行特征匹配，确定与所述第二电力设备相对应的所述第一电力设备；
根据所述第一电力设备为所述第二电力设备生成数字孪生几何体，在所述激光云点图中将所述第二电力设备替换为相应所述数字孪生几何体。
可选的，所述三维几何数据包括外形轮廓数据、整体尺寸数据与结构特征信息；
所述根据所述三维几何数据构建设备特征数据库，包括：
根据所述外形轮廓数据生成所述第一电力设备在多个视图角度相应的多个设备轮廓视图；
根据所述整体尺寸数据确定所述设备轮廓视图的轮廓尺寸数据；
根据所述设备轮廓视图、所述轮廓尺寸数据与所述结构特征信息构建所述设备特征数据库。
可选的，所述确定所述激光点云图中多个第二电力设备的三维边缘特征信息，包括：
对所述激光点云图进行划分，确定所述第二电力设备相应的点云数据；
根据所述点云数据确定所述第二电力设备的点云边缘图像并确定所述点云边缘图像的边缘尺寸数据；
根据所述点云数据确定所述第二电力设备的关键部件特征信息；
根据所述点云数据确定所述第二电力设备在所述激光云点图相应场景的空间位置信息；
所述三维边缘特征信息包括所述点云边缘图像、所述边缘尺寸数据、所述关键部件特征信息以及所述空间位置信息。
可选的，所述利用所述设备特征数据库对所述三维边缘特征信息进行特征匹配，确定与所述第二电力设备相对应的所述第一电力设备，包括：
分别将所述第一电力设备相应的多个设备轮廓视图与所述第二电力设备的所述点云边缘图像进行边缘特征匹配，确定所述设备轮廓视图与所述点云边缘图像的相似度；
响应于存在所述设备轮廓视图与所述点云边缘图像的所述相似度大于预设相似度阈值，确定所述第一电力设备的轮廓特征与所述第二电力设备的轮廓特征相匹配；
将所述设备轮廓视图的所述轮廓尺寸数据与所述点云边缘图像的所述边缘尺寸数据进行对比，确定所述轮廓尺寸数据与所述边缘尺寸数据的符合度；
响应于所述符合度大于预设符合度阈值，确定所述第一电力设备的尺寸特征与所述第二电力设备的尺寸特征相匹配；
将所述第一电力设备的所述结构特征信息与所述第二电力设备的所述关键部件特征信息进行对比，确定所述结构特征信息与所述关键部件特征信息的匹配度；
响应于所述匹配度大于预设匹配度阈值，确定所述第一电力设备的结构特征与所述第二电力设备的结构特征相匹配，所述第一电力设备与所述第二电力设备相对应。
可选的，其特征在于，所述分别将所述第一电力设备相应的多个设备轮廓视图与所述第二电力设备的所述点云边缘图像进行边缘特征匹配，包括：
利用基于人工神经网络的图像匹配算法对所述设备轮廓视图与所述点云边缘图像进行匹配检测。
可选的，所述根据所述第一电力设备为所述第二电力设备生成数字孪生几何体，包括：
根据所述第一电力设备的所述三维几何数据构建所述数字孪生几何体；
确定所述第一电力设备的参数数据与行为数据；
根据所述参数数据确定所述数字孪生几何体的数据属性；
根据所述行为数据确定所述数字孪生几何体的行为属性。
可选的，所述在所述激光云点图中将所述第二电力设备替换为相应所述数字孪生几何体，包括：
根据所述空间位置信息将所述数字孪生几何体设置在所述激光云点图相应场景中；
对所述数字孪生几何体的尺寸与放置角度进行调整，使所述数字孪生几何体的多个几何顶点与所述第二电力设备相应的多个几何顶点相重合。
基于上述目的，在第二方面本申请实施例还提供了一种基于特征匹配的场站映射装置，包括：
数据库构建模块，用于获取多种第一电力设备的三维几何数据，根据所述三维几何数据构建设备特征数据库；
场站扫描模块，用于获取目标场站的激光点云图，确定所述激光点云图中多个第二电力设备的三维边缘特征信息；
特征匹配模块，用于利用所述设备特征数据库对所述三维边缘特征信息进行特征匹配，确定与所述第二电力设备相对应的所述第一电力设备；
数字孪生构建模块，用于根据所述第一电力设备为所述第二电力设备生成数字孪生几何体，在所述激光云点图中将所述第二电力设备替换为相应所述数字孪生几何体。
可选的，所述三维几何数据包括外形轮廓数据、整体尺寸数据与结构特征信息；
所述数据库构建模块用于根据所述三维几何数据构建设备特征数据库，包括：
根据所述外形轮廓数据生成所述第一电力设备在多个视图角度相应的多个设备轮廓视图；
根据所述整体尺寸数据确定所述设备轮廓视图的轮廓尺寸数据；
根据所述设备轮廓视图、所述轮廓尺寸数据与所述结构特征信息构建所述设备特征数据库。
可选的，所述场站扫描模块用于确定所述激光点云图中多个第二电力设备的三维边缘特征信息，包括：
对所述激光点云图进行划分，确定所述第二电力设备相应的点云数据；
根据所述点云数据确定所述第二电力设备的点云边缘图像并确定所述点云边缘图像的边缘尺寸数据；
根据所述点云数据确定所述第二电力设备的关键部件特征信息；
根据所述点云数据确定所述第二电力设备在所述激光云点图相应场景的空间位置信息；
所述三维边缘特征信息包括所述点云边缘图像、所述边缘尺寸数据、所述关键部件特征信息以及所述空间位置信息。
