针对特高压直流换流站实现虚拟现实培训功能的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种针对特高压直流换流站实现虚拟现实培训功能的系统，包括虚拟特高压直流换流站，根据特高压直流换流站高精度实景图片建模后构建生成；培训系统模块，与所述的虚拟特高压直流换流站相连接，用于根据后台传输报文数据而执行相应数据处理，并处理虚拟特高压直流换流站VR感官。本发明专利技术还涉及一种实现针对特高压直流换流站的虚拟现实培训控制的方法。采用了本发明专利技术的针对特高压直流换流站实现虚拟现实培训功能的系统及方法，大小比例和位置与实际贴合，数据真实可靠；培训的报文数据可按实际需求定制，对整个场景和设备进行360°全方位的细致丰富观察、分析、实战操作，具有全面、真实、印象深刻的优点。

System and Method of Realizing Virtual Reality Training Function for UHVDC Converter Station

【技术实现步骤摘要】
针对特高压直流换流站实现虚拟现实培训功能的系统及方法
本专利技术涉及虚拟现实
，尤其涉及电力特高压直流换流站
，具体是指一种针对特高压直流换流站实现虚拟现实培训功能的系统及方法。
技术介绍
一种特高压直流换流站虚拟现实培训方法是对电网系统安全、稳定、长久运行的全新优化方案。可以对特高压直流换流站存在的潜在安全风险隐患进行综合的分析和控制，通过评估对于可能或者即将发生的问题进行有效的处理、培训，确保特高压直流换流站内各个电气设备的安全、稳定、长久运行。实际工作中对施工人员的知识和经验都要求较高，为了确保施工人员的施工过程、结果的正确，定期对施工人员进行系统培训显得尤为重要。传统特高压直流换流站的培训需要经验丰富的专业人员以培训负责人的身份，带领其他工作人员到特高压直流换流站进行实地培训，熟悉并了解特高压直流换流站现场的整体工作流程，正确的识别工作现场的典型危险并做出有效的防范手段。该过程周期较长，受时间和人员的局限性交大，并且存在一定的安全风险，因为要操作实际设备可操作范围也受限。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种经济、高效、灵活的针对特高压直流换流站实现虚拟现实培训功能的系统及方法。为了实现上述目的，本专利技术的针对特高压直流换流站实现虚拟现实培训功能的系统及方法如下：该针对特高压直流换流站实现虚拟现实培训功能的系统，其主要特点是，所述的系统包括：虚拟特高压直流换流站，根据特高压直流换流站高精度实景图片建模后构建生成；培训系统模块，与所述的虚拟特高压直流换流站相连接，用于根据后台传输报文数据而执行相应数据处理，并处理虚拟特高压直流换流站VR感官。较佳地，所述的培训系统模块包括虚拟特高压直流换流站场景中一次设备及二次设备的变位、一次设备及二次设备的异常、一次设备及二次设备的报警、全站天气效果的实现、一次设备及二次设备及环境现场声音的模拟、各种文字和语音信息的提示。该基于上述系统实现针对特高压直流换流站的虚拟现实培训控制的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：(1)通过特高压直流换流站全站高精度实景图片进行等比例建模，并构建虚拟特高压直流换流站；(2)通过后台触发所述的虚拟特高压直流换流站全站的环境及部分现象，对使用者产生的各种感官现象进行相应分析和操作培训。较佳地，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：(1.1)通过无人机拍摄高精度的外场景实景图片，使用参照物拍摄高精度的室内实景图片；(1.2)基于所述的高精度外场景和室内实景图片，生成特高压直流换流站全站环境模型和贴图，生成特高压直流换流站一次设备及二次设备模型和贴图；(1.3)基于生成的模型、贴图构建虚拟特高压直流换流站。较佳地，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：(2.1)所述的虚拟特高压直流换流站接收后台传输报文数据，通过分析报文数据产生对应的声音效果和提示效果，并保存本地数据库；(2.2)根据当前虚拟特高压直流换流站的情况进行对应的应急处理，对应的处理反馈报文保存至本地数据库和上传后台。较佳地，所述的步骤(2.1)中所述的声音效果和提示效果为一次设备及二次设备变位、一次设备及二次设备报警、一次设备及二次设备异常、全站天气效果、一次设备及二次设备及环境声音效果和语音文字提示效果。较佳地，所述的步骤(2.1)中所述的报文数据具体为所述的虚拟特高压直流换流站通过TCP/IP通信协议接收后台发送的报文数据信息以及解析不同的报文产生不同的虚拟感官效果。较佳地，所述的报文数据包括全站的气候、一次设备及二次设备处于不同的位置、一次设备及二次设备显示多种报警信息和一次设备及二次设备显示多种异常现象。较佳地，所述的步骤(2)中通过VR设备在所述的虚拟特高压直流换流站中进行全站的一、二次部分分析和操作培训。较佳地，所述的步骤(1.2)中，所述的贴图包括模型的颜色贴图、法线贴图和高光贴图。采用了本专利技术的针对特高压直流换流站实现虚拟现实培训功能的系统及方法，通过高精度的实景图片生成等比例的虚拟特高压直流换流站和设备，大小比例和位置与实际贴合，数据真实可靠；培训的报文数据可按实际需求定制，也可导入现场真实故障数据作为培训内容；通过虚拟现实VR设备构建的场景具有沉浸感(Immersion)特征，使用者通过视觉、听觉、触觉直观的感受到天气情况和各类设备变位和故障现象，对整个场景和设备进行360°全方位的细致丰富观察、分析、实战操作，具有全面、真实、印象深刻的优点；以软件培训相对于传统人工现场培训，具有经济、高效、灵活、安全、全面的优点。本方法培训为整站培训，包含：气候对设备的影响，及直流换流站所有一、二次设备故障的培训。附图说明图1为本专利技术的实现针对特高压直流换流站的虚拟现实培训控制的方法的流程图。具体实施方式为了能够更清楚地描述本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。本专利技术的该针对特高压直流换流站实现虚拟现实培训功能的系统，其中包括：虚拟特高压直流换流站，根据特高压直流换流站高精度实景图片建模后构建生成；培训系统模块，与所述的虚拟特高压直流换流站相连接，用于根据后台传输报文数据而执行相应数据处理，并处理虚拟特高压直流换流站VR感官。作为本专利技术的优选实施方式，所述的培训系统模块包括虚拟特高压直流换流站场景中一次设备及二次设备的变位、一次设备及二次设备的异常、一次设备及二次设备的报警、全站天气效果的实现、一次设备及二次设备及环境现场声音的模拟、各种文字和语音信息的提示。本专利技术的该基于上述系统针对特高压直流换流站实现虚拟现实培训控制的方法，其中包括以下步骤：(1)通过特高压直流换流站全站高精度实景图片进行等比例建模，并构建虚拟特高压直流换流站；(1.1)通过无人机拍摄高精度的外场景实景图片，使用参照物拍摄高精度的室内实景图片；(1.2)基于所述的高精度外场景和室内实景图片，生成特高压直流换流站全站环境模型和贴图，生成特高压直流换流站一次设备及二次设备模型和贴图；(1.3)基于生成的模型、贴图构建虚拟特高压直流换流站；(2)通过后台触发所述的虚拟特高压直流换流站全站的环境及部分现象，对使用者产生的各种感官现象进行相应分析和操作培训；(2.1)所述的虚拟特高压直流换流站接收后台传输报文数据，通过分析报文数据产生对应的声音效果和提示效果，并保存本地数据库；(2.2)根据当前虚拟特高压直流换流站的情况进行对应的应急处理，对应的处理反馈报文保存至本地数据库和上传后台。作为本专利技术的优选实施方式，所述的步骤(2.1)中所述的声音效果和提示效果为一次设备及二次设备变位、一次设备及二次设备报警、一次设备及二次设备异常、全站天气效果、一次设备及二次设备及环境声音效果和语音文字提示效果。作为本专利技术的优选实施方式，所述的步骤(2.1)中所述的报文数据具体为所述的虚拟特高压直流换流站通过TCP/IP通信协议接收后台发送的报文数据信息以及解析不同的报文产生不同的虚拟感官效果。作为本专利技术的优选实施方式，所述的报文数据包括全站的气候、一次设备及二次设备处于不同的位置、一次设备及二次设备显示多种报警信息和一次设备及二次设备显示多种异常现象。作为本专利技术的优选实施方式，，所述的步骤(2)中通过VR设备在所述的虚拟特高压直流换流站中进行全站的一、二次部分分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对特高压直流换流站实现虚拟现实培训功能的系统，其特征在于，所述的系统包括：虚拟特高压直流换流站，根据特高压直流换流站高精度实景图片建模后构建生成；培训系统模块，与所述的虚拟特高压直流换流站相连接，用于根据后台传输报文数据而执行相应数据处理，并处理虚拟特高压直流换流站VR感官。

