电力设备内部构造现场认知方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电力设备内部构造现场认知方法和装置。该方法包括步骤：获取处于开启状态的增强现实设备在工作现场中的空间位置信息；若空间位置信息与预设位置信息相同，将预先构建的电力设备的三维模型叠加到增强现实设备获取的实际的电力设备图像上，并显示在增强现实设备的视窗中；接收终端发送的从预先构建的电力设备的内部结构二维平面图中选择的部件的编码；根据选择的部件的编码获得待认知的部件，将待认知的部件的三维模型在增强现实设备的视窗中高亮显示。本发明专利技术既可以达到良好的培训效果，又可以使学员全面了解电力设备各部件的结构。

【技术实现步骤摘要】
电力设备内部构造现场认知方法和装置
本专利技术涉及电力系统
，特别是涉及一种电力设备内部构造现场认知方法以及一种电力设备内部构造现场认知装置。
技术介绍
电力安全生产是涉及职工生命安全的大事，也是影响电力系统安全、稳定运行和电力企业生存发展的关键。为此电力企业在加强职工的安全培训方面投入了大量的人力、物力、财力，来提高电力职工队伍的素质和安全生产意识。传统技术中，一般通过两种方式对电力现场操作人员进行培训：理论讲述培训、手册培训；现场培训。但是，理论讲述培训和手册培训存在培训效果差等缺陷，学员无法真实感受电力设备各部件的结构；现场培训虽然培训效果良好，但是由于很多电力设备是带电运行的，存在危险和不确定性，所以很多实际操作无法完成，学员无法全面了解电力设备各部件的结构。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种电力设备内部构造现场认知方法和装置，既可以达到良好的培训效果，又可以使学员全面了解电力设备各部件的结构。一种电力设备内部构造现场认知方法，包括步骤：获取处于开启状态的增强现实设备在工作现场中的空间位置信息；若空间位置信息与预设位置信息相同，将预先构建的电力设备的三维模型叠加到增强现实设备获取的实际的电力设备图像上，并显示在增强现实设备的视窗中，其中电力设备的三维模型包括电力设备的各部件的三维模型；接收终端发送的从预先构建的电力设备的内部结构二维平面图中选择的部件的编码，其中电力设备的内部结构二维平面图中每个部件的编码与电力设备的三维模型中对应的部件的编码相同或者具备唯一对应关系；根据选择的部件的编码获得待认知的部件，将待认知的部件的三维模型在增强现实设备的视窗中高亮显示。一种电力设备内部构造现场认知装置，包括：空间位置信息获取模块，用于获取处于开启状态的增强现实设备在工作现场中的空间位置信息；电力设备三维模型显示模块，用于在空间位置信息与预设位置信息相同时，将预先构建的电力设备的三维模型叠加到增强现实设备获取的实际的电力设备图像上，并显示在增强现实设备的视窗中，其中电力设备的三维模型包括电力设备的各部件的三维模型；部件编码接收模块，用于接收终端发送的从预先构建的电力设备的内部结构二维平面图中选择的部件的编码，其中电力设备的内部结构二维平面图中每个部件的编码与电力设备的三维模型中对应的部件的编码相同或者具备唯一对应关系；认知部件显示模块，用于根据选择的部件的编码获得待认知的部件，将待认知的部件的三维模型在增强现实设备的视窗中高亮显示。上述电力设备内部构造现场认知方法和装置，预先构建电力设备的三维模型，用户进入工作现场后，在增强现实设备的视窗中可以看到叠加在真实电力设备图像上的电力设备的三维模型，并且在接收到终端发送的编码时，在增强现实设备的视窗中突出显示选中的对应部件的三维模型，以便用户更好地了解每一个部件的结构信息。因此，结合预先构建的三维模型以及增强现实设备，用户可以在任意角度以透视方式观察电力设备的任意部件，全面了解电力设备各部件的结构，还可充分了解该部件与其它部件的位置及连接关系，提供了更丰富的环境信息和设备信息，提高了培训效果；增强现实设备的视窗中电力设备能够与3D模型完全重合，用户认知过程中能够更真实地感受到电力设备内部构造各部件之间的空间位置和层次关系，可与剖析实际电力设备的效果相媲美。附图说明图1为一实施例的电力设备内部构造现场认知方法的流程示意图；图2为一实施例的电力设备内部构造现场认知装置的结构示意图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本专利技术的技术方案，进行清楚和完整的描述。如图1所示，一种电力设备内部构造现场认知方法，包括步骤：S110、获取处于开启状态的增强现实设备在工作现场中的空间位置信息；S120、若空间位置信息与预设位置信息相同，将预先构建的电力设备的三维模型叠加到增强现实设备获取的实际的电力设备图像上，并显示在增强现实设备的视窗中，其中电力设备的三维模型包括电力设备的各部件的三维模型；S130、接收终端发送的从预先构建的电力设备的内部结构二维平面图中选择的部件的编码，其中电力设备的内部结构二维平面图中每个部件的编码与电力设备的三维模型中对应的部件的编码相同或者具备唯一对应关系；S140、根据选择的部件的编码获得待认知的部件，将待认知的部件的三维模型在增强现实设备的视窗中高亮显示。上述电力设备内部构造现场认知方法可以通过相应的系统软件实现，系统软件可以运行在增强现实设备中。该方法将电力设备3D模型叠加到用户双眼所见的实际电力设备上，由于双眼视差效应，用户观察到的电力设备是立体的，因此，用户视窗中的电力设备能够与3D模型完全重合，用户认知过程中能够更真实地感受到电力设备内部构造各部件之间的空间位置和层次关系，可与剖析实际电力设备的效果相媲美，提高了培训效果。