一种变电站场景的构建方法技术

本申请公开了一种变电站场景的构建方法，包括：将待构建的地形进行扫描得到若干地形点云数据组，将待构建变电站内所有设备布置编码点，并利用扫描仪和相机按照预置采集方式采集待建变电站内所有设备的第一设备点云数据，在地形拼接坐标系中，对若干地形点云数据组进行拼接后得到构建地形数据，在每一设备拼接坐标系中，对每一第一设备点云数据进行拼接后得到每一设备的第二设备点云数据，在Geomagic Design X软件中，根据所有第二设备点云数据搭建对应的虚拟设备模型，根据构建地形数据搭建虚拟变电站地形模型，将所有虚拟设备模型放入虚拟变电站地形模型后，按照实际连接关系对所有虚拟设备进行电气连接，得到与待构建变电站对应的虚拟场景模型。

【技术实现步骤摘要】
一种变电站场景的构建方法
本申请属于建筑
，尤其涉及一种变电站场景的构建方法。
技术介绍
以信息化手段实现变电站的数据采集并进行建模是电力行业发展应用的新趋势，虚拟现实技术在电网领域有着广阔的应用前景，通过构建近乎真实的虚拟环境，可以沉浸式地开展不同作业下的模拟演练。变电站作为电网系统的核心场所，对变电站虚拟现实场景构建是虚拟现实技术在电网领域应用的基础工作。随着电网的发展，变电站规模越来越庞大，包含变压器、断路器、隔离开关、互感器等不同类型设备，数量庞大，传统基于纯手工方式构建变电站虚拟现实模型的方法(即先利用传统量测工具量测地形和设备数据，然后在根据量测的数据创建对应的地形模型和设备模型后得到虚拟现实模型)，工作量巨大且繁琐，效率低。
技术实现思路
本申请提供了一种变电站场景的构建方法，解决了现有利用纯手工方式构建变电站虚拟现实模型的方法，工作量巨大、繁琐且效率低的技术问题。有鉴于此，本申请第一方面提供了一种变电站场景的构建方法，包括：101、将待构建变电站分成若干扫描子区，利用扫描仪采集每一所述扫描子区的地形数据得到待构建变电站的若干地形点云数据组；102、将待构建变电站内所有设备布置编码点，并利用扫描仪和相机按照预置采集方式采集所述待建变电站内所有设备的第一设备点云数据；103、在地形拼接坐标系中，对所述若干地形点云数据组进行拼接后得到构建地形数据，在设备拼接坐标系中，对每一所述第一设备点云数据进行拼接后得到每一设备的第二设备点云数据；104、在GeomagicDesignX软件中，根据所有所述第二设备点云数据搭建对应的虚拟设备模型，根据所述构建地形数据搭建虚拟变电站地形模型；105、将所有所述虚拟设备模型放入所述虚拟变电站地形模型后，按照实际连接关系对所有所述虚拟设备进行电气连接，得到与所述待构建变电站对应的虚拟场景模型。优选地，步骤101具体包括：1011、将所述待构建变电站分区，得到若干所述待扫描子区；1012、按照预置布靶规则在每一所述待扫描子区中布置标靶；1013、利用扫描仪对布置标靶后的每一所述待扫描子区进行扫描，得到所述若干地形点云数据组。优选地，所述预置布靶规则具体为：每三个标靶不在同一直线、四个以上的标靶不在同一平面、每一标靶至少在两个待扫描子区中、两个所述待扫描子区中至少有三个标靶、每两个标靶之间的距离相同、每个标靶距离所述待扫描子区中心的距离小于预设值。优选地，所述在地形拼接坐标系中，对所述若干地形点云数据组进行拼接后得到构建地形数据具体包括：定义地形拼接坐标系，在所述地形拼接坐标系中利用在所述待构建变电站中布置的所有标靶及所述预置布靶规则，将所述实际地形数据进行拼接得到所述待构建地形数据。优选地，步骤102具体包括：1021、在所述待建变电站内的所有设备上按照预置间隔布满编码点；1022、利用扫描仪和相机按照预置采集方式对每一布满编码点的设备进行扫描，得到每一设备的第一设备点云数据。优选地，步骤1022具体包括：对每一布满编码点的设备的整体轮廓采用近景摄影的方式进行，拼接部分或连接部分采用近景摄影和手持式扫描仪进行。优选地，所述对所述第一设备点云数据进行拼接后得到待第二设备点云数据具体包括：对每一设备定义拼接坐标系，在每一设备拼接坐标系中，将每一所述第一设备点云数据设备的整体轮廓采用编码点拼接和特征值拼接结合进行，拼接部分或连接部分采用GEOMAGIC10TUDIO特征对齐和点云拟合对齐进行，得到对应的第二设备点云数据。优选地，步骤102之后步骤103之前还包括：106、将每一所述地形点云数据组中的点云数据进行抽稀。优选地，所述在设备拼接坐标系中，对每一所述第一设备点云数据进行拼接后得到每一设备的第二设备点云数据具体包括：在GeomagicDesignX软件中，根据多边形建模规则或NURBS建模规则或细分曲面建模规则对每一所述第二设备点云数据进行建模得到对应的虚拟设备模型。优选地，步骤105之后还包括：107、对比所述虚拟场景模型的数据和所述若干地形点云数据组、所有所述第二设备点云数据，得到构建误差，根据所述构建误差对所述虚拟场景数据进行校正。从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：一种变电站场景的构建方法，包括：将待构建变电站分成若干扫描子区，利用扫描仪采集每一扫描子区的地形数据得到待构建变电站的若干地形点云数据组，将待构建变电站内所有设备布置编码点，并利用扫描仪和相机按照预置采集方式采集待建变电站内所有设备的第一设备点云数据，在地形拼接坐标系中，对若干地形点云数据组进行拼接后得到构建地形数据，在每一设备拼接坐标系中，对每一第一设备点云数据进行拼接后得到每一设备的第二设备点云数据，在GeomagicDesignX软件中，根据所有第二设备点云数据搭建对应的虚拟设备模型，根据构建地形数据搭建虚拟变电站地形模型，将所有虚拟设备模型放入虚拟变电站地形模型后，按照实际连接关系对所有虚拟设备进行电气连接，得到与待构建变电站对应的虚拟场景模型。本申请中，通过扫描仪的方式取代传统人工量测地形及设备数据，且直接利用扫描的数据构建虚拟设备模型和虚拟变电站地形模型，无需人工再去创建模型的步骤，使得构建虚拟场景模型的方式工作量变少、简单化且效率高，解决了现有利用纯手工方式构建变电站虚拟现实模型的方法，工作量巨大、繁琐且效率低的技术问题。附图说明图1为本申请实施例中一种变电站场景的构建方法的第一实施例的流程示意图；图2为本申请实施例中一种变电站场景的构建方法的第二实施例的流程示意图。具体实施方式本申请实施例提供了一种变电站场景的构建方法，解决了现有利用纯手工方式构建变电站虚拟现实模型的方法，工作量巨大、繁琐且效率低的技术问题。为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。请参阅图1，本申请实施例中一种变电站场景的构建方法的第一实施例的流程示意图，包括：步骤101、将待构建变电站分成若干扫描子区，利用扫描仪采集每一扫描子区的地形数据得到待构建变电站的若干地形点云数据组。步骤102、将待构建变电站内所有设备布置编码点，并利用扫描仪和相机按照预置采集方式采集待建变电站内所有设备的第一设备点云数据。步骤103、在地形拼接坐标系中，对若干地形点云数据组进行拼接后得到构建地形数据，在设备拼接坐标系中，对每一第一设备点云数据进行拼接后得到每一设备的第二设备点云数据。步骤104、在GeomagicDesignX软件中，根据所有第二设备点云数据搭建对应的虚拟设备模型，根据构建地形数据搭建虚拟变电站地形模型。步骤105、将所有虚拟设备模型放入虚拟变电站地形模型后，按照实际连接关系对所有虚拟设备进行电气连接，得到与待构建变电站对应的虚拟场景模型。本实施例中，将待构建变电站分成若干扫描子区，利用扫描仪采集每一扫描子区的地形数据得到待构建变电站的若干地形点云数据组，将待构建变电站内所有设备布置编码点，并利用扫描仪和相机按照预置采集方式采集待建本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变电站场景的构建方法，其特征在于，包括：101、将待构建变电站分成若干扫描子区，利用扫描仪采集每一所述扫描子区的地形数据得到待构建变电站的若干地形点云数据组；102、将待构建变电站内所有设备布置编码点，并利用扫描仪和相机按照预置采集方式采集所述待建变电站内所有设备的第一设备点云数据；103、在地形拼接坐标系中，对所述若干地形点云数据组进行拼接后得到构建地形数据，在每一设备拼接坐标系中，对每一所述第一设备点云数据进行拼接后得到每一设备的第二设备点云数据；104、在Geomagic Design X软件中，根据所有所述第二设备点云数据搭建对应的虚拟设备模型，根据所述构建地形数据搭建虚拟变电站地形模型；105、将所有所述虚拟设备模型放入所述虚拟变电站地形模型后，按照实际连接关系对所有所述虚拟设备进行电气连接，得到与所述待构建变电站对应的虚拟场景模型。