可选的，所述数字孪生构建模块用于根据所述第一电力设备为所述第二电力设备生成数字孪生几何体，包括：
根据所述第一电力设备的所述三维几何数据构建所述数字孪生几何体；
确定所述第一电力设备的参数数据与行为数据；
根据所述参数数据确定所述数字孪生几何体的数据属性；
根据所述行为数据确定所述数字孪生几何体的行为属性。
基于上述目的，在第三方面本申请实施例还提供了一种基于特征匹配的场站映射电子设备。所述电子设备，包括存储器、处理器及存储在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程序时实现如第一方面所述的基于特征匹配的场站映射方法。
从上面所述可以看出，本申请实施例提供的一种基于特征匹配的场站映射方法、装置及电子设备，具有如下有益技术效果：
在预先准备阶段获取多种类型的第一电力设备的三维几何数据来构建设备特征数据库，并根据目标变电场站相应的激光点云图确定变电站场景中多个第二电力设备的三维边缘特征信息，之后将二者进行特征比对，利用所述设备特征数据库对所述三维边缘特征信息进行特征匹配，在高效准确地确定目标场站中多个第二电力设备各自具体的设备类型的同时在目标变电站场景中精确定位并构建多个第二电力设备相应的数字孪生几何体，从而实现对目标变电场站场景的映射，为进一步的电力系统数字化工作提供便利。
附图说明
为了更清楚地说明本申请一个或多个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申请一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一个或多个实施例所提供的一种基于特征匹配的场站映射方法示意图；
图2为本申请一个或多个实施例所提供的一种基于特征匹配的场站映射方法中构建设备特征数据库的方法示意图；
图3为本申请一个或多个实施例所提供的一种基于特征匹配的场站映射方法中确定第二电力设备的三维边缘特征信息的方法示意图；
图4为本申请一个或多个实施例所提供的一种基于特征匹配的场站映射方法中特征匹配方法示意图；
图5为本申请一个或多个实施例所提供的一种基于特征匹配的场站映射装置结构示意图；
图6为本申请一个或多个实施例所提供的一种基于特征匹配的场站映射电子设备结构示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本申请一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
在一方面，本申请的可选实施例提供了一种基于特征匹配的场站映射方法。
如图1所示，本申请的一个或多个可选实施例所提供的一种基于特征匹配的场站映射方法，包括：
S1：获取多种第一电力设备的三维几何数据，根据所述三维几何数据构建设备特征数据库。
多种第一电力设备包括电力一次设备，主要有：进行电能生产和变换的设备，如发电机、电动机、变压器等；接通、断开电路的开关电器，如断路器、隔离开关、接触器、熔断器等载流导体及气体绝缘设备。如母线、电力电缆、绝缘子、穿墙套管等；限制过电流或过电压的设备，如限流电抗器、避雷器等；以及互感器类设备：将一次回路中的高电压和大电流降低，供测量仪表和继电保护装置使用，如电压互感器、电流互感器。多种第一电力设备还包括电力二次设备，主要有各种测量表计，各种继电保护及自动装置，直流电源设备等。
不同变电场站中所用到的第一电力设备的数量、种类等都不尽相同，但对于同类型第一电力设备而言，其设备型号、三维几何数据、工作用途参数、与其他第一电力设备连接关系等都相对明确。其中，三维几何数据是对第一电力设备类型进行识别确认的最重要的数据之一。因此，可以基于多种第一电力设备的三维几何数据来提取并构建设备特征数据库。
S2：获取目标场站的激光点云图，确定所述激光点云图中多个第二电力设备的三维边缘特征信息。
通过三维激光扫描获取目标场站的所述激光点云图，包含有目标场站中多个第二电力设备表面反射的点云数据，通过所述激光点云图可以获取多个第二电力设备的三维边缘特征信息。
S3：利用所述设备特征数据库对所述三维边缘特征信息进行特征匹配，确定与所述第二电力设备相对应的所述第一电力设备。
根据所述设备特征数据库对所述三维边缘特征信息可以实现对第二电力设备与第一电力设备在轮廓特征、尺寸特征以及结构特征这三方面特征的对比匹配。通过在轮廓特征、尺寸特征以及结构特征三方面特征匹配能够精确确定所述第二电力设备相对应的所述第一电力设备，即确定所述第二电力设备的设备种类。
S4：根据所述第一电力设备为所述第二电力设备生成数字孪生几何体，在所述激光云点图中将所述第二电力设备替换为相应所述数字孪生几何体。
