一种用于电力系统的三维仿真系统的架构方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于电力系统的三维仿真系统的架构方法，该方法包括以下步骤：三维场景的设计；三维地形的表现；三维模型设计及合成；三维模型管理方式的设计；交互式场景控制的模块设计。与现有技术相比，本发明专利技术具有先进性、创新性、实时性、扩展性、可维护性、安全性等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力数字化综合管理系统，尤其涉及一种用于电力系统的三维仿真 系统的架构方法。
技术介绍
我国电力企业的信息化从20世纪60年代起步，从应用的过程来看可分为四个 阶段，20世纪60 70年代为第一阶段，最初主要集中在发电厂和变电站自动监测 /监制方面；20世纪80 90年代为第二阶段，该阶段开始进入电力系统专项业务应 用，涉及电网调度自动化、电力负荷控制、计算机辅助设计、计算机仿真系统等应 用开始深入广泛开展，某些应用达到了较高的水平，而计算机管理信息系统则刚刚 起步，并经历了失败较多的痛苦过程；20世纪末进入了第三阶段，电力信息技术 进一步发展到综合应用，由操作层向管理层、决策层延伸，各级电力企业建立管理 信息系统，实现管理信息化。但从传统工业应用来看，电力信息资源的开发尚处于 刚刚起步及发展的阶段，目标是形成集中、统一、稳定的信息采集渠道，基本建成 覆盖全行业各门类的电力信息资源共享体系。目前，电力企业在信息化基础建设基 本完成的前提下，企业管理信息化方面引入了所谓的"一体化"、"数字化电网"、 "数字化供电局"、"电力EAM"、"电力ERP"等先进概念，进入为提高企业 发展、市场的竞争、产业水平，推进企业科技创新、机构创新、体制创新的信息化 阶段。随着电网规模的扩大和供电能力的加强，各行各业对电力供应需求不断提高， 配电网的重要性日益突出。我国作为经济高速发展中的国家，在对发电厂和输电网 的大规模建设基本完成之后，近几年又进行了大规模的城乡电网改造，使我国配电 网得到了很大的改善，配电网硬件设施和网络架构明显加强，电网的安全、经济运 行有了切实的保障，广大电力用户对电能质量和供电服务,则相应提出了更高的要 求，供电部门如果还靠原有的人工化、粗放型的管理方式，已经无法实现科学和高效的管理。洋山港作为中国新兴的深水港口，其独特的地理位置决定了它的迅猛发展。自2005年洋山港一期工程开港后至现在我们发现，原先的电力规划建设已不 能满足最新的发展需求。面对高速发展的港口建设，电力供应作为先行条件也须有 战略眼光来为洋山港的建设和投运服务。供电部门基础设备建设、硬件设备投运的同时， 一个以改善客户服务为手段、 以提高经济效益为目的的新型管理体系和工作流程亟待建立。配网管理体制的改革，对相应的计算机应用系统提出了新的更高的要求。为此， 我们提出在各种涉及配网应用系统的基础上，开发面向配网运行的综合应用系统 (以下简称配网管理系统)，为配电网生产、运行、检修管理服务，进而实现配电 网生产、运行、检修管理的自动化，并为企业市场营销提供良好的技术支持。配网 管理系统是配电网实现科学管理的有效途径，代表着配网管理技术发展的方向。建立配网管理系统，给配网管理的确带来了许多益处，在纷繁复杂的配网管理 工作中，初步规范了内部业务管理流程,縮短停电抢修时间，提高供电可靠性，是 投资少，见效大的方案。只有按照现代化管理理念和面向用户服务的要求，通过计 算机应用系统集成与信息共享，实现配电网运行、抢修和服务等生产全过程的计算 机科学管理，才能进一步改善服务质量，提高供电可靠率，提高供电企业的综合经 济效益。作为国内的电力企业，长期以来，在输电网与配电网自动化系统的管理上始终 不能够做到输配一体。往往是在需要的时候，通过有限的信息传递方式进行接口完 成数据的交换。结果是无论是数据实时性，还是互操作性都不是很理想。同时，信息化给电力企业带来了许许多多的应用系统。这些系统在实施过程中 各自独立。要么需要在运营管理过程中重复输入数据，或者依靠各种系统间接口完 成数据交换。而这些接口基本上都是各系统之间自行协商制定形成的。系统各自独 立、接口纷繁芜杂给电力企业的信息化水平提高带来了一定层度上的阻碍。