[发明专利]一种基于增强现实的变电站仿真培训系统

说明书

本发明提供了一种基于增强现实的变电站仿真培训系统，该系统的构建方法包括：获取变电站建筑结构及设备的原始模型数据及属性信息，对原始模型数据进行压缩抽样，生成离散模型数据，根据电力业务特征将离散模型数据组合生成轻量化三维造型；根据变电站的属性信息生成属性信息数据库；根据变电站的运行方式对变电站进行物理及电气行为建模，生成物理行为模型及电气行为模型；将轻量化三维造型、信息数据库、物理行为模型及电气行为模型进行组态封装，生成变电站仿真模型。通过实施本发明，提高了模型的压缩效率和质量，大大降低了数据的计算量，为变电站的仿真培训系统提供仿真模型。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种基于增强现实的变电站仿真培训系统。

背景技术

随着“大运行”和“大检修”体系的深入推进使得公司电网运行和检修管理模式发生深刻变化，对电网设备监控、运维人员的知识、技术和技能等方面提出了更高要求，给电网企业的生产运行管理和人才培养带来了巨大的挑战。

目前主要采用“师傅带徒弟”式培训或者基于真实设备的实训等方式进行技能培训、考核及鉴定。师傅带徒弟式培训是在实际工作中由师傅根据规程和经验对徒弟进行技能传授，难以标准化，培训效果取决于师傅的能力和责任心，实际工作中存在设备异常和故障类型数量有限、培训周期长，无法支撑大量学员同时开展培训的问题；基于真实设备的实训方式存在占地面积大，投资费用高，有些设备难以或无法拆解，学员无法深入了解与学习内部构造和运行机理，很难叠加异常、故障的现象，设备容易损坏，无法同时支持大量学员同时开展实训，可扩展性低、费用高等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中师父带徒弟的方式无法支撑大量学员同时开展培训；基于真实设备的实训方式存在占地面积大，投资费用高，可扩展性低，有些设备难以或无法拆解，学员无法深入了解与学习内部构造和运行机理的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种三维仿真模型构建方法，包括：获取变电站建筑结构及设备的原始模型数据及属性信息，对所述原始模型数据进行压缩抽样，生成离散模型数据，根据电力业务特征将所述离散模型数据组合生成轻量化三维造型；根据所述变电站的属性信息生成属性信息数据库；根据所述变电站的运行方式对所述变电站进行物理及电气行为建模，生成物理行为模型及电气行为模型；将所述轻量化三维造型、所述信息数据库、所述物理行为模型及所述电气行为模型进行组态封装，生成变电站仿真模型。

可选地，对所述原始模型数据进行压缩抽样，生成离散模型数据，包括：将所述原始模型数据拆分为至少包含材质数据、动画数据、网格数据、节点树数据及贴图数据的多种细节数据；根据原始模型数据的分类，采用基于电网业务业务特征的压缩感知算法对所述细节数据进行压缩抽样，生成所述离散模型数据。

可选地，所述属性信息至少包括：地理位置信息、运行状态信息及设备编号信息。

可选地，所述的三维仿真模型构建方法，还包括：当所述变电站的原始模型数据发生变化时，根据所述原始模型数据的变化信息，修改所述组态封装中的离散模型数据。

可选地，所述物理行为至少包括：重力设定信息、碰撞检测设定信息以及所述电气设备的物理状态；所述电气行为至少包括：所述电气设备的电气状态量及异常表现信息。

为了实现上述目的，本发明还提供一种三维仿真模型构建系统，包括：三维造型构建模块，用于获取变电站建筑结构及设备的原始模型数据及属性信息；对所述原始模型数据进行压缩抽样，生成离散模型数据；根据电力业务特征将所述离散模型数据组合生成轻量化三维造型；信息数据库构建模块，用于根据所述变电站的属性信息生成属性信息数据库；物理及电气行为模型构建模块，用于根据所述变电站的运行方式对所述变电站进行物理及电气行为建模，生成物理行为模型及电气行为模型；虚拟变电站元件构建模块，用于将所述轻量化三维造型、所述信息数据库、所述物理行为模型及所述电气行为模型进行组态封装，生成变电站仿真模型。