在所述基于特征匹配的场站映射方法，在预先准备阶段获取多种类型的第一电力设备的三维几何数据来构建设备特征数据库，并根据目标变电场站相应的激光点云图确定变电站场景中多个第二电力设备的三维边缘特征信息，之后将二者进行特征比对，利用所述设备特征数据库对所述三维边缘特征信息进行特征匹配，在高效准确地确定目标场站中多个第二电力设备各自具体的设备类型的同时在目标变电站场景中精确定位并构建多个第二电力设备相应的数字孪生几何体，从而实现对目标变电场站场景的映射，为进一步的电力系统数字化工作提供便利。
如图2所示，在本申请的一个或多个可选实施例所提供的一种基于特征匹配的场站映射方法中，所述三维几何数据包括所述第一电力设备的外形轮廓数据、整体尺寸数据与结构特征信息；
所述根据所述三维几何数据构建设备特征数据库，包括：
S201：根据所述外形轮廓数据生成所述第一电力设备在多个视图角度相应的多个设备轮廓视图。
将所述第二电力设备与所述第一电力设备进行轮廓特征匹配时，需要考虑的一点是，在不同视图角度下第一电力设备的轮廓视图存在差异。在激光点云图中所述第二电力设备相应激光扫描的角度已经是固定的，因此为了实现第一电力设备与第二电力设备的轮廓特征匹配，可以根据所述外形轮廓数据生成所述第一电力设备在多个视图角度相应的多个设备轮廓视图。
S202：根据所述整体尺寸数据确定所述设备轮廓视图的轮廓尺寸数据。
S203：根据所述设备轮廓视图、所述轮廓尺寸数据与所述结构特征信息构建所述设备特征数据库。
对于每一种类的第一电力设备，确定其在多视图角度的多个所述设备轮廓视图、相应的轮廓尺寸数据以及结构特征信息。根据多种所述第一电力设备的所述设备轮廓视图、所述轮廓尺寸数据与所述结构特征信息构建所述设备特征数据库。
如图3所示，在本申请的一个或多个可选实施例所提供的一种基于特征匹配的场站映射方法中,所述确定所述激光点云图中多个第二电力设备的三维边缘特征信息，包括：
S301：对所述激光点云图进行划分，确定所述第二电力设备相应的点云数据。
S302：根据所述点云数据确定所述第二电力设备的点云边缘图像并确定所述点云边缘图像的边缘尺寸数据。
S303：根据所述点云数据确定所述第二电力设备的关键部件特征信息。
S304：根据所述点云数据确定所述第二电力设备在所述激光云点图相应场景的空间位置信息。
所述三维边缘特征信息包括所述点云边缘图像、所述边缘尺寸数据、所述关键部件特征信息以及所述空间位置信息。
如图4所示，在本申请的一个或多个可选实施例所提供的一种基于特征匹配的场站映射方法中，所述利用所述设备特征数据库对所述三维边缘特征信息进行特征匹配，确定与所述第二电力设备相对应的所述第一电力设备，包括：
S401：分别将所述第一电力设备相应的多个设备轮廓视图与所述第二电力设备的所述点云边缘图像进行边缘特征匹配，确定所述设备轮廓视图与所述点云边缘图像的相似度。
在不同视图角度下第一电力设备的轮廓视图存在差异，因此对所述第二电力设备与所述第一电力设备在轮廓特征匹配时，分别将所述第一电力设备相应的多个设备轮廓视图与所述第二电力设备的所述点云边缘图像进行边缘特征匹配。若存在所述设备轮廓视图与所述点云边缘图像相匹配，则说明在所述设备轮廓视图相应视角下，所述第一电力设备与所述第二电力设备的轮廓是相一致的。若所有的所述设备轮廓视图和所述点云边缘图像相比都不匹配，则说明所述第一电力设备与所述第二电力设备在轮廓特征方面完全不匹配。
在一些可选实施例中，将所述第一电力设备相应的多个设备轮廓视图与所述第二电力设备的所述点云边缘图像进行边缘特征匹配时可以利用基于人工神经网络的图像匹配算法对所述设备轮廓视图与所述点云边缘图像进行匹配检测。将所述设备轮廓视图与所述点云边缘图像作为人工神经网络的输入，经过人工神经网络处理确定所述设备轮廓视图与所述点云边缘图像二者差异值，所述差异值越小，确定所述设备轮廓视图与所述点云边缘图像的所述相似度越大。
S402：响应于存在所述设备轮廓视图与所述点云边缘图像的所述相似度大于预设相似度阈值，确定所述第一电力设备的轮廓特征与所述第二电力设备的轮廓特征相匹配。
S403：将所述设备轮廓视图的所述轮廓尺寸数据与所述点云边缘图像的所述边缘尺寸数据进行对比，确定所述轮廓尺寸数据与所述边缘尺寸数据的符合度。
S404：响应于所述符合度大于预设符合度阈值，确定所述第一电力设备的尺寸特征与所述第二电力设备的尺寸特征相匹配。
S405：将所述第一电力设备的所述结构特征信息与所述第二电力设备的所述关键部件特征信息进行对比，确定所述结构特征信息与所述关键部件特征信息的匹配度。
S406：响应于所述匹配度大于预设匹配度阈值，确定所述第一电力设备的结构特征与所述第二电力设备的结构特征相匹配，所述第一电力设备与所述第二电力设备相对应。
所述基于特征匹配的场站映射方法中，依次对所述第二电力设备与所述第一电力设备在轮廓特征、尺寸特征以及结构特征这三方面特征进行对比匹配，只有当二者间所述相似度、所述符合度以及所述匹配度都满足要求时，才确定所述第一电力设备与所述第二电力设备相匹配对应。采用这样的方式进行匹配能够精确确定所述第二电力设备相对应的所述第一电力设备，即确定所述第二电力设备的设备种类。
