[发明专利]用于分布式光电站监控室的可交互式监控沙盘系统

说明书

本发明涉及一种用于分布式光电站监控室的可交互式监控沙盘系统，包括信号源采集系统、立体图像生成及显示系统和人机交互系统。其中信号源采集是由远程监控器系统组成；立体成像系统采用3DMAX等3D引擎绘制三维地形，并通过无人机真实拍摄地形图样进行3D贴图，并基于立体显示设备进行立体显示；人机交互系统是基于手势识别的深度感知器件，将采集到的手势信号与立体成像系统的像源进行匹配和控制。该系统可实现在智能指挥室，工作人员可通过3D电子沙盘，通过手势交互，对分布式光伏电站进行日常运维，大大提高运维效率和降低运维成本。

技术领域

本发明涉及新能源领域，具体涉及一种用于分布式光电站监控室的可交互式监控沙盘系统。

背景技术

分布式光伏电站利用山地无人地形，大面积布置光伏面板，可以实现太阳能的集中利用发电，其规模可以做的很大，不仅能满足周围居民的日常用电，还可以将多余的电力并入市网，供其他地方的居民或者工厂使用。由于它规模比较大，噪音和污染几乎为零，除了日常运维成本以外，基本可以做到一次性投入即可获得取之不尽的电能，相较于传统的化石燃料发电，具有非常大的优势。然而由于光伏面板分布面积大，且山地地形复杂，因此日常运维成本非常高。

目前采用的措施基本上还是使用人工排查与无人机巡航相结合的办法，但是即使这样，对光伏电站的监控仍很难做到及时发现故障。并且无人机巡航仍面临众多问题，比如恶劣天气时巡航困难，无人机巡航电力不足，偏远位置故障无法锁定等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于分布式光电站监控室的可交互式监控沙盘系统，该系统可实现在智能指挥室，工作人员可通过3D电子沙盘，通过手势交互，对分布式光伏电站进行日常运维，大大提高运维效率和降低运维成本。

本发明提供的技术方案是：

一种用于分布式光电站监控室的可交互式监控沙盘系统，该系统包括以下部分：信号源采集，立体图像生成及显示系统和人机交互系统三部分组成。

1)、信号源采集

结合现有的分布式光伏电厂视频实时监控系统，将每一个视频信号进行定位及编码。将采集到的信号的输出端有两种且同时存在，一种是所有的视频信号被控制室的大数据储存设备存储起来，用来做数据统计和调查；另一种是作为人机交互系统的输出信号，可以通过手势定位和识别，调出该视频信号，在立体显示器上的特定位置显示处理。

2)、立体图像生成及显示系统

通过无人机测绘的方式，获取分布式光伏电厂三维地数据，采用Opencv和3DMAX引擎绘制三维地形轮廓，并用监控系统采集到的实地场景图像相信，进行贴图。这样就可以获得真实的分布式光伏电厂三维地形地貌数据。

立体图像生产系统会将该三维地形地貌数据进行2D图像数据和对于的深度数据进行同时提取，并且通过FPGA或者GPU实时合成适合立体显示器显示的图像格式。立体图像显示系统将所述图像信息进行立体显示。

3)人机交互系统

指通过手势控制立体图像生成系统中三维地形场景或三维模型数据的系统，通过预置手势识别的接口实现；手势内容可以包括三位模型的放大，缩小平移，旋转这些常规操作意外，还包括调取目标点放大信息，实时监控视频，历史监控视频，目标点的物理数据。

进一步的，人机交互系统基于无侵扰手势识别装置，将手势识别装置的输出信号进行分类识别，并与数据库中的手势标定进行匹配。手势识别信号为实时传输信号，其基本交互逻辑为预先判断是别人手的空间三维坐标，并且将该坐标与三维地形轮廓相匹配；其次锁定，匹配成功后，将该位置的三维地形轮廓与手绑定，并等待手部动作判定；然后根据所做动作与数据库手势标定进行匹配，立体显示系统会做出相应的内容显示；最后，退出，当双手离开无侵扰手势识别装置识别区或者无法识别手势类型时，交互系统自动结束。