[发明专利]一种基于智能化高压开关的虚拟系统及方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及高压电力设备领域，更确切地说是一种气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)中 三维虚拟现实技术。

【背景技术】

气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)是由多个大的组件组合而成的，GIS设备在进行工程 安装或检修时，经常需连接试验装置。随着无人值守变电站管理模式的全面推广，在监控中心 通过现有的电力通信网对所属变电站实现远程实时监控、远程故障和意外情况告警接收处理， 同时三维模拟现场运行，可提高变电站运行和维护的安全性及可靠性，并可逐步实现电网的可 视化监控和调度，使电网调控运行更为安全、可靠。

【发明内容】

针对现有的智能高压开关，本发明提供了一种基于智能化高压开关的虚拟系统及方法， 对智能高压开关进行实时模拟、仿真，尽可能做到与实际同步。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种基于智能化高压开关的虚拟系统，包括：传感器：该传感器安装在智能高压开关部件 断路器、隔离开关、接地开关与快速接地开关上，用于监测断路器动作；智能组件及动画系统： 传感器采集的数据通过智能组件处理后传递给动画系统，并命令动画系统动画现场的智能高压 开关部件断路器动作。

所述传感器包括用于采集行程的第一传感器、用于采集分合闸速度的第二传感器和用于采 集分合闸动作时间的第三传感器。

所述智能组件内包括数据处理单元以及数据库，所述数据处理单单元用于对比计算采集的 行程与标准行程，所述数据库内存储有标准行程以及高压开关的标准动画。

一种基于智能化高压开关的虚拟系统的方法，首先传感器采集现场断路器、隔离开关、接 地开关与快速接地开关的行程数据，将该行程数据传给智能组件；智能组件收到该行程数据后， 将该行程数据与该断路器的标准行程进行对比，如果该行程数据大于或等于标准行程数据，则 表示现场设备已经动作完成，动画系统播放完整动画；如果采集的行程数据小于或等于零，则 表示现场设备未动作，不播放动画；如果采集的行程数据在标准行程与零之间，则说明现场设 备在动作中。

如果采集的行程数据在标准行程与零之间，则将采集的行程数据除以标准行程数据得到行 程比例，最后将该行程比值乘以完整动画的总帧数，得到设备已经动作的帧数，最后用设备最 后一帧的图像代替完整动画中未动作的动画，得到一个新的动画，该新的动画就是动画系统需 要播放的动画。

如果采集的行程数据在标准行程与零之间，则动画系统需要播放的动画速度为已经播放动 画的长度与采集到的高压开关的动作时间之比。

如果采集的行程数据在标准行程与零之间，则动画系统需要播放的动画速度为100倍的已 经播放动画的长度与采集到的高压开关的动作时间之比。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明在现场的设备上安装各种传感 器，利用传感器采集设备的各种参数，然后通过智能组件对该等参数进行处理，最终得到指令， 控制动画系统动作。本发明将现场设备的各种动作通过动画系统还原，这样，操作人员只需要 在监控室即可对现场设备进行监控。

【具体实施方式】

下面对本发明作进一步详细说明。

当现场智能高压开关部件断路器发生动作时，组件外壳调节为透明状态，并根据传输的参 数虚拟操作，程序控制组件旋转角度或移动位置等，并对相机镜头进行移动、定位。

本发明提供了一种基于智能化高压开关虚拟系统及方法，虚拟系统主要由高压开关、传感 器、智能组件和动画系统组成。高压开关为现场运行的实体，传感器安装在高压开关上，智能 组件用于采集数据并处理，同时通过网络传输，动画系统虚拟并同步现场智能开关状况。

所述智能组件包括数据处理单元和数据库，所述数据处理单元用于对比采集数据和标准数 据，所述数据库内存储有标准数据和高压开关的完整动画，以该完整动画作为标准动画。

所述传感器包括采集行程的第一传感器、采集分合闸速度的第二传感器，以及采集分合闸 动作时间的第三传感器。现场断路器、隔离开关、接地开关与快速接地开关部分动作时，传感 器将各自信号传给智能组件，进行数据处理后，根据行程、分合闸电流、速度、动作时间、电 机电流数据控制动画系统动作。