下面对各个步骤进行详细介绍。在步骤S110中，增强现实设备可以采用现有技术中已有的设备实现，例如AR(AugmentedReality，增强现实)眼镜等。工作现场即真实电力设备所在的现场，不仅包括需要认知的电力设备，还包括相关设备和环境，如其它设备、道路、导线、支柱、草地等。用户可以进入工作现场后启动增强现实设备，也可以在进入工作现场前启动增强现实设备，增强现实设备启动后处于开启状态。另外，可以根据预设位置信息划定启动增强现实设备的实际位置，用户直接在指定位置启动增强现实设备，虚拟信息和通过增强现实设备所看到的真实电力设备图像能够很好地重叠在一起。预设位置信息可以根据用户实际需要进行设定。增强现实设备启动后，将增强现实设备在实际场景中的三维坐标读入到系统软件中，获取增强现实设备在实际场景中的空间位置信息，也即是用户在实际场景中的空间位置信息。在步骤S120中，为了能够认知电力设备，需要预先构建各部件的3D(维)模型以及整个电力设备的3D模型。下面对各部件的3D模型以及整个电力设备的3D模型的构建过程进行介绍。(一)电力设备所包含的各部件的3D模型的构建：(1)拆解真实电力设备，通过三维激光扫描电力设备各部件的水平方向、天顶距、斜距和反射强度，自动存储并计算，获得点云数据；(2)对点云数据进行编辑、扫描数据拼接与合并、影像数据点三维空间量测、点云影像可视化、空间数据三维建模、纹理分析处理和数据转换处理，构建电力设备各部件的3D模型库。上述(1)和(2)中的各个步骤均可以通过现有技术中已有的方式实现。另外，本专利技术还构建了3D模型相互关系数据库、电力设备部件3D模型编码库和部件属性库。3D模型相互关系数据库：对实际电力设备进行解剖，获取各个部件之间的电气连接关系、机械连接关系、空间层次关系、组装时的安装顺序、执行动作时的时间顺序等连接关系和逻辑关系，构建相互关系数据库。电力设备部件3D模型编码库：编码库的作用是给每个部件的3D模型一个编号，便于系统识别和调用，可以根据用户实际需要进行设置，例如从0001编码等。部件属性库：对各部件的名称、类别、编码、参数、技术指标、功能等属性进行汇总，建立部件标签，构建部件属性库。(二)电力设备的3D模型的构建：由电力设备部件3D模型按相互关系进行组合，构建完整的电力设备3D模型，具体方式为：(1)将所有部件3D模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力设备内部构造现场认知方法，其特征在于，包括步骤：获取处于开启状态的增强现实设备在工作现场中的空间位置信息；若空间位置信息与预设位置信息相同，将预先构建的电力设备的三维模型叠加到增强现实设备获取的实际的电力设备图像上，并显示在增强现实设备的视窗中，其中电力设备的三维模型包括电力设备的各部件的三维模型；接收终端发送的从预先构建的电力设备的内部结构二维平面图中选择的部件的编码，其中电力设备的内部结构二维平面图中每个部件的编码与电力设备的三维模型中对应的部件的编码相同或者具备唯一对应关系；根据选择的部件的编码获得待认知的部件，将待认知的部件的三维模型在增强现实设备的视窗中高亮显示。

【技术特征摘要】
1.一种电力设备内部构造现场认知方法，其特征在于，包括步骤：获取处于开启状态的增强现实设备在工作现场中的空间位置信息；若空间位置信息与预设位置信息相同，将预先构建的电力设备的三维模型叠加到增强现实设备获取的实际的电力设备图像上，并显示在增强现实设备的视窗中，其中电力设备的三维模型包括电力设备的各部件的三维模型；接收终端发送的从预先构建的电力设备的内部结构二维平面图中选择的部件的编码，其中电力设备的内部结构二维平面图中每个部件的编码与电力设备的三维模型中对应的部件的编码相同或者具备唯一对应关系；根据选择的部件的编码获得待认知的部件，将待认知的部件的三维模型在增强现实设备的视窗中高亮显示。2.根据权利要求1所述的电力设备内部构造现场认知方法，其特征在于，获取处于开启状态的增强现实设备在工作现场中的空间位置信息之后，还包括步骤：根据空间位置信息计算使用增强现实设备的用户与电力设备之间的距离；在距离小于等于设定的安全阀值时，输出安全提醒信息。3.根据权利要求2所述的电力设备内部构造现场认知方法，其特征在于，输出安全提醒信息的步骤包括：在增强现实设备的视窗中显示安全警报的文字信息，并输出预设的警报音频。4.根据权利要求1至3任意一项所述的电力设备内部构造现场认知方法，其特征在于，将待认知的部件的三维模型在增强现实设备的视窗中高亮显示时，还包括步骤：将视窗中对待认知的部件的三维模型有遮挡的其它部件的三维模型虚化或透明显示。5.根据权利要求1至3任意一项所述的电力设备内部构造现场认知方法，其特征在于，将待认知的部件的三维模型在增强现实设备的视窗中高亮显示时，还包括步骤：从预设的部件属性库中获取待认知的部件的属性信息，其中预设的部件属性库中存储有电力设备的各部件的属性信息；在增强现实设备的视窗中显示待认知的部件的属性信息的文字信息，和/或，输出待认知的部件的属性信息的语音。6.一种电力设备内部构造现场认知装置，其特征在于，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓，李军锋，何双伯，周青云，肖叶枝，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司教育培训评价中心，武汉新电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44