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种具有先进性、 创新性的用于电力系统的三维仿真系统的架构方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现: 一种用于电力系统的三维仿真系 统的架构方法，其特征在于，该方法包括以下步骤(1) 三维场景的设计；(2) 三维地形的表现；(3) 三维模型设计及合成；(4) 三维模型管理方式的设计；(5) 交互式场景控制的模块设计。 所述的步骤(2)中三维地形的表现包括a. 地形的建立；b. 平面地物表现。所述的步骤(3)中三维模型设计及合成包括a. 地形场景生成设计；b. 场景中工程的合成设计；C.场景中地物、附属地物及各类标识、标注的合成设计。 所述的步骤(5)中交互式场景控制模块开发包括a. 键盘控制；b. 鼠标控制。与现有技术相比，本专利技术具有先进性、创新性、实时性、扩展性、可维护性、 安全性等优点。具体实施方式 实施例1本专利技术，其特征在于，该方法包 括以下步骤(1) 三维场景的设计；(2) 三维地形的表现；(3) 三维模型设计及合成；(4) 三维模型管理方式的设计；(5) 交互式场景控制的模块设计。洋山电网系统三维场景不但要直观、形象、系统表现整个洋山电网工程，更重要的是通过三维仿真平台可以对整个电网工程展示，三维仿真系统的建设首先要把 整个洋山电网工程装进计算机而且可以对所有工程单元进行控制，这就要求三维场景中控制单元与实际工程控制单元一一对应，对洋山电网工程三维实体模型的建设 提出了更高的要求，模型单元要实现数据驱动。根据系统需求，洋山电网工程三维场景应具有以下功能实时生成场景，能够实现将场景数据实时生成图象，并各角度随意浏览整个洋 山电网工程(平移、縮放、旋转)。场景控制的流畅性。仿真系统应用必须在建 立灵活、流畅的场景控制基础之上，所以在场景控制方面必须进行相关算法的优化。交互操作，直接在整个洋山电网工程场景中选取物体，获得各种信息，同时也 可直接在场景中操作物体使其分解、剖析等。增加画外音人声讲解、音乐和音效等手段，进一步帮助观者对所操作步骤更容 易理解。根据各种需求展示效果及状态，在洋山电网工程场景中可以设定定线飞行、不 同时间动画等效果。设计多种功能菜单，方便于使用者。控制平台提供了操作洋山电网工程三维场 景的各种基本功能，使用户可以通过操作界面访问场景信息和控制场景浏览。其中 包括通过各种触发机制，返回信息标志，査询场景空间信息，提供三维场景的交互 式控制，提供场景的飞行浏览，提供工程的检索等功能。可以检索和快速定位整个洋山电网工程相关信息。控制平台对于用户的检索要 求必须快速的进行响应。进行接口设计，与地理信息系统进行对接。接口模块设计主要是通过接口部分 接受主程序提供的输入，并为调用它的主程序提供服务。整个洋山电网工程场景中的物体在一定的条件下自动产生行为。可以具有动态行为运动、变形、变色、光照等等。为了整个洋山电网工程三维仿真系统能够打倒更好的运行效果，要求三维场景必须在中高档PC机中能流畅的运行。一、三维场景的设计洋山电网工程三维仿真系统中的三维场景是整个仿真系统的最基本要素，仿真 体系中的视觉仿真(或叫环境仿真)几乎完全依靠三维场景的建设来实现。洋山工程三维场景的设计原理就如同建设一个现实世界(或区域)的微縮模 型，它要描绘出洋山范围内所有要表现的地球要素。三维仿真系统中三维场景就是利用先进虚拟现实技术、GIS技术、三维建模技术在计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电力系统的三维仿真系统的架构方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：　（１）三维场景的设计；　（２）三维地形的表现；　（３）三维模型设计及合成；　（４）三维模型管理方式的设计；　（５）交互式场景控制的模块设计。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建国，李荣高，史勇，刘永平，孙洁涵，
申请(专利权)人：上海同盛工程建设配套管理有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]