在本申请的一个或多个可选实施例所提供的一种基于特征匹配的场站映射方法中，所述根据所述第一电力设备为所述第二电力设备生成数字孪生几何体，包括：
根据所述第一电力设备的所述三维几何数据构建所述数字孪生几何体；
确定所述第一电力设备的参数数据与行为数据；
根据所述参数数据确定所述数字孪生几何体的数据属性；
根据所述行为数据确定所述数字孪生几何体的行为属性。
在本申请的一个或多个可选实施例所提供的一种基于特征匹配的场站映射方法中，所述在所述激光云点图中将所述第二电力设备替换为相应所述数字孪生几何体，包括：
根据所述空间位置信息将所述数字孪生几何体设置在所述激光云点图相应场景中；
对所述数字孪生几何体的尺寸与放置角度进行调整，使所述数字孪生几何体的多个几何顶点与所述第二电力设备相应的多个几何顶点相重合。
需要说明的是，本公开实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本公开实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。
需要说明的是，上述对本公开的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种基于特征匹配的场站映射装置。
参考图5，本申请的一个或多可选实施例所提供的一种基于特征匹配的场站映射装置，包括：
数据库构建模块501，用于获取多种第一电力设备的三维几何数据，根据所述三维几何数据构建设备特征数据库；
场站扫描模块502，用于获取目标场站的激光点云图，确定所述激光点云图中多个第二电力设备的三维边缘特征信息；
特征匹配模块503，用于利用所述设备特征数据库对所述三维边缘特征信息进行特征匹配，确定与所述第二电力设备相对应的所述第一电力设备；
数字孪生构建模块504，用于根据所述第一电力设备为所述第二电力设备生成数字孪生几何体，在所述激光云点图中将所述第二电力设备替换为相应所述数字孪生几何体。
在本申请的一个或多可选实施例所提供的一种基于特征匹配的场站映射装置中，所述三维几何数据包括外形轮廓数据、整体尺寸数据与结构特征信息；
所述数据库构建模块501用于根据所述三维几何数据构建设备特征数据库，包括：
根据所述外形轮廓数据生成所述第一电力设备在多个视图角度相应的多个设备轮廓视图；
根据所述整体尺寸数据确定所述设备轮廓视图的轮廓尺寸数据；
根据所述设备轮廓视图、所述轮廓尺寸数据与所述结构特征信息构建所述设备特征数据库。
在本申请的一个或多可选实施例所提供的一种基于特征匹配的场站映射装置中，所述场站扫描模块502用于确定所述激光点云图中多个第二电力设备的三维边缘特征信息，包括：
对所述激光点云图进行划分，确定所述第二电力设备相应的点云数据；
根据所述点云数据确定所述第二电力设备的点云边缘图像并确定所述点云边缘图像的边缘尺寸数据；
根据所述点云数据确定所述第二电力设备的关键部件特征信息；
根据所述点云数据确定所述第二电力设备在所述激光云点图相应场景的空间位置信息；
所述三维边缘特征信息包括所述点云边缘图像、所述边缘尺寸数据、所述关键部件特征信息以及所述空间位置信息。
在本申请的一个或多可选实施例所提供的一种基于特征匹配的场站映射装置中，所述数字孪生构建模块504用于根据所述第一电力设备为所述第二电力设备生成数字孪生几何体，包括：
根据所述第一电力设备的所述三维几何数据构建所述数字孪生几何体；
确定所述第一电力设备的参数数据与行为数据；
根据所述参数数据确定所述数字孪生几何体的数据属性；
根据所述行为数据确定所述数字孪生几何体的行为属性。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本公开时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
上述实施例的装置用于实现前述任一实施例中相应的基于特征匹配的场站映射方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在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程序时实现上任意一实施例所述的基于特征匹配的场站映射方法。
图6示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。
处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。
存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。
输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。
总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。
