[发明专利]一种风力发电厂运维仿真系统及其操作评估方法

说明书

本发明公开了一种风力发电厂运维仿真系统，包括，仿真系统，通过空间多叉树的方式搭建风电场的虚拟场景，进行运维场景重构；人机交互系统，通过虚拟现实眼镜和摄像机，接收用户的操作数据，利用手势和语音来实现用户与虚拟场景间的实时交互；综合数据管理系统，提供整个系统的三维模型、人机交互过程中所使用的手势库和语音库，通过数字立体采集系统获取三维模型的空间信息，采用数据索引技术对系统进行综合查询，通过数据分段将所述三维模型的空间信息叠加到重构的运维场景中。本发明可直接应用于海上风电运维培训、设备认知和运维考核等环节中，为风电运维培训考核提供安全可靠的环境，打破时间和空间限制，提高培训效率，杜绝安全隐患。

技术领域

本发明属于海上风电技术领域，尤其是涉及一种风力发电厂运维仿真系统及其操作评估方法。

背景技术

海上风电运维体系存在的管理经验欠缺，人员素质参差不齐，海上风电场天气及作业环境复杂，人员、设备和船只在海上作业危险性高等问题。为解决上述问题，就必须加强人员事前场景预演、运维作业风险评估，才能确保海上风电生产建设过程中的人员、设备安全，确保项目经济效益和社会效益如期实现。目前，海上风电运维作业风险评估通常采用文本、图片、视频及电脑模拟等媒介方式，既不直观，也与现场实际存在较大出入。本发明基于虚拟现实技术建立一个虚拟海上风电作业风险评估演练系统。虚拟现实又称临境技术，是一种运用计算机对现实世界进行全面仿真的技术，它能够创建与现实环境类似的虚拟环境，通过计算机生成逼真的三维视、听感受，操作人员通过适当装置自然地与虚拟环境进行交互作用，当操作人员自由运动时，电脑通过复杂的计算机图形图像算法运算，精确地调整3D虚拟世界的影像以产生临场感。

本发明基于虚拟现实技术的海上风电运维作业风险评估演练系统目标是为了让使用者足不出户就能够沉浸式的体验海上风电场的天气情况、海情海况、地理地貌、设备的运行情况，紧急事件发生时的情景，为风电场运维作业风险评估、应急演练的方式带来革命。另外通过硬件设备(如头盔、手柄、手套、仿真船只等)，实现全新交互功能，可以更加直观和方便的根据选择在海上风场机位之间、风机设备之间、紧急事件情景之间沉浸式的漫游，实现体验交互。减少到现场的交通成本和时间成本，杜绝学习和演练过程中的安全隐患，降低企业风险，提高企业的管理效益、生产效率。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种一种风力发电厂运维仿真系统，可直接应用于海上风电运维培训、设备认知和运维考核等环节中，为风电运维培训考核提供安全可靠的环境，打破时间和空间限制，提高培训效率，杜绝安全隐患。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种风力发电厂运维仿真系统，其特征在于，包括：

仿真系统，通过空间多叉树的方式搭建风电场的虚拟场景，进行运维场景重构；

人机交互系统，通过虚拟现实眼镜和摄像机，接收用户的操作数据，利用手势和语音来实现用户与虚拟场景间的实时交互；

综合数据管理系统，提供整个系统的三维模型、人机交互过程中所使用的手势库和语音库，通过数字立体采集系统获取三维模型的空间信息，对系统进行综合查询，通过数据分段将所述三维模型的空间信息叠加到重构的运维场景中。

优选的，所述仿真系统包括：

运维场景重构模块，用于在重构运维场景时进行三维场景的搭建；

音频添加模块，用于在重构运维场景时进行声音信息的添加；

其中，在三维场景的搭建中，运维场景重构模块还用于根据场景的真实图像信息进行三维模型的贴图和动画设计，音频添加模块在声音信息的添加过程中，采集风电现场的实时声音信号，根据不同的场景添加不同信道的实时声音数据。