CN116796391A - 一种直流换流站控保***二次回路数字化建模及可视化方法 - Google Patents
一种直流换流站控保***二次回路数字化建模及可视化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116796391A CN116796391A CN202310304532.3A CN202310304532A CN116796391A CN 116796391 A CN116796391 A CN 116796391A CN 202310304532 A CN202310304532 A CN 202310304532A CN 116796391 A CN116796391 A CN 116796391A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- model
- loop
- dimensional
- physical
- modeling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000007794 visualization technique Methods 0.000 title claims description 7
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 37
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 8
- 238000013499 data model Methods 0.000 claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 5
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 208000033897 Systemic primary carnitine deficiency Diseases 0.000 claims description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 4
- 208000016505 systemic primary carnitine deficiency disease Diseases 0.000 claims description 4
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 3
- 238000009877 rendering Methods 0.000 claims description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 2
- 238000013506 data mapping Methods 0.000 claims description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 2
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 claims 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 210000004709 eyebrow Anatomy 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 210000000887 face Anatomy 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Or Creating Images (AREA)
Abstract
本发明涉及一种直流换流站控保***二次回路数字化建模及可视化方法,与现有技术相比,解决了尚无针对特高压直流换流站控保***二次回路整体建模、数字化移交以及三维可视化的缺陷。本发明面向直流换流站控保***数字化建模平台关键技术,构建控制保护设备虚拟世界三维模型,基于SPCL语法定义换流站控保***所涉及所有对象和元件的表达方式,扩展了回路关系ID标记属性,解决了元件内部连接关系对全回路表达的影响;提出了三维模型与物理模型的交互方式,实现了两者信息的互联互通;定义了控保***传输数据模型,及与物理全回路的关联表达方式,实现物理回路和传输数据的对应。最终形成了一整套完整的数字化配置方式及流程,实现了直流换流站控保***二次回路的整体建模及全景可视化展示。