【技术特征摘要】
1.一种针对特高压直流换流站实现虚拟现实培训功能的系统，其特征在于，所述的系统包括：虚拟特高压直流换流站，根据特高压直流换流站高精度实景图片建模后构建生成；培训系统模块，与所述的虚拟特高压直流换流站相连接，用于根据后台传输报文数据而执行相应数据处理，并处理虚拟特高压直流换流站VR感官。2.根据权利要求1所述的针对特高压直流换流站实现虚拟现实培训功能的系统，其特征在于，所述的培训系统模块包括虚拟特高压直流换流站场景中一次设备及二次设备的变位、一次设备及二次设备的异常、一次设备及二次设备的报警、全站天气效果的实现、一次设备及二次设备及环境现场声音的模拟、各种文字和语音信息的提示。3.一种基于权利要求1所述的系统实现针对特高压直流换流站的虚拟现实培训控制的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：(1)通过特高压直流换流站全站高精度实景图片进行等比例建模，并构建虚拟特高压直流换流站；(2)通过后台触发所述的虚拟特高压直流换流站全站的环境及部分现象，对使用者产生的各种感官现象进行相应分析和操作培训。4.根据权利要求3所述的实现针对特高压直流换流站的虚拟现实培训控制的方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：(1.1)通过无人机拍摄高精度的外场景实景图片，使用参照物拍摄高精度的室内实景图片；(1.2)基于所述的高精度外场景和室内实景图片，生成特高压直流换流站全站环境模型和贴图，生成特高压直流换流站一次设备及二次设备模型和贴图；(1.3)基于生成的模型、贴图构建虚拟特高压直流换流站。5.根据权利要求3所述的实现针对特高压直流换流站的虚拟现实培训控制的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王业，吴奕，崔玉，吕鹏飞，徐宁，杜云龙，易新，孔祥平，赵景武，陈益，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司，国家电网有限公司，上海九洲信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32