基于三维实景一体化的特高压变电站综合智能管控系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于三维实景一体化的特高压变电站综合智能管控系统，包括变电站内设置的在线数据监测模块、SCADA数据测量模块、环境数据监测模块、视屏数据监测模块以及机器人巡检模块，所述在线数据监测模块、SCADA数据测量模块、环境数据监测模块、视屏数据监测模块以及机器人巡检模块均通过连接线与SMP接口服务器连接，SMP接口服务器与3D服务器连接，该系统能够将三维空间坐标实景扫描技术引入变电站监控系统中，打造电网感知融合智能生态圈，结合现有的辅助监控系统、SCADA系统构建交互性好、沉浸式、多视野的变电站三维实景智能应用。

【技术实现步骤摘要】
基于三维实景一体化的特高压变电站综合智能管控系统
本专利技术涉及电力输送
，具体涉及一种基于三维实景一体化的特高压变电站综合智能管控系统。
技术介绍
随着国家电网公司“三集五大”体系建设的全面推广，变电站智能化的程度越来越高，越来越多的变电站实现无人值守，调度管理人员对变电站的实景情况越来越陌生；而且随着电力系统科技水平不断提高，尤其随着电力“三集五大”管理体系建设的不断深入和优化，智能电力大数据融合承载的需求日益迫切。电力大数据来自电力运营的方方面面，有智能电网各种在线监测系统的广泛应用产生的大量数据、有智能电气设备的各种状态、数值、外观等产生的大量数据、有可见光、热红外等视频图像系统产生的大量数据、有各种保护、综自、潮流分析等系统产生的大量数据以及各种辅助控制系统产生的大量数据。海量数据的存在势必引起对智能电力大数据，特别是结构化数据的展示需求，急需摒弃单一系统、孤立数据形成的信息孤岛，衍生出适应智能电力的应用需求的以电力系统、电气设备为核心的结构化数据融合。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种基于三维实景一体化的特高压变电站综合智能管控系统，能够将三维空间坐标实景扫描技术引入变电站监控系统中，打造电网感知融合智能生态圈，结合现有的辅助监控系统、SCADA系统构建交互性好、沉浸式、多视野的变电站三维实景智能应用。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：基于三维实景一体化的特高压变电站综合智能管控系统，包括变电站内设置的在线数据监测模块、SCADA数据测量模块、环境数据监测模块、视屏数据监测模块以及机器人巡检模块，所述在线数据监测模块、SCADA数据测量模块、环境数据监测模块、视屏数据监测模块以及机器人巡检模块均通过连接线与SMP接口服务器连接，SMP接口服务器与3D服务器连接。本专利技术还存在以下特征：所述在线数据监测模块包括热红外成像测温仪、开关柜测温器、变压器油色谱在线监测仪、SF6密度微水监测仪、高压开关动作特性在线监测仪、高压室环境监测仪、避雷器在线监测仪以及直流系统在线监测仪。所述SCADA数据测量模块包括电压数据采集器、电流数据采集器、功率数据采集器、开关/刀闸数据采集器以及分合数据采集器。所述机器人巡检模块包括可见光图像成像系统以及热红外图像成像系统。所述3D服务器与图形工作站连接，图形工作站用于显示三维实景图像。所述3D服务器与图形工作站之前通过电力内部网络连接。与现有技术相比，本专利技术具备的技术效果为：(1)构建真实逼真、沉浸式的多系统、跨平台统一监控平台；(2)提高监控效率，减轻运行监控人员的工作负担，提高工作效率；(3)克服多系统信息孤岛、增强对设备统一、多系统的分析、诊断；(4)优化传统的现场巡检模式，远程、高效进行电气设备的多系统、跨平台巡测，减少现场巡检频次，提高巡检效率。(5)在电力系统应用技术生态圈中建立科学的分析、决策、指挥，实现对多系统、跨平台数据的融合呈现，符合人性化、科学化、直观化的结构化数据展示。附图说明图1是基于三维实景一体化的特高压变电站综合智能管控系统的逻辑框图；图2是基于三维实景一体化的特高压变电站综合智能管控系统的系统构架图。具体实施方式结合图1和图2，对本专利技术作进一步地说明：基于三维实景一体化的特高压变电站综合智能管控系统，包括变电站内设置的在线数据监测模块10、SCADA数据测量模块20、环境数据监测模块30、视屏数据监测模块40以及机器人巡检模块50，所述在线数据监测模块10、SCADA数据测量模块20、环境数据监测模块30、视屏数据监测模块40以及机器人巡检模块50均通过连接线与SMP接口服务器60连接，SMP接口服务器60与3D服务器70连接。本专利技术通过融合三维空间坐标实景扫描的应用研究，来提高电力三维实景智能应用生态圈的感知精度、呈现细节以及功能健硕性。对于使用单位来说，投资的回报并不是直接体现在收益的增加上，而主要体现在电力生产运行管理水平的提升和变电设备维护成本的降低及变电运行可靠性的提高上。