CN105654539A - 变电站运行监控的三维可视化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种变电站运行监控的三维可视化方法，充分利用定位的直观性而加入的技术指标热点数据能够根据具体场景内的设备信息随时通过计算机进行添加和编辑，因此维护人员即便发生交接，接手的工作人员也能直观清楚的熟悉当前变电站区域的设备分布与性能状况，提高了设备维护的效率。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种变电站运行监控的三维可视化方法。
背景技术
随着计算机虚拟现实技术的发展，在变电站的管理与维护工作中，对变电站的数字化、智能化，空间可视化以及设备管理自动化的管理系统方案和技术的研发也在不断深入，而运行监控的三维可视化方法的思路却罕有研究人员尝试。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种变电站运行监控的三维可视化方法，该变电站运行监控的三维可视化方法可以很好地解决上述问题。
为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种变电站运行监控的三维可视化方法，该变电站运行监控的三维可视化方法包括以下步骤：
S1：将变电站三维模型与电网实时运行系统对接以获取变电站中设备的实时电磁数据，基于变电站中设备的电气属性对带电设备进行周界渲染，并按照电压等级分别以不同以颜色进行可视化展示；所述电气属性包括电压等级、带电安全距离或绝缘等级；根据设备的实时电磁数据在变电站三维模型中绘制三维等值面，并结合设备的实时电磁数据进行可视化展示；通过图像采集拼接模块采集现场照片，并将采集好的多张局部照片融合为完整的全景大图，然后将完整的全景大图切分为三维贴图输入三维重建贴图模块；
S2：通过热点数据库对设备的位置与参数进行录入和编辑，热点数据库包括三位定位点以及二维追踪点，三位定位点附着在三维球面模型表面用于保存热点序号和空间坐标信息，二维追踪点记录热点的技术参数信息并能够跟踪三位定位点投影生成的二维坐标对应进行显示，处理后的热点数据通过XML格式输入三维重建贴图模块，每个XML格式文件中记录对应场景的贴图地址以及所有热点的坐标和技术参数信息；
S3：通过基于FlashPlayer的三维重建贴图模块，采用Away3D引擎建立场景，将全景大图切分好的三维贴图还原为球状三维全景视图，并在球体内部中央架设能够调整视角的虚拟摄像机，热点数据通过FlashPlayer直接进行编辑并显示在虚拟现实的场景中；当热点位于虚拟摄像机的直线方向，需要获取虚拟摄像机指向每个热点球面位置的法矢量并和当前虚拟摄像机正前方视野的矢量并计算两者矢量点乘，当结果为负数时说明矢量夹角大于90°，判定该点在虚拟摄像机的后方，并将该点隐藏；编辑完成后的热点信息序列按照XML格式保存在指定目录下供日后读取，由此得到视角能够进行调整并且表面热点信息能够编辑的球状三维全景视图；所述的热点数据编辑包括首先在球状三维全景视图上确定目标，然后新建一个三维定位点并将坐标信息推入数据库，同时二维追踪点完成热点定位并开启技术参数编辑窗口，最后输入相应的技术参数后将所有属性保存为一个数据单元推入XML数据库中。
该变电站运行监控的三维可视化方法充分利用定位的直观性而加入的技术指标热点数据能够根据具体场景内的设备信息随时通过计算机进行添加和编辑，因此维护人员即便发生交接，接手的工作人员也能直观清楚的熟悉当前变电站区域的设备分布与性能状况，提高了设备维护的效率。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。
在以下描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度。另外，重复使用短语“根据本申请的一个实施例”虽然有可能是指代相同实施例，但并非必然指代相同的实施例。
为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。
根据本申请的一个实施例，提供一种变电站运行监控的三维可视化方法，包括以下步骤
