[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

说明书

本发明公开了一种变电站设备检修三维仿真可视化模拟演练方法及装置，所述方法包括：通过采集变电站作业现场的数据信息和吊装设备相关参数，建立仿真三维模型，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、作业现场施工环境布置，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，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。因此，本发明实施例能够模拟设备检修流程，通过实时检测相关参数计算安全距离，提前发现吊装过程中的风险，通过对吊装整体过程进行实景模拟，可视化的展示了整个吊装过程和吊装结果。

技术领域

本发明涉及变电站三维仿真技术领域，尤其涉及一种变电站设备检修三维仿真可视化模拟演练方法及装置。

背景技术

特高压变电站设备检修、应急处置的过程中，需要带电作业，如设备吊装过程中，周边设备密集，无法保障吊臂是否在安全距离内，存在安全隐患，因此无法保障运维人员人身安全。传统的二维图纸无法可视化演练吊装过程，对吊装过程中的风险预测能力不足，难以快速的适应大型的吊装过程，无法反应真实效果，演练结果达不到预期效果。随着三维仿真技术的发展，如何借助仿真环境进行设备吊装模拟演练和检修培训，保障工程质量，具有很大的挑战。

发明内容

本发明提供一种变电站设备检修三维仿真可视化模拟演练方法及装置，借助变电站数字孪生，结合三维模型，实现车辆路线规划、工器具摆放、安措措施布置、检修设备模拟吊装等可视化展现，提升作业风险预控及精益化管控水平，保障作业现场人身安全。

为了实现上述目的，第一方面，本发明实施例提供了一种变电站设备检修三维仿真可视化模拟演练方法，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。

具体的，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；