需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。
上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的基于特征匹配的场站映射方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本申请一个或多个实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本申请一个或多个实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本申请一个或多个实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本申请一个或多个实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本申请一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种基于特征匹配的场站映射方法，其特征在于，包括：
获取多种第一电力设备的三维几何数据，根据所述三维几何数据构建设备特征数据库；
获取目标场站的激光点云图，确定所述激光点云图中多个第二电力设备的三维边缘特征信息；
利用所述设备特征数据库对所述三维边缘特征信息进行特征匹配，确定与所述第二电力设备相对应的所述第一电力设备；
根据所述第一电力设备为所述第二电力设备生成数字孪生几何体，在所述激光云点图中将所述第一电力设备对象替换为相应所述数字孪生几何体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三维几何数据包括外形轮廓数据、整体尺寸数据与结构特征信息；
所述根据所述三维几何数据构建设备特征数据库，包括：
根据所述外形轮廓数据生成所述第一电力设备在多个视图角度相应的多个设备轮廓视图；
根据所述整体尺寸数据确定所述设备轮廓视图的轮廓尺寸数据；
根据所述设备轮廓视图、所述轮廓尺寸数据与所述结构特征信息构建所述设备特征数据库。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述激光点云图中多个第二电力设备的三维边缘特征信息，包括：
对所述激光点云图进行划分，确定所述第二电力设备相应的点云数据；
根据所述点云数据确定所述第二电力设备的点云边缘图像并确定所述点云边缘图像的边缘尺寸数据；
根据所述点云数据确定所述第二电力设备的关键部件特征信息；
根据所述点云数据确定所述第二电力设备在所述激光云点图相应场景的空间位置信息；
所述三维边缘特征信息包括所述点云边缘图像、所述边缘尺寸数据、所述关键部件特征信息以及所述空间位置信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述设备特征数据库对所述三维边缘特征信息进行特征匹配，确定与所述第二电力设备相对应的所述第一电力设备，包括：
分别将所述第一电力设备相应的多个设备轮廓视图与所述第二电力设备的所述点云边缘图像进行边缘特征匹配，确定所述设备轮廓视图与所述点云边缘图像的相似度；
响应于存在所述设备轮廓视图与所述点云边缘图像的所述相似度大于预设相似度阈值，确定所述第一电力设备的轮廓特征与所述第二电力设备的轮廓特征相匹配；
将所述设备轮廓视图的所述轮廓尺寸数据与所述点云边缘图像的所述边缘尺寸数据进行对比，确定所述轮廓尺寸数据与所述边缘尺寸数据的符合度；
响应于所述符合度大于预设符合度阈值，确定所述第一电力设备的尺寸特征与所述第二电力设备的尺寸特征相匹配；
将所述第一电力设备的所述结构特征信息与所述第二电力设备的所述关键部件特征信息进行对比，确定所述结构特征信息与所述关键部件特征信息的匹配度；
响应于所述匹配度大于预设匹配度阈值，确定所述第一电力设备的结构特征与所述第二电力设备的结构特征相匹配，所述第一电力设备与所述第二电力设备相对应。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分别将所述第一电力设备相应的多个设备轮廓视图与所述第二电力设备的所述点云边缘图像进行边缘特征匹配，包括：
利用基于人工神经网络的图像匹配算法对所述设备轮廓视图与所述点云边缘图像进行匹配检测。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一电力设备为所述第二电力设备生成数字孪生几何体，包括：
根据所述第一电力设备的所述三维几何数据构建所述数字孪生几何体；
确定所述第一电力设备的参数数据与行为数据；
根据所述参数数据确定所述数字孪生几何体的数据属性；
根据所述行为数据确定所述数字孪生几何体的行为属性。
7.一种基于特征匹配的场站映射装置，其特征在于，包括：
数据库构建模块，用于获取多种第一电力设备的三维几何数据，根据所述三维几何数据构建设备特征数据库；