【技术特征摘要】
1.一种变电站场景的构建方法，其特征在于，包括：101、将待构建变电站分成若干扫描子区，利用扫描仪采集每一所述扫描子区的地形数据得到待构建变电站的若干地形点云数据组；102、将待构建变电站内所有设备布置编码点，并利用扫描仪和相机按照预置采集方式采集所述待建变电站内所有设备的第一设备点云数据；103、在地形拼接坐标系中，对所述若干地形点云数据组进行拼接后得到构建地形数据，在每一设备拼接坐标系中，对每一所述第一设备点云数据进行拼接后得到每一设备的第二设备点云数据；104、在GeomagicDesignX软件中，根据所有所述第二设备点云数据搭建对应的虚拟设备模型，根据所述构建地形数据搭建虚拟变电站地形模型；105、将所有所述虚拟设备模型放入所述虚拟变电站地形模型后，按照实际连接关系对所有所述虚拟设备进行电气连接，得到与所述待构建变电站对应的虚拟场景模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤101具体包括：1011、将所述待构建变电站分区，得到若干所述待扫描子区；1012、按照预置布靶规则在每一所述待扫描子区中布置标靶；1013、利用扫描仪对布置标靶后的每一所述待扫描子区进行扫描，得到所述若干地形点云数据组。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预置布靶规则具体为：每三个标靶不在同一直线、四个以上的标靶不在同一平面、每一标靶至少在两个待扫描子区中、两个所述待扫描子区中至少有三个标靶、每两个标靶之间的距离相同、每个标靶距离所述待扫描子区中心的距离小于预设值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在地形拼接坐标系中，对所述若干地形点云数据组进行拼接后得到构建地形数据具体包括：定义地形拼接坐标系，在所述地形拼接坐标系中利用在所述待构建...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓，郭建龙，薛江，熊山，冯伟夏，郝腾飞，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司教育培训评价中心，
类型：发明
国别省市：广东,44