[发明专利]一种变电站作业虚拟现实与增强现实三维应用服务平台

说明书

本发明公开了一种变电站作业虚拟现实与增强现实三维应用服务平台，包括场景快速构建服务模块、数据可视化服务模块、增强现实辅助服务模块、虚拟现实作业培训服务模块、作业前演练服务模块以及三维空间定位服务模块，在此基础上开发变电站作业虚拟现实与增强现实应用，在时间维度和空间维度上，高效融合模型、数据、业务解决变电站运维数据不直观的问题，并提升变电站运维管理水平、提高作业效率、进一步降低培训成本。通过结合增强现实技术和虚拟现实技术，能够使受训人员的培训具有真实感，使受训人员最大限度的贴近实际操作，优化培训效果，提高培训效率，有助于变电站实训技术水平的提高。

技术领域

本发明涉及电力系统培训技术领域，尤其涉及一种变电站作业虚拟现实与增强现实三维应用服务平台。

背景技术

电力系统运行是电力安全生产的重要环节，其高度可靠性和安全性对运行人员提出了较高的要求。作为电力系统运行人员，不仅需要掌握相关理论知识，还需要在理论基础上锻炼实际应用和操作水平。

由于电力系统的操作不允许随意进行，也不允许在真实设备上随意进行操作试验，更不允许人为设置一些事故让学员观察并进行处理。这些都使运行人员难以在电力系统的正常操作和事故处理中得到充分的训练。

传统采用的方法是通过普通的实训设备结合书本讲授，在实训台、图纸或模拟板上练习操作和进行模拟演习，以培养运行人员的操作技能以及处理事故的能力，虽都起了一定作用，但因局限于理论上的内容，缺少实践训练，缺乏真实感，培训效果往往不佳。

因此，在电力系统培训中，亟需一种培训效果更好的培训方式对学员进行培训。

发明内容

本发明提供一种变电站作业虚拟现实与增强现实三维应用服务平台，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

一种变电站作业虚拟现实与增强现实三维应用服务平台，包括场景快速构建服务模块、数据可视化服务模块、增强现实辅助服务模块、虚拟现实作业培训服务模块、作业前演练服务模块以及三维空间定位服务模块；其中，

所述场景快速构建服务模块用于搭建变电站三维场景，并进行数据关联，初步实现一些典型接线的变电站场景快速构建，提出通用化快速构建三维变电站与VR/AR应用的解决方案。所述变电站三维场景中包括变电站内各设备及建筑的三维形态模型；

所述数据可视化服务模块用于与3D空间的模型进行精确匹配及交互，提供查询和推送功能，将与所述三维形态模型关联的数据通过图形化的方式展示给用户，并提供数据分析功能，以直观的形式对历史数据进行分析统计，以及历史回塑功能，通过统计图表的形式将历史数据变化情况展示给用户，减少用户获取数据信息的负担，易于用户理解数据的关系性，辅助决策分析。数据类型可以包括在线监测、SCADA、PMS、设备结构、缺陷数据、相关作业标准、设备的检修记录、台账、设备结构等数据，实时显示现场监控画面；

所述增强现实作业辅助服务模块用于利用光学+3D重构实现3D场景交互性，以三维对象信息模型为中心，多系统数据集成为基础，建立运维检修作业支持系统以及移动终端APP。通过AR交互设备将现实场景与增强现实内容进行叠加，以在作业时向用户展示增强现实场景，为用户提供全方位的数据支持与作业指引；其中，所述现实场景是指包含现实对象的场景，所述增强现实内容包括针对所述现实对象的显示信息；

所述虚拟现实作业培训服务模块用于通过VR交互设备向用户展示三维虚拟场景，为用户提供模拟现实的交互式仿真作业培训，以及将作业的具体操作流程进行三维展示，并对重点作业环节进行细致演示，以供用户学习；

所述作业前演练服务模块用于通过可视化的形式对不同作业活动或设备风险因素可能产生的伤害或损失方式、途径和性质进行作业前安全风险点初勘、复测模拟与演示，应用内容举例如基于精准真实空间信息吊车作业的虚拟演练和风险提示；