场站扫描模块，用于获取目标场站的激光点云图，确定所述激光点云图中多个第二电力设备的三维边缘特征信息；
特征匹配模块，用于利用所述设备特征数据库对所述三维边缘特征信息进行特征匹配，确定与所述第二电力设备相对应的所述第一电力设备；
数字孪生构建模块，用于根据所述第一电力设备为所述第二电力设备生成数字孪生几何体，在所述激光云点图中将所述第二电力设备替换为相应所述数字孪生几何体。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述三维几何数据包括外形轮廓数据、整体尺寸数据与结构特征信息；
所述数据库构建模块用于根据所述三维几何数据构建设备特征数据库，包括：
根据所述外形轮廓数据生成所述第一电力设备在多个视图角度相应的多个设备轮廓视图；
根据所述整体尺寸数据确定所述设备轮廓视图的轮廓尺寸数据；
根据所述设备轮廓视图、所述轮廓尺寸数据与所述结构特征信息构建所述设备特征数据库。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述场站扫描模块用于确定所述激光点云图中多个第二电力设备的三维边缘特征信息，包括：
对所述激光点云图进行划分，确定所述第二电力设备相应的点云数据；
根据所述点云数据确定所述第二电力设备的点云边缘图像并确定所述点云边缘图像的边缘尺寸数据；
根据所述点云数据确定所述第二电力设备的关键部件特征信息；
根据所述点云数据确定所述第二电力设备在所述激光云点图相应场景的空间位置信息；
所述三维边缘特征信息包括所述点云边缘图像、所述边缘尺寸数据、所述关键部件特征信息以及所述空间位置信息。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述数字孪生构建模块用于根据所述第一电力设备为所述第二电力设备生成数字孪生几何体，包括：
根据所述第一电力设备的所述三维几何数据构建所述数字孪生几何体；
确定所述第一电力设备的参数数据与行为数据；
根据所述参数数据确定所述数字孪生几何体的数据属性；
根据所述行为数据确定所述数字孪生几何体的行为属性。
11.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任意一项所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111356785.2A CN114067310A (zh) | 2021-11-16 | 2021-11-16 | 一种基于特征匹配的场站映射方法、装置及电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111356785.2A CN114067310A (zh) | 2021-11-16 | 2021-11-16 | 一种基于特征匹配的场站映射方法、装置及电子设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114067310A true CN114067310A (zh) | 2022-02-18 |
Family
ID=80272945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111356785.2A Pending CN114067310A (zh) | 2021-11-16 | 2021-11-16 | 一种基于特征匹配的场站映射方法、装置及电子设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114067310A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117251964A (zh) * | 2023-08-03 | 2023-12-19 | 国网陕西省电力有限公司咸阳供电公司 | 场站资源利用与孪生建模重构方法、存储介质及电子设备 |
-
2021
- 2021-11-16 CN CN202111356785.2A patent/CN114067310A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117251964A (zh) * | 2023-08-03 | 2023-12-19 | 国网陕西省电力有限公司咸阳供电公司 | 场站资源利用与孪生建模重构方法、存储介质及电子设备 |
| CN117251964B (zh) * | 2023-08-03 | 2024-05-10 | 国网陕西省电力有限公司咸阳供电公司 | 场站资源利用与孪生建模重构方法、存储介质及电子设备 |
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