Description
技术领域
本发明涉及变电站技术领域,具体来说是一种变电站二次回路数字化及智能运维***,通过该***的建设和应用,将更加直观、全面反映智能变电站设备之间的物理连接和逻辑关系,方便管理人员随时查看,降低设备故障风险,助力生产运维走向数字化和智能化。
背景技术
控制保护***是直流换流站监控运行的中枢***,对直流输电***的安全可靠运行起着极为关键的作用,但换流站控保***设备结构、接线方式、***逻辑等各方面都相对复杂,需要较高的运维专业能力。
由于电网的快速发展、特高压换流站的快速建设、换流站运维人员培养周期过长等客观因素,导致专业运维人员的体量难以满足特高压直流输电发展的需要。而且当前换流站所移交的控保***各类资料仍以大量CAD图纸、表格或软件程序等样式存在,导致日常运维工作中往往需要在分割的各类资料里,反复梳理控保***各类回路及所传递的信息内容,非常不利于运维工作的效率开展。
目前,换流站控保***二次回路数字化方面的研究较少,相关研究多停留在控保模61850建模、数字化设计等方面。控保模型61850建模主要是为了满足不同控保设备间的数据交互和交互操作,对于信息与回路的耦合并无具体实现方式;数字化设计主要是为了通过换流站数字化设计的方式,实现设计图纸、清册等内容的输出及移交,未形成通用且开放式的数据源接口提供给运维阶段使用。
同时,有相关文献探索了基于深度学习和图像识别的直流换流站控保***可视化技术,但可视化场景会受限于图纸形式及识别准确率。此外,在智能变电站领域,面向二次***回路过程层光缆跳纤的数字化建模有一定的规范支撑及相关技术的应用。但由于换流站控制保护二次***部分运用了大量非光纤类总线通信方式,且当前不存在数据传输模型,因此,无法直接沿用智能变电站的数字化建模及信息映射技术。因此,将换流站控保***二次回路数字化、可视化,是亟需完成的工作,也是后期换流站控保***运维方向开展相关高级应用研究和实现的基础。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中缺少的针对±800kV特高压直流换流站控保***二次回路的数字化及可视化方法。提出一种基于回路关系ID标记的换流站二次回路数字化建模及配置方法,本发明方法以直流控制保护设备为配置对象,面向其各类总线接口,基于物理对象三维建模、物理回路建模、传输信号建模、数据模型交互等方面,形成一整套完整的数字化配置方式及流程,实现直流换流站控保***二次回路的整体建模及全景可视化展示。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
一种变电站控制保护***二次回路数字化建模及可视化方法,包括以下步骤:
1)进行二次回路控制保护对象数字化建模:采用分层模块化的方式进行物理模型的定义,对板卡、设备、屏柜可分别进行三维模型制作及物理属性定义,对其它无板卡层级的元件通过虚拟板卡的方式直接进行对象层级定义,形成完整的全站物理模型模型库;
2)进行二次回路控制保护对象三维建模:面向各类二次控保对象分别建立最小化的通用图元库,通过对通用图元的拼接组装,形成二次***对象的三维模型;
3)进行二次回路控制保护对象数字化模型与三维模型交互:根据物理模型的层级特点,建立三维模型交互接口,并细化至设备端口层级,确保所有端口具有三维空间属性(包括空间坐标、旋转角度等),使得其满足面向设备或元件端口的线缆三维布置及接入;
4)进行二次回路模型数字化建模:确保***所涉及的所有回路关系ID标记具备唯一性,面向不同层级***的回路关系进行分类设计并管理,***分类的设计基于SPCL屏柜Cubicle层级进行扩展,定义方式为Cubicle.bay="极控***",基于回路关系ID标记的方式建立回路关系,由此实现完整路径的组合关系设计;
5)进行二次***逻辑回路建模:对抽象数据进行数字化建模,面向各类控保设备,建立其数据发送能力模型,再将数据模型内的数据以数据结构索引的方式关联到各个物理回路上,在IntLoop.info或CableLoop.info内设置电信号内容及其信号传输方向,通过"/"对内容及方向进行分割,表达式为:电信号内容/起点对象名,由此实现抽象数据与物理回路的关系映射;