S1：将变电站三维模型与电网实时运行系统对接以获取变电站中设备的实时电磁数据，基于变电站中设备的电气属性对带电设备进行周界渲染，并按照电压等级分别以不同以颜色进行可视化展示；所述电气属性包括电压等级、带电安全距离或绝缘等级；根据设备的实时电磁数据在变电站三维模型中绘制三维等值面，并结合设备的实时电磁数据进行可视化展示；通过图像采集拼接模块采集现场照片，并将采集好的多张局部照片融合为完整的全景大图，然后将完整的全景大图切分为三维贴图输入三维重建贴图模块；
S2：通过热点数据库对设备的位置与参数进行录入和编辑，热点数据库包括三位定位点以及二维追踪点，三位定位点附着在三维球面模型表面用于保存热点序号和空间坐标信息，二维追踪点记录热点的技术参数信息并能够跟踪三位定位点投影生成的二维坐标对应进行显示，处理后的热点数据通过XML格式输入三维重建贴图模块，每个XML格式文件中记录对应场景的贴图地址以及所有热点的坐标和技术参数信息；
S3：通过基于FlashPlayer的三维重建贴图模块，采用Away3D引擎建立场景，将全景大图切分好的三维贴图还原为球状三维全景视图，并在球体内部中央架设能够调整视角的虚拟摄像机，热点数据通过FlashPlayer直接进行编辑并显示在虚拟现实的场景中；当热点位于虚拟摄像机的直线方向，需要获取虚拟摄像机指向每个热点球面位置的法矢量并和当前虚拟摄像机正前方视野的矢量并计算两者矢量点乘，当结果为负数时说明矢量夹角大于90°，判定该点在虚拟摄像机的后方，并将该点隐藏；编辑完成后的热点信息序列按照XML格式保存在指定目录下供日后读取，由此得到视角能够进行调整并且表面热点信息能够编辑的球状三维全景视图；所述的热点数据编辑包括首先在球状三维全景视图上确定目标，然后新建一个三维定位点并将坐标信息推入数据库，同时二维追踪点完成热点定位并开启技术参数编辑窗口，最后输入相应的技术参数后将所有属性保存为一个数据单元推入XML数据库中。
根据本申请的一个实施例，该变电站运行监控的三维可视化方法的图像采集拼接模块通过相机或云台采集现场照片。
以上所述实施例仅表示本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。因此本发明的保护范围应该以所述权利要求为准。
Claims (2)
1.一种变电站运行监控的三维可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将变电站三维模型与电网实时运行系统对接以获取变电站中设备的实时电磁数据，基于变电站中设备的电气属性对带电设备进行周界渲染，并按照电压等级分别以不同以颜色进行可视化展示；所述电气属性包括电压等级、带电安全距离或绝缘等级；根据设备的实时电磁数据在变电站三维模型中绘制三维等值面，并结合设备的实时电磁数据进行可视化展示；通过图像采集拼接模块采集现场照片，并将采集好的多张局部照片融合为完整的全景大图，然后将完整的全景大图切分为三维贴图输入三维重建贴图模块；
S2：通过热点数据库对设备的位置与参数进行录入和编辑，热点数据库包括三位定位点以及二维追踪点，三位定位点附着在三维球面模型表面用于保存热点序号和空间坐标信息，二维追踪点记录热点的技术参数信息并能够跟踪三位定位点投影生成的二维坐标对应进行显示，处理后的热点数据通过XML格式输入三维重建贴图模块，每个XML格式文件中记录对应场景的贴图地址以及所有热点的坐标和技术参数信息；
S3：通过基于FlashPlayer的三维重建贴图模块，采用Away3D引擎建立场景，将全景大图切分好的三维贴图还原为球状三维全景视图，并在球体内部中央架设能够调整视角的虚拟摄像机，热点数据通过FlashPlayer直接进行编辑并显示在虚拟现实的场景中；当热点位于虚拟摄像机的直线方向，需要获取虚拟摄像机指向每个热点球面位置的法矢量并和当前虚拟摄像机正前方视野的矢量并计算两者矢量点乘，当结果为负数时说明矢量夹角大于90°，判定该点在虚拟摄像机的后方，并将该点隐藏；编辑完成后的热点信息序列按照XML格式保存在指定目录下供日后读取，由此得到视角能够进行调整并且表面热点信息能够编辑的球状三维全景视图；所述的热点数据编辑包括首先在球状三维全景视图上确定目标，然后新建一个三维定位点并将坐标信息推入数据库，同时二维追踪点完成热点定位并开启技术参数编辑窗口，最后输入相应的技术参数后将所有属性保存为一个数据单元推入XML数据库中。
2.根据权利要求1所述的变电站运行监控的三维可视化方法，其特征在于：所述的图像采集拼接模块通过相机或云台采集现场照片。
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