[发明专利]变电站设备检修三维仿真可视化模拟演练方法及装置

权利要求书

1.一种变电站设备检修三维仿真可视化模拟演练方法，其特征在于，包括：

采集变电站作业现场的数据信息，用建模工具为变电站进行精细化三维建模，包括地表地形、变电站建筑物、站内基础设施和电网设备三维模型建模；

将三维模型按照真实环境的空间分布位置组装集合，并进行渲染，形成与真实环境一致的仿真三维变电站模型；

采集吊装设备相关参数，通过三维仿真模拟技术建立仿真三维吊装设备模型，包括吊车车辆型号、吊臂角度、吊臂长度、转台角度、作业高度、带电距离、工器具型号、作业风险等级设置以及其它吊装设备；

根据所述仿真三维变电站模型和仿真三维吊装设备模型，新增检修工作票，选择吊装车辆，规划车辆路径和车辆任务管理；规划作业现场施工环境布置，包括：定置区、机械装备、仪器仪表、机械装备布置；

当所述吊装车辆进入所述作业现场作业时，采用预设的安全距离检测模型对所述作业现场带电部位设备与吊装车辆进行车辆路径安全距离检测和吊臂安全距离检测，确定所述作业现场带电部位设备与吊装车辆的车辆路径安全距离和吊臂安全距离；

根据所述车辆路径安全距离和吊臂安全距离控制吊装车辆模型与其它吊装设备模型进行联动，完成所述其它吊装设备模型的拆装检修预演。

2.如权利要求1所述的变电站设备检修三维仿真可视化模拟演练方法，其特征在于，所述安全距离检测模型的检测步骤，具体包括：

根据所述作业现场场景中的所有实体对象的体积大小和空间分布，按照八叉树的方式划分场景实体对象，分配到单独的八叉树空间，构建场景层次结构；对每一个所述实体对象，构建第一、第二碰撞体，并构建整个场景层次的碰撞体；

导入所述吊装车辆模型，初始化OBB包围盒，采用PCA算法计算所述吊装车辆模型的主轴方向，通过迭代算法利用OBB轴向调整所述OBB包围盒的大小和位置，直到所述OBB包围盒包围所述吊装车辆模型，得到所述吊装车辆模型的初始OBB包围盒；

计算所述初始OBB包围盒的中心点和顶点的方向向量，根据检测电压得到带电距离，基于所述带电距离和方向向量，生成所述初始OBB包围盒的缓冲体；

根据所述缓冲体与并行计算库TBB，遍历所述场景层次结构对所述缓冲体和每一个实体对象的第一碰撞体进行碰撞检测；

若所述缓冲体和每一个实体对象的第一碰撞体碰撞且所述每一个实体对象所属的设备带电，则将所述每一个实体对象加入待计算距离队列，计算所述缓冲体和每一个实体对象之间的带电距离；

对所述待计算距离队列的所有实体对象的第二碰撞体与所述缓冲体进行距离计算，得到第一距离，删除所述待计算距离队列中所述第一距离大于安全距离的实体对象，得到实体对象队列；

采用空间分治方法，把所述实体对象队列的每个实体对象的三维空间划分成多个子模型，一个所述子模型包含在一个立方体中；若所述子模型较大，则递归执行将所述子模型较大的实体对象划分成更小的子模型，直到所述子模型能够使用并行计算；

计算所述缓冲体与每个立方体中的子模型的最近距离，把所有的最近距离进行排序，得到全局最近距离，从而得到最近点和最小的最近距离，返回所述最近距离小于所述安全距离的实体对象的对象ID、最近距离和最近点。

3.如权利要求2所述的变电站设备检修三维仿真可视化模拟演练方法，其特征在于，所述采用预设的安全距离检测模型对所述作业现场带电部位设备与吊装车辆进行车辆路径安全距离检测，具体包括：

当进行车辆路径安全距离检测时，启用预设的安全距离检测模型，设置两个检测等级的电压等级和路径安全距离；

将吊装车辆包围盒的中心与顶点的距离增加所述路径安全距离，形成吊装车辆外轮廓扩展范围；

若被检测的设备与所述吊装车辆外轮廓扩展范围碰撞，则被检测的设备模型包围盒进行变色提示，所述包围盒颜色与触发的检测等级相匹配，并显示被检测的设备与所述吊装车辆的线段距离；

当所述规划车辆路径完成后，所有发生碰撞的设备模型高亮警告，保留悬浮窗，并纳入车辆路径警告设备进行管理，所述悬浮窗显示内容为：警告图标、设备名称、电压等级、路径安全距离。