6)进行二次***三维全景可视化:基于物理模型SPCD文件、逻辑回路模型SDCD文件、控保及元件对象三维模型数据库,通过库采用逆向解析的方式,实现换流站控保***二次***各类总线的电回路、光回路及所传输信息的三维全景可视化,逆向解析三维全景;
7)进行智能标签实施:基于二维码技术的智能标签,对全站回路建模后可通过移动终端扫描二维码展示变电站物理回路信息,为改善智能标签信息感应交互友好性并提升感应效率。
所述的进行二次回路控制保护对象数字化建模包括以下步骤,其中物理层级关系数据模型定义采用SPCL语言进行定义:
11)定义板卡模型数据,包括板卡槽号、描述、型号;下级端口序号、描述、方向、类型、用途;
12)定义对象模型数据,包括对象编号、描述、iedName、厂商、型号、类型;下级包含一个或多个板卡模型;
13)定义屏柜模型数据,包括屏柜编号、描述、所属间隔;下级包含一个或多个对象模型。
所述的进行二次回路控制保护对象三维建模包括以下步骤:
21)二次对象模型分解,包括对屏柜、设备、元器件、端子排等不同对象进行模型分解,分类建立最小化的基本图元,以obj格式进行存储;其中二次设备方面包括机箱、面板、插件、端口等;屏柜方面包括屏体、屏眉等;继电器方面包括继电器主体、继电器触点等;端子排方面包括端子排标识、端子类型等。由此,细化最小图元,通过分类层级管理的方式建立基本图元库;
22)基本图元建模,二次对象模型可分为规则模型和不规则模型;规则模型是指设备外形为规则几何体如长方体,圆柱体和球体等,例如机箱、光缆、尾缆等;不规则模型是指结构和外形复杂的对象模型,如板卡、端口等。针对不同的模型,可以采用不同的建模方法;根据变电站二次对象的现场三维点云扫描或者查看图纸等方式获取屏柜尺寸信息,并拍摄相应部位的照片(贴图用)。在3DMax中,通过简单建模法或复杂建模法,按照相应的尺寸进行比例缩小建立模型,然后上材质贴图,渲染后输出,完成该模型的制作;
23)基本图元组合,组合模型的主要步骤如下:
231)基于基本图元库,批量调入多个基本图元;
232)对调入的基本图元进行互编辑操作,包括调整基本图元位置、大小、方位等几何变换;
233)暂存物理模型,进行属性信息的编辑及录入;
234)保存并录入组合模型库。
所述的进行二次回路控制保护对象数字化模型与三维模型交互包括以下步骤:
31)基于Unity3D三维模型制作软件建立三维模型,面向全站搭建实例化的三维场景层级结构,实例化的过程中对交互接口所定义的内容进行设置;
32)判断是否存在全站SPCL格式的物理模型文件,若不存在,则直接在三维场景下面向所有层级对象编辑其SPCL物理属性内容;若存在,则基于交互接口属性,将SPCL内的物理属性内容映射至对应的三维模型中;
33)基于上述三维场景下的主动编辑或自动映射的方式,最终都可生成带物理属性的全站三维场景模型,为全站控保二次***回路及数据的配置奠定基础。
所述的进行二次回路模型数字化建模包括以下步骤:
41)面向屏柜内部各类设备或元件对象,建立端口或端子的点对点连接关系,并对屏内此连接进行屏内连接关系IntCore赋值;
42)面向屏间线缆,建立屏间线缆的点对点连接关系,并对屏间连接关系Cable/Core赋值;
43)面向屏柜内部已建立的点对点连接关系模型,通过自由组合各个连接关系模型,建立屏内全回路关系模型,并按照回路类型进行屏内回路ID的唯一性赋值;
44)面向屏内连接关系、屏间连接关系模型,通过自由组合各个连接关系,建立面向某***内或跨***的全回路关系模型,并按照回路类型进行***内或跨***回路ID的唯一性赋值。
所述的进行二次***逻辑回路建模包括以下步骤:
51)针对每个不同的控保设备数据进行遥信、遥测、告警等内容的分类;
52)在IntLoop.info或CableLoop.info内设置抽象数据及传输方向,通过"/"对内容及方向进行分割,通过";"对每组数据进行分割,每一组数据的具体表达式为:IED.name.DataSet.name/起点对象名。
所述的进行二次***三维全景可视化包括以下步骤:
61)利用物理回路SPCD文件的二次对象三维模型和世界坐标接口实现二次***三维成像及设备/元件的基本信息查询;
62)通过“虚实对应”技术实现物理回路与逻辑回路的端口及传递数据映射;
63)采用三维场景下线缆自动布线技术,实现基于物理回路所解析的端口/触点连接关系在三维场景下线缆的自动绘制。
所述的进行智能标签实施包括以下步骤:
71)搜集整理全站二次回路图纸、线缆清册、设备原理图、说明书等资料;
72)通过数字化配置平台进行物理回路及信息回路配置;