(1)构建真实逼真、沉浸式的多系统、跨平台统一监控平台；(2)提高监控效率，减轻运行监控人员的工作负担，提高工作效率；(3)克服多系统信息孤岛、增强对设备统一、多系统的分析、诊断；(4)优化传统的现场巡检模式，远程、高效进行电气设备的多系统、跨平台巡测，减少现场巡检频次，提高巡检效率。(5)在电力系统应用技术生态圈中建立科学的分析、决策、指挥，实现对多系统、跨平台数据的融合呈现，符合人性化、科学化、直观化的结构化数据展示。本专利技术采用三维空间坐标实景扫描技术针对变电站进行全景重构，打造与变电站现场完全一致的三维场景，并整合现有的SCADA系统、视频监控系统、安防系统、消防系统等一系列常用的在线监测系统，将上述系统采集到的数据实时展示在三维实景监控平台当中。首先实现全方位监控，对变电站的整体布局、运行数据以及深度设备细节进行全面、多方位地呈现，为电力管理及操作人员对变电站的物理全貌、设备运行状态及设备综合信息等的全局掌控提供极大便利。其次实现直观智能化监控，实现主动、沉浸、直观化告警，实现高效率、智能化告警功能。并且不仅仅局限于“电气设备”，而是把三维场景中任意“信息热点”的多个实时监测数据、历史监测数据、实时视频、历史视频、历史图片等同步集总在一个界面，在单一界面上进行“同屏同步”的比对分析、比对检索、比对查看、比对回放，为高效、科学地诊断现场故障提供有力的途径。最终，将建立一个具备精确三维空间坐标的全景监控平台，不仅可实现已述各个系统的功能叠加，而且未来可根据需求在此智能化生态圈中增加不同的系统应用。所述在线数据监测模块10包括热红外成像测温仪11、开关柜测温器12、变压器油色谱在线监测仪13、SF6密度微水监测仪14、高压开关动作特性在线监测仪15、高压室环境监测仪16、避雷器在线监测仪17以及直流系统在线监测仪18。所述SCADA数据测量模块20包括电压数据采集器21、电流数据采集器22、功率数据采集器23、开关/刀闸数据采集器24以及分合数据采集器25。所述机器人巡检模块50包括可见光图像成像系统51以及热红外图像成像系统52。所述3D服务器70与图形工作站80连接，图形工作站80用于显示三维实景图像。所述3D服务器70与图形工作站80之前通过电力内部网络连接。三维空间坐标实景扫描技术是一种新型的通过实景点云融合精确空间坐标信息获取变电站电力设备以及变电站建筑物高分辨率的空间形状结构信息，在此基础上建立起变电站一体化应用生态圈，其效果将会有质的飞跃。①、可对变电站各种情况下的现场工况进行准确的全方位把握、直观对应三维实景融合；②、可有效减轻运维管理人员的工作负担，提高工作效率；③、可增强电力巡检机器人的人机交互应用体验及机器人的智能水准；④、可提升决策指挥的推演掌控能力。三维空间坐标实景扫描智能化应用在电力行业结构化数据展示的实现在国网公司“三集五大”体系建设中值得全面推广，必将在大运行、大检修过程中展现其独道绚目的普适亲和力和技术震撼力。本次项目的三维空间坐标实景扫描全景监控生态圈融合了多个电力常用的系统平台，涵盖了SCADA系统、辅助监控系统，未来还可扩展不同的应用系统加入到全景监控生态圈当中。三维空间坐标实景扫描全景监控本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于三维实景一体化的特高压变电站综合智能管控系统，其特征在于：包括变电站内设置的在线数据监测模块(10)、SCADA数据测量模块(20)、环境数据监测模块(30)、视屏数据监测模块(40)以及机器人巡检模块(50)，所述在线数据监测模块(10)、SCADA数据测量模块(20)、环境数据监测模块(30)、视屏数据监测模块(40)以及机器人巡检模块(50)均通过连接线与SMP接口服务器(60)连接，SMP接口服务器(60)与3D服务器(70)连接。

【技术特征摘要】
1.基于三维实景一体化的特高压变电站综合智能管控系统，其特征在于：包括变电站内设置的在线数据监测模块(10)、SCADA数据测量模块(20)、环境数据监测模块(30)、视屏数据监测模块(40)以及机器人巡检模块(50)，所述在线数据监测模块(10)、SCADA数据测量模块(20)、环境数据监测模块(30)、视屏数据监测模块(40)以及机器人巡检模块(50)均通过连接线与SMP接口服务器(60)连接，SMP接口服务器(60)与3D服务器(70)连接。2.根据权利要求1所述的基于三维实景一体化的特高压变电站综合智能管控系统，其特征在于：所述在线数据监测模块(10)包括热红外成像测温仪(11)、开关柜测温器(12)、变压器油色谱在线监测仪(13)、SF6密度微水监测仪(14)、高压开关动作特性在线监测仪(15)、高压室环境监测仪(16)、避雷器在线监测仪(17)以及直流系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵劭，邓洁清，李修金，刘静，施琳，张祥，张兆君，
申请(专利权)人：邵劭，维坤智能科技上海有限公司，上海维坤通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32