CN207074418U - 一种电厂三维可视化系统 - Google Patents

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本实用新型涉及水电站三维可视化技术领域,尤其涉及一种电厂三维可视化系统;包括智能采集仪表、通讯管理机、服务器和VR眼镜;所述服务器包括数据读取模块,所述数据存储模块与所述通讯管理机和所述智能采集仪表依次电连接;所述数据存储模块与所述VR眼镜电连接。本实用新型所公开的电厂三维可视化系统,通过将数据结果最终通过VR眼镜(MR)的方式发布到移动设备上,工作人员可以随时随地的直观的获取这些数据信息,并提供相应接口方便日后扩展;通过MR技术,可以根据维修指引快速处理问题,必要时可以请求远程处理故障,大大提高了故障的排解效率。

Description

一种电厂三维可视化系统
技术领域
本实用新型涉及水电站三维可视化技术领域,尤其涉及一种电厂三维可视化系统。
背景技术
BIMVR(Building Information Modeling in Virtual Reality)是讲BIM(建筑信息模型Building Information Modeling)和VR(虚拟现实Virtual Reality)结合起来的一种技术手段。其中VR(虚拟现实)技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,它利用计算机生成一种模拟环境,是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。MR(混合现实),它制造的虚拟景象可以进入现实的生活同时能够认识你,比如通过我们的设备,你在眼睛当中看到一个景象可以测量出现实生活中物体的尺度和方位,其最大的特点在于虚拟世界和现实世界可以互动。AR(Augmented Reality,增强现实技术),是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术,这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。
近些年随着虚拟现实技术的成熟,国内外已经有不少的建筑项目在BIM的展示端应用到了虚拟现实技术。由于BIM是以项目各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑模型的建立,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。具有完备的数据和强大的直观性。但BIM的虽然强大,但最终成品的效果并不能给用户带来革命性的变化。而VR虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。它能够很好的带给用户最真实的视觉甚至是触觉感受,但它并不具有bim那样丰富的信息和数据。两者结合在一起,给用户提供了很好的数据模型展示方式。但是目前应用BIMVR的项目基本上都处于,项目的设计验证阶段。是将设计师设计的建筑信息模型与施工现场做数据比对验证。
随着BIM的概念从建筑的设计验证阶段延伸到了建筑的运营维护阶段。虚拟现实的应用也随之扩展到运营维护阶段的实时数据展示。我们需要做的是将建筑在日常运维过程中的各个子系统生成的数据以VR的方式展现出来,讲数据的展示结果推送到多个平台的设备上。方便相关人员随时随地的查询建筑各子系统的运作状况。我们在系统中预留了相应的接口,可以实现在系统数据出现异常时向相关人员发出报警。并启动紧急维修维护相关预案的程序。未来可视化系统与Micosoft HoloLens对接,应用图传技术将HoloLens采集到的空间位置信息,传送到后台服务器处理,处理结果实时的返回到HoloLens中。让工作人员在建筑物内,可以实时获取当前位置视野中的各子系统运维数据。并在子系统出现故障时,现场指导故障排除或避险预案。使建筑物的运维更加直观,效率更高,更安全。
目前,电厂设备的参数反馈不够直观,对于工作人员的素质要求较高。传统的运维手段,交互性较差。对设备的监控、维护效率较低。以往传感器数据的反馈,通常都是集中到监控室。人员获得这些数据的监控性较差。
因此,为了解决上述问题,急需发明一种新的电厂三维可视化系统。
发明内容
本实用新型的目的在于:提供一种电厂三维可视化系统,实时对接传感器的数据,并通过VR的方式展现出来,使工作人员能够清晰直观的了解各系统参数的情况。
本实用新型提供了下述方案:
一种电厂三维可视化系统,包括智能采集仪表、通讯管理机、服务器和VR眼镜;所述服务器包括数据读取模块,所述数据存储模块与所述通讯管理机和所述智能采集仪表依次电连接;所述数据存储模块与所述VR眼镜电连接。
优选地,所述服务器包括还包括故障诊断模块,所述故障诊断模块与所述数据存储模块电连接,所述故障诊断模块与报警器电连接。
优选地,所述服务器包括还包括实时数据库、历史数据库和讲义数据库,所述实时数据库、所述历史数据库和所述讲义数据库与所述数据读取模块分别电连接。
优选地,所述的电厂三维可视化系统还包括第一无线网络终端,所述通讯管理机通过所述第一无线网络终端与所述数据读取单元电连接。