73)基于数据配置,进行标签打印及现场挂牌及粘贴;
74)使用移动作业终端核验所有标签的可视化展示信息;
通过上述实施步骤,最终实现二次***的图纸数字化、全回路可视化及高级运维功能,提升二次设备及二次回路的智能运维水平。
有益效果
本发明与现有技术相比,针对特高压直流换流站控保***二次回路接口,提出一种新的基于回路关系ID标记的换流站二次回路数字化建模及配置方法,以直流控制保护设备为配置对象,面向其各类总线接口,基于物理对象三维建模、物理回路建模、传输信号建模、数据模型交互等方面,形成一整套完整的数字化配置方式及流程,实现直流换流站控保***二次回路的整体建模及全景可视化展示。
本发明创新的采用智能标签、二次回路数字化模型、GIM模型、三维可视化引擎、智能交互等技术,实现二次***的图纸数字化、全回路可视化及高级运维功能,提升二次设备及二次回路的智能运维水平。
附图说明
图1是一种直流换流站控保***二次回路数字化建模及可视化方法顺序图;
图2是换流站设备/元件对象模型构建流程关系图;
图3是基本图元建立流程;
图4是物理模型与三维模型数据交互流程图;
图5是全回路抽象数据引用流程;
图6是换流站场景视图;
图7是小室场景俯视图;
图8是小室场景正视图;
图9是屏柜场景视图;
图10是屏柜连接场景视图;
图11是线缆场景视图;
图12是对象场景视图;
图13是对象连接场景视图;
图14是端口全路径光回路场景视图;
图15是端口全路径电回路场景视图;
图16是端口全路径电回路场景视图;
图17是智能标签实施流程;
图18是智能标签实施效果图。
具体实施方式
为使对本发明的方法特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识,用某±800kV特高压直流换流站控保***二次回路为实施例及附图配合进行详细的说明,说明如下:
如图1所示,本发明所述的一种直流换流站控保***二次回路数字化建模及可视化方法,包括以下步骤:
第一步,进行二次回路控制保护对象数字化建模:如图2所示,面向所有控制保护设备,采用分层模块化的方式进行物理模型的定义,对板卡、设备、屏柜可分别进行三维模型制作及物理属性定义,对其它无板卡层级的元件通过虚拟板卡的方式直接进行对象层级定义,形成完整的全站物理模型模型库。
第二步,进行二次回路控制保护对象三维建模,其具体步骤如下:
(1)二次对象模型分解:对屏柜、设备、元器件、端子排等不同对象进行模型分解,分类建立最小化的基本图元,以obj格式进行存储。二次设备方面包括机箱、面板、插件、端口等;屏柜方面包括屏体、屏眉等;继电器方面包括继电器主体、继电器触点等;端子排方面包括端子排标识、端子类型等。由此,细化最小图元,通过分类层级管理的方式建立基本图元库;
(2)基本图元建模:如图3所示,针对基本图元,采用3DMax配合尺寸颜色等属性进行建模。根据变电站二次对象的现场三维点云扫描或者查看图纸等方式获取屏柜尺寸信息,拍摄相应部位的照片(贴图用)。在3DMax中,通过上述简单建模法或复杂建模法,按照相应的尺寸进行比例缩小建立模型,然后上材质贴图,渲染后输出,完成该模型的制作;
(3)基本图元组合:将3DMax中创建好的二次对象模型导入到Unity3D中,导入过程中需要对模型进行一些简单的处理,防止一些材质信息的丢失,同时采用LZMA的压缩算法,使得一个15M左右的模型文件压缩为2M左右的,达到网络传输速度的要求。通过对二次对象三维模型基本图元的调用实现拼接组合,形成二次对象的组合模型库。组合模型库的设计包含物理层面及信息层面两个部分,物理层面基于基本图元库进行二次对象的三维模型拼接,信息层面描述二次对象的基本属性及特殊属性。物理层面主要基于基本图元库,实现同时保存多个基础图元通过模型互编辑操作,组成一个相对独立且完整的二次对象三维模型;信息层面主要面向二次设备,包括设备类型、设备名称、设备型号、设备版本、生产厂商、所属间隔、额定电流、额定电压、PMS设备ID号、电网标识***编码、物料编码等,为各个阶段的模型移交提供保障,并可在全景展示时进行关联性展示。
所述组合模型的建立步骤如下:
A1)基于基本图元库,批量调入多个基本图元;
A2)对调入的基本图元进行互编辑操作,包括调整基本图元位置、大小、方位等几何变换;
A3)暂存物理模型,进行属性信息的编辑及录入;
A4)保存并录入组合模型库。
第三步,进行二次回路控制保护对象数字化模型与三维模型交互,如图4所示,基于物理模型与三维模型接***互的方式,通过直接编辑或自动映射实现数据的互联互通,具体包括以下步骤:
(1)基于Unity3D三维模型制作软件建立三维模型,面向全站搭建实例化的三维场景层级结构,实例化的过程中即对交互接口所定义的内容进行设置;
(2)判断是否存在全站SPCL格式的物理模型文件,若不存在,则直接在三维场景下面向所有层级对象编辑其SPCL物理属性内容;若存在,则基于交互接口属性,将SPCL内的物理属性内容映射至对应的三维模型中;
(3)基于上述三维场景下主动编辑或自动映射的方式,最终生成带物理属性的全站三维场景模型,为全站控保二次***回路及数据的配置奠定基础。
第四步,进行进行二次回路模型数字化建模,其中回路关系数据模型定义采用SPCL语言进行扩展定义,其具体步骤如下:
(1)面向屏柜内部各类设备或元件对象,建立端口或端子的点对点连接关系,并对屏内此连接进行屏内连接关系IntCore赋值;
(2)面向屏间线缆,建立屏间线缆的点对点连接关系,并对屏间连接关系Cable/Core赋值;
(3)面向屏柜内部已建立的点对点连接关系模型,通过自由组合各个连接关系模型,建立屏内全回路关系模型,并按照回路类型进行屏内回路ID的唯一性赋值;
(4)面向屏内连接关系、屏间连接关系模型,通过自由组合各个连接关系,建立面向某***内或跨***的全回路关系模型,屏间回路ID标记可基于SPCL对Cable.name/Core.no的定义进行扩展,CableLoop层级与Cable层级相同;屏内回路ID标记可基于SPCL对IntCore.name的定义进行扩展,IntLoop层级与Intcore层级相同;并按照回路类型进行***内或跨***回路ID的唯一性赋值。
第五步,进行二次***逻辑回路建模,如图5所示,其具体步骤如下:
(1)对抽象数据进行数字化建模,数据模型采用XML方式建立,面向各类控保设备,建立其数据发送能力模型;
(2)抽象数据及传输方向在IntLoop.info或CableLoop.info内进行设置,通过"/"对内容及方向进行分割,通过";"对每组数据进行分割,每一组数据的具体表达式为:IED.name.DataSet.name/起点对象名;
(3)数据模型内的数据以数据结构索引的方式关联到各个物理回路上,由此实现抽象数据与物理回路的关系映射。
第六步,进行二次***三维全景可视化,其具体步骤如下:
(1)分析二次控保***三维可视化场景:基于二次对象三维模型,通过三维全景可视化技术配合数据库调用模型库中的模型,展现换流站所在相关场景、换流站建筑及设备的布局、换流站设备及相关运维信息,通过自动布线算法、虚实回路映射等技术展示二次***三维可视化场景下端口全路径及所传递的电信号或抽象数据信息,整体实现三维全景可视化场景中换流站设备及相关数据的三维可视化管理;
所述分析二次控保***三维可视化场景具体步骤如下:
B1)换流站场景视图:如图6所示,换流站场景视图按照数据库中换流站配置数据调用模型库中场地建筑模型及小室模型,以三维全景可视化的形式展现换流站,可以很直观的看出各个小室的分布及地理位置。在该场景下可以实现360度浏览整个换流站场景,同时也包括镜头的拉近拉远,点击场景中某个小室或者是搜索框中输入某个小室名字,将会自动切换至相应小室的场景;
B2)小室场景视图:如图7、8所示小室场景视图按照数据库中小室配置数据调用模型库中小室模型、屏柜模型以及组成屏柜的设备、板卡、端口等各个二次对象模型,还原小室现实中的场景。采用LOD细节层次技术,根据视点离对象模型的距离使用合适的层次来展现物体,摄像机距离视点模型比较近时采用高精度LOD模型绘制,反之则采用低精度LOD模型绘制。
B3)屏柜场景视图:如图9所示,调用模型库中屏柜模型以及各个组成屏柜的设备、板卡、端子排、空开等二次对象模型,按照数据库中屏柜的配置数据动态组装。该场景下可以对屏柜进行移动、旋转、镜头拉近拉远的操作;点击屏柜可以显示该屏柜的相关属性信息以及屏柜所包含的所有对象列表;如图10所示,双击屏柜可以进入屏柜连接关系视图,来展示与该屏柜相连接的所有屏柜,并且点击其他屏柜可以进入其他屏柜的场景视图;点击设备或者端子排等对象,可以进行对象视图切换;点击电缆、光缆、网线等线缆标志可以进入线缆场景视图。
B4)线缆场景视图:如图11所示,按照数据库中配置数据调用模型库中两个屏柜以及组成两个屏柜的各个二次对象模型,然后将两个屏柜之间相连接各个线缆进行展示。为了方便直观的展示,线缆场景视图中屏柜的位置不按照现实场景中屏柜地理位置摆放,而是将两个屏柜移至摄像机前最近的角度位置,并且也可以通过旋转,将镜头拉近进行更加细致的查看。点击某根线缆可以查看线缆的类型、样式、长度以及包含的芯数等;点击对侧屏柜将会跳转到对侧屏柜的场景视图;点击设备对象将会进入对象场景视图;双击某根线缆将会显示这根线缆中包含的所有芯,点击芯自动进入端口全路径场景视图。