优选地,所述的电厂三维可视化系统还包括第二无线网络终端,所述VR眼镜通过所述第二无线网络终端与所述数据读取单元电连接。
优选地,所述VR眼镜包括无线通讯单元和显示单元,所述无线通讯单元与所述第二无线网络终端和所述显示单元分别电连接。
优选地,所述VR眼镜还包括教学单元,所述教学单元分别与所述无线通讯单元和所述显示单元分别电连接。
优选地,所述VR眼镜还包括语音单元、耳机单元和开关单元,所述语音单元、所述耳机单元和所述开关单元与所述无线通讯单元分别电连接。
优选地,所述的电厂三维可视化系统还包括图像采集单元和摄像头,所述摄像头、所述图像采集单元和所述第一无线网络终端依次电连接。
优选地,所述的电厂三维可视化系统还包括外部传感器,所述外部传感器与所述第二无线网络终端电连接。
本实用新型产生的有益效果:
本实用新型所公开的电厂三维可视化系统,通过将数据结果最终通过VR眼镜(MR)的方式发布到移动设备上,工作人员可以随时随地的直观的获取这些数据信息,并提供相应接口方便日后扩展;通过MR技术,可以根据维修指引快速处理问题,必要时可以请求远程处理故障,大大提高了故障的排解效率;同时,VR可以很好的让工作人员了解到设备的结构和工作原理,相较于以往的纸质或PDF文档,更加直观,更容易理解,对于员工的日常培训效果有显著提高;参数异常报警,快速定位问题源,协助工作人员排除问题,提供维修、维护指引,降低工作人员维修难度,提高效率;数据能够进行多平台发布,使工作人员随时随地获取相应信息。
附图说明
图1为本实用新型的电厂三维可视化系统的实施例一的结构示意图;
图2为本实用新型的电厂三维可视化系统的实施例二的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例一
参见图1所示,一种电厂三维可视化系统,包括智能采集仪表、通讯管理机、服务器和VR眼镜;所述服务器包括数据读取模块,所述数据存储模块与所述通讯管理机和所述智能采集仪表依次电连接;所述数据存储模块与所述VR眼镜电连接。所述服务器包括还包括故障诊断模块,所述故障诊断模块与所述数据存储模块电连接,所述故障诊断模块与报警器电连接。所述服务器包括还包括实时数据库、历史数据库和讲义数据库,所述实时数据库、所述历史数据库和所述讲义数据库与所述数据读取模块分别电连接。所述的电厂三维可视化系统还包括第一无线网络终端,所述通讯管理机通过所述第一无线网络终端与所述数据读取单元电连接。所述的电厂三维可视化系统还包括第二无线网络终端,所述VR眼镜通过所述第二无线网络终端与所述数据读取单元电连接。所述VR眼镜包括无线通讯单元和显示单元,所述无线通讯单元与所述第二无线网络终端和所述显示单元分别电连接。所述VR眼镜还包括教学单元,所述教学单元分别与所述无线通讯单元和所述显示单元分别电连接。所述VR眼镜还包括语音单元、耳机单元和开关单元,所述语音单元、所述耳机单元和所述开关单元与所述无线通讯单元分别电连接。
本实施例中,所述数据读取模块采用西门子公司生产的型号为S7-200的PLC数据读取模块;所述故障诊断模块采用西门子公司生产的型号为SS60-25的故障诊断模块;所述实时数据库、所述历史数据库和所述讲义数据库均采用西门子公司生产的型号为SS525-25D的数据库;所述图像采集单元采用西门子公司生产的型号为T25的图像采集器;所述外部传感器为陀螺仪,用于对所述VR眼镜的数据进行校正,采用型号为TJ9000的陀螺仪。所述智能采集仪表包括电压传感器、电流传感器、功率传感器和电量传感器,其中所述电压传感器采用优利德公司生产的型号为(UNI-T)UT139A的电压传感器,所述电流传感器采用优利德公司生产的型号为(UNI-T)UT137A的电流传感器,所述功率传感器采用优利德公司生产的型号为(UNI-T)UT138A的功率传感器,所述电量传感器采用优利德公司生产的型号为(UNI-T)UT135A的电量传感器。所述通讯管理机采用宝信科技公司生产的型号为FCC-1U的通讯管理机;所述第一无线传输网络终端和所述第二无线传输网络终端均采用为中国移动公司的4G通讯网络终端。所述VR眼镜是在型号为CSCC-BIMAR1.0的VR眼镜基础上改进的,其中所述教学单元的型号为采用西门子公司生产的型号为TT484的教学单元;所述显示单元采用型号为LVDS的液晶显示单元,所述语音单元采用型号为MIC6.4的麦克单元,所述耳机单元采用型号为索尼XBA-N3AP的耳机,所述开关单元采用型号为西门子B3SN的开关。
本实施例中所述电厂三维可视化系统,通过将数据结果最终通过VR眼镜(MR)的方式发布到移动设备上,工作人员可以随时随地的直观的获取这些数据信息,并提供相应接口方便日后扩展;通过MR技术,可以根据维修指引快速处理问题,必要时可以请求远程处理故障。大大提高了故障的排解效率;同时,VR可以很好的让工作人员了解到设备的结构和工作原理,相较于以往的纸质或PDF文档,更加直观,更容易理解,对于员工的日常培训效果有显著提高;参数异常报警,快速定位问题源,协助工作人员排除问题,提供维修、维护指引,降低工作人员维修难度,提高效率;数据能够进行多平台发布,使工作人员随时随地获取相应信息。
本实施例的工作原理为:通过虚拟现实手段,将水电站在电脑中重建;首先提供整个水电站的漫游展示,其次工作人员可以通过主页面随时切换到电站内各房间进行查看。电站内水轮机等设备,工作人员点击可查看运行状态,工作原理、结构模块。设备的工作原理以动画的形式展现,使工作人员更加容易的理解设备的工作原理。设备的组成模块以爆炸图的形式展现在工作人员面前。工作人员可以随时查看每个部分的信息及状况。当遇到参数异常状况时,系统会报警。并自动跳到报警位置,标识出故障原因,并给出维修方案。工作人员通过移动设备可以随时随地的获取电站内的数据信息。如果配合hololens可以在电站内实地获取视野内的各子系统的运行状况数据及结构。
实施例二,本实施例是在实施例一的基础上改进的,实施例一中所描述的内容也是本实施例所具有的,此处不再具体赘述。
参见图2所示,一种电厂三维可视化系统,包括智能采集仪表、通讯管理机、服务器和VR眼镜;所述服务器包括数据读取模块,所述数据存储模块与所述通讯管理机和所述智能采集仪表依次电连接;所述数据存储模块与所述VR眼镜电连接。所述服务器包括还包括故障诊断模块,所述故障诊断模块与所述数据存储模块电连接,所述故障诊断模块与报警器电连接。所述服务器包括还包括实时数据库、历史数据库和讲义数据库,所述实时数据库、所述历史数据库和所述讲义数据库与所述数据读取模块分别电连接。所述的电厂三维可视化系统还包括第一无线网络终端,所述通讯管理机通过所述第一无线网络终端与所述数据读取单元电连接。所述的电厂三维可视化系统还包括第二无线网络终端,所述VR眼镜通过所述第二无线网络终端与所述数据读取单元电连接。所述VR眼镜包括无线通讯单元和显示单元,所述无线通讯单元与所述第二无线网络终端和所述显示单元分别电连接。所述VR眼镜还包括教学单元,所述教学单元分别与所述无线通讯单元和所述显示单元分别电连接。所述VR眼镜还包括语音单元、耳机单元和开关单元,所述语音单元、所述耳机单元和所述开关单元与所述无线通讯单元分别电连接。所述的电厂三维可视化系统还包括图像采集单元和摄像头,所述摄像头、所述图像采集单元和所述第一无线网络终端依次电连接。所述的电厂三维可视化系统还包括外部传感器,所述外部传感器与所述第二无线网络终端电连接。
本实施例中所述电厂三维可视化系统,通过将数据结果最终通过VR眼镜(MR)的方式发布到移动设备上,工作人员可以随时随地的直观的获取这些数据信息,并提供相应接口方便日后扩展;通过MR技术,可以根据维修指引快速处理问题,必要时可以请求远程处理故障。大大提高了故障的排解效率;同时,VR可以很好的让工作人员了解到设备的结构和工作原理,相较于以往的纸质或PDF文档,更加直观,更容易理解,对于员工的日常培训效果有显著提高;参数异常报警,快速定位问题源,协助工作人员排除问题,提供维修、维护指引,降低工作人员维修难度,提高效率;数据能够进行多平台发布,使工作人员随时随地获取相应信息。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,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,或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电厂三维可视化系统,其特征在于:包括智能采集仪表、通讯管理机、服务器和VR眼镜;所述服务器包括数据读取模块,所述数据存储模块与所述通讯管理机和所述智能采集仪表依次电连接;所述数据存储模块与所述VR眼镜电连接。
2.根据权利要求1所述的电厂三维可视化系统,其特征在于:所述服务器包括还包括故障诊断模块,所述故障诊断模块与所述数据存储模块电连接,所述故障诊断模块与报警器电连接。
3.根据权利要求2所述的电厂三维可视化系统,其特征在于:所述服务器包括还包括实时数据库、历史数据库和讲义数据库,所述实时数据库、所述历史数据库和所述讲义数据库与所述数据读取模块分别电连接。
4.根据权利要求3所述的电厂三维可视化系统,其特征在于:还包括第一无线网络终端,所述通讯管理机通过所述第一无线网络终端与所述数据读取单元电连接。
5.根据权利要求4所述的电厂三维可视化系统,其特征在于:还包括第二无线网络终端,所述VR眼镜通过所述第二无线网络终端与所述数据读取单元电连接。
6.根据权利要求5所述的电厂三维可视化系统,其特征在于:所述VR眼镜包括无线通讯单元和显示单元,所述无线通讯单元与所述第二无线网络终端和所述显示单元分别电连接。
7.根据权利要求6所述的电厂三维可视化系统,其特征在于:所述VR眼镜还包括教学单元,所述教学单元分别与所述无线通讯单元和所述显示单元分别电连接。
8.根据权利要求7所述的电厂三维可视化系统,其特征在于:所述VR眼镜还包括语音单元、耳机单元和开关单元,所述语音单元、所述耳机单元和所述开关单元与所述无线通讯单元分别电连接。
9.根据权利要求8所述的电厂三维可视化系统,其特征在于:还包括图像采集单元和摄像头,所述摄像头、所述图像采集单元和所述第一无线网络终端依次电连接。
10.根据权利要求9所述的电厂三维可视化系统,其特征在于:还包括外部传感器,所述外部传感器与所述第二无线网络终端电连接。
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