B5)对象场景视图:如图12所示,由屏柜场景视图切换而来,按照数据库中配置数据调用模型库中设备、板卡、端口等二次对象模型,对象场景视图中屏柜模型采用简单模型。对象场景视图中可以对设备装置、板卡、端口等进行操作,点击设备可以显示设备的一些基础属性;如图13所示,双击设备可以进入设备连接场景视图;点击某一根芯可以显示芯的属性以及对象端口的名称、端口所在的板卡名称、板卡所在的设备名称以及设备所在的屏柜名称;点击板卡上的端口可以进入端口全路径场景视图。
B6)端口全路径场景视图:端口全路径场景视图按照数据库中的数据配置调用模型库中目标屏柜、设备、板卡等二次对象模型以及连接对侧的屏柜和其所包含的二次对象模型,通过纤芯自动搜索和自动布线算法模拟现实场景中芯的连接,如图14光回路场景视图、图15电回路场景视图所示,有效指导施工过程中的光缆、电缆铺设、接线、光纤熔接等工序,大大提高施工安装效率和正确性,为验收竣工提供准确依据。点击端口、端子、继电器等可以展示数据信息;点击对侧屏柜或者设备可以进入对侧屏柜场景视图或者对侧设备对象场景视图。
(2)二次控保***线缆自动布线:针对屏内及屏间两大类展示需要进行线缆的绘制及自动布置。本发明中的网络路径由一系列RCP点用样条曲线和直线连接生成。支架内部两点间用直线段连接,支架和支架之间用样条曲线连接。由于样条曲线的形成只与其端点有关,因此改变支架的位置只会影响与其相连的两条曲线。同时在可视化的时候对支架进行隐藏处理,以优化可视化展示效果。展示效果如图16所示:
第七步,进行智能标签实施,如图17所示,其具体步骤如下:
(1)资料搜集整理,包括全站二次回路图纸、线缆清册、设备原理图、说明书等资料;
(2)通过数字化配置平台进行物理回路及信息回路配置;
(3)基于数据配置,进行标签打印及现场挂牌及粘贴;
(4)使用移动作业终端核验所有标签的可视化展示信息,具体智能标签部署应用效果如图18所示。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (8)
1.一种直流换流站控保***二次回路数字化建模及可视化方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)进行二次回路控制保护对象数字化建模:采用分层模块化的方式进行物理模型的定义,对板卡、设备、屏柜可分别进行三维模型制作及物理属性定义,对其它无板卡层级的元件通过虚拟板卡的方式直接进行对象层级定义,形成完整的全站物理模型模型库;
2)进行二次回路控制保护对象三维建模:面向各类二次控保对象分别建立最小化的通用图元库,通过对通用图元的拼接组装,形成二次***对象的三维模型;
3)进行二次回路控制保护对象数字化模型与三维模型交互:根据物理模型的层级特点,建立三维模型交互接口,并细化至设备端口层级,确保所有端口具有三维空间属性,使得其满足面向设备或元件端口的线缆三维布置及接入;
4)进行二次回路模型数字化建模:确保***所涉及的所有回路关系ID标记具备唯一性,面向不同层级***的回路关系进行分类设计并管理,基于回路关系ID标记的方式建立回路关系,由此实现完整路径的组合关系设计;
5)进行二次***逻辑回路建模:对抽象数据进行数字化建模,面向各类控保设备,建立其数据发送能力模型,再将数据模型内的数据以数据结构索引的方式关联到各个物理回路上,由此实现抽象数据与物理回路的关系映射;
6)进行二次***三维全景可视化:基于物理模型SPCD文件、逻辑回路模型SDCD文件、控保及元件对象三维模型数据库,通过库采用逆向解析的方式,实现换流站控保***二次***各类总线的电回路、光回路及所传输信息的三维全景可视化,逆向解析三维全景;
7)进行智能标签实施:基于二维码技术的智能标签,对全站回路建模后可通过移动终端扫描二维码展示变电站物理回路信息。
2.根据权利要求1所述的一种直流换流站控保***二次回路数字化建模及可视化方法,其特征在于,所述的进行二次回路控制保护对象数字化建模包括以下步骤:
21)定义板卡模型数据;
22)定义对象模型数据;
23)定义屏柜模型数据。
3.根据权利要求1所述的一种直流换流站控保***二次回路数字化建模及可视化方法,其特征在于,所述进行二次回路控制保护对象三维建模包括以下步骤:
31)二次对象模型分解,对不同对象进行模型分解,分类建立最小化的基本图元,以obj格式进行存储;由此,细化最小图元,通过分类层级管理的方式建立基本图元库;
32)基本图元建模,根据变电站二次对象的现场三维点云扫描或者查看图纸等方式获取屏柜尺寸信息,并拍摄相应部位的照片;在3DMax中,通过简单建模法或复杂建模法,按照相应的尺寸进行比例缩小建立模型,然后上材质贴图,渲染后输出,完成该模型的制作;
33)基本图元组合,基于基本图元库,批量调入多个基本图元;对调入的基本图元进行互编辑操作,包括调整基本图元位置、大小、方位等几何变换;暂存物理模型,进行属性信息的编辑及录入;保存并录入组合模型库。
4.根据权利要求1所述的一种直流换流站控保***二次回路数字化建模及可视化方法,其特征在于,所述进行二次回路控制保护对象数字化模型与三维模型交互包括以下步骤:
41)基于Unity3D三维模型制作软件建立三维模型,面向全站搭建实例化的三维场景层级结构,实例化的过程中对交互接口所定义的内容进行设置;
42)判断是否存在全站SPCL格式的物理模型文件,若不存在,则直接在三维场景下面向所有层级对象编辑其SPCL物理属性内容;若存在,则基于交互接口属性,将SPCL内的物理属性内容映射至对应的三维模型中;
43)基于上述三维场景下的主动编辑或自动映射的方式,最终生成带物理属性的全站三维场景模型。
5.根据权利要求1所述的一种直流换流站控保***二次回路数字化建模及可视化方法,其特征在于,所述进行进行二次回路模型数字化建模包括以下步骤:
51)面向屏柜内部各类设备或元件对象,建立端口或端子的点对点连接关系,并对屏内此连接进行屏内连接关系IntCore赋值;
52)面向屏间线缆,建立屏间线缆的点对点连接关系,并对屏间连接关系Cable/Core赋值;
53)面向屏柜内部已建立的点对点连接关系模型,通过自由组合各个连接关系模型,建立屏内全回路关系模型,并按照回路类型进行屏内回路ID的唯一性赋值;
54)面向屏内连接关系、屏间连接关系模型,通过自由组合各个连接关系,建立面向某***内或跨***的全回路关系模型,并按照回路类型进行***内或跨***回路ID的唯一性赋值。
6.根据权利要求1所述的一种直流换流站控保***二次回路数字化建模及可视化方法,其特征在于,所述的进行二次***逻辑回路建模包括以下内容:
61)针对每个不同的控保设备数据进行遥信、遥测、告警等内容的分类;
62)在IntLoop.info或CableLoop.info内设置抽象数据及传输方向,通过"/"对内容及方向进行分割,通过";"对每组数据进行分割。
7.根据权利要求1所述的一种直流换流站控保***二次回路数字化建模及可视化方法,其特征在于,所述的进行二次***三维全景可视化包括以下内容:
71)利用物理回路SPCD文件的二次对象三维模型和世界坐标接口实现二次***三维成像及设备/元件的基本信息查询;
72)通过“虚实对应”技术实现物理回路与逻辑回路的端口及传递数据映射;
73)采用三维场景下线缆自动布线技术,实现基于物理回路所解析的端口/触点连接关系在三维场景下线缆的自动绘制。
8.根据权利要求1所述的一种直流换流站控保***二次回路数字化建模及可视化方法,其特征在于,所述的进行智能标签实施包括以下内容:
81)搜集整理全站二次回路图纸、线缆清册、设备原理图、说明书等资料;
82)通过数字化配置平台进行物理回路及信息回路配置;
83)基于数据配置,进行标签打印及现场挂牌及粘贴;
84)使用移动作业终端核验所有标签的可视化展示信息。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310304532.3A CN116796391A (zh) | 2023-03-27 | 2023-03-27 | 一种直流换流站控保***二次回路数字化建模及可视化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310304532.3A CN116796391A (zh) | 2023-03-27 | 2023-03-27 | 一种直流换流站控保***二次回路数字化建模及可视化方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116796391A true CN116796391A (zh) | 2023-09-22 |
Family
ID=88038839
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310304532.3A Pending CN116796391A (zh) | 2023-03-27 | 2023-03-27 | 一种直流换流站控保***二次回路数字化建模及可视化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116796391A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117408287A (zh) * | 2023-12-15 | 2024-01-16 | 南京乾盈电力科技有限公司 | 一种基于二次回路的智能标签生成方法 |
-
2023
- 2023-03-27 CN CN202310304532.3A patent/CN116796391A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117408287A (zh) * | 2023-12-15 | 2024-01-16 | 南京乾盈电力科技有限公司 | 一种基于二次回路的智能标签生成方法 |
CN117408287B (zh) * | 2023-12-15 | 2024-02-13 | 南京乾盈电力科技有限公司 | 一种基于二次回路的智能标签生成方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102509330B (zh) | 基于电力gis的变电站虚拟三维***的应用方法 | |
CN103970887B (zh) | 一种基于gis配电网图形上的信息流显示***及方法 | |
CN112347639B (zh) | 一种换流站二次***三维全景可视化展示方法 | |
CN107610238B (zh) | 一种电力设备ar动态模型***及其工作方法 | |
CN106408631B (zh) | 三维宏观展示方法及*** | |
CN110189416A (zh) | 检修现场的远程指导方法及*** | |
CN112464320B (zh) | 一种基于标准图元的配电网规划方案可视化绘制方法 | |
CN116796391A (zh) | 一种直流换流站控保***二次回路数字化建模及可视化方法 | |
CN110675505A (zh) | 基于全景虚实无缝融合的室内外看房*** | |
CN110909439A (zh) | 一种基于ar的装配方法、装置及终端 | |
CN109871567A (zh) | 光伏组件排布图纸的自动化生成方法 | |
CN115953264A (zh) | 一种基于三维建模的屏柜模型集成设计***与方法 | |
CN110750910B (zh) | 一种物理回路模型的三维模型文件及配置方法 | |
CN112184881B (zh) | 一种电力设备多层次全过程监视方法 | |
CN103412741A (zh) | 关联cim模型的变压器svg图形拼接方法与*** | |
Shibata et al. | A View Management Method for Mobile Mixed Reality Systems. | |
CN114049427B (zh) | 基于vr场景的智能变电站二次回路信息漫游方法 | |
CN106940827A (zh) | 基于ar技术和vr技术的模块化供电方案自动生成方法 | |
Liu et al. | Design of AR inspection system for protection equipment of intelligent substation | |
CN116129052A (zh) | 基于数字孪生的电力三维场景构建方法 | |
CN113407172B (zh) | 一种基于配电云主站的台区图自动展示***及方法 | |
CN113255499A (zh) | 一种变电站电缆二次回路数字化自动建模方法 | |
CN113709421A (zh) | 一种基于视频图像识别的安全管理方法、装置和电子设备 | |
CN108629131B (zh) | 交叉互联结构图的智能生成方法及装置 | |
CN102065315A (zh) | 一种用于电视台技术信息监测的三维可视化方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |