【技术实现步骤摘要】
一种基于大规模点云的变电站数字孪生方法及装置
[0001]本专利技术涉及一种基于大规模点云的变电站数字孪生方法及装置，属于变电站
技术介绍
[0002]在电力系统中，对变电站设备的巡视检查、维护管理、及时发现设备存在的问题是变电运维专业的主要任务之一。电力设备的缺陷、隐患、异常动行状态等直接影响到电力设备的安全运行和电网的可靠供电，及工农商业用户的生产经营活动，甚至会带来严重的经济损失，不利于社会和谐稳定，作为变电运维人员，必须重视设备巡视质量。及时发现设备存在的问题、提升供电可靠性和服务水平，已成为提升供电企业服务水平的重要手段。因此，变电站需不断加强巡检作业能力建设，为电力用户创造更多的经济效益和社会效益。目前广泛开展的变电站巡检应用中，需要专业人员手动操作，工作复杂繁重，且危险性高；而且，由于巡检人员本身受身体所限，精神、体力难以长时间集中，在环境复杂的变电站环境中进行作业时，容易因违规操作或个人失误导致安全事故发生。
[0003]现有的变电站数字孪生技术的缺点如下：
[0004]1)变电站的...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于大规模点云的变电站数字孪生方法，其特征在于，包括：获取变电站点云数据；对点云数据进行预处理，利用点云体素滤波器算法对点云数据降采样，提取有效点云数据；采用欧式空间聚类分割的方法对提取的有效点云数据进行实体划分；采用最小生成树和最大关键路径算法在划分出的目标实体中提取直线，对直线拟合获取直线模型；从所述直线模型中识别出电力线；对识别后的电力线，采取瓦片式分层存储方法，构建基于八叉树结构的存储结构，按照不同点云的重要程度，以数据库表格方式保存在本地；把瓦片数据、渲染网页、对象数据库部署在服务器上，Web浏览器通过加载渲染模块和瓦片数据，实现大规模点云数据的渲染；搭建数据中台，将变电站环境内的所有信息基于一个标准协议，采用统一的格式和语言进行描述；采用变电站设备感知数据虚实映射技术，建立感知数据与数据、数据与设备或环境之间的关联性，实现感知数据与设备之间虚实映射；基于全面感知以及数据治理技术获得多维度、全景式数据，构建变电站设备状态的数字孪生虚拟模型，实现对设备环境的准确模型建立；构建基于ROS的机器人仿真环境，通过交互式计算机技术以及机器人相关理论，将采集到的数据和当前的机器人运动状态结合起来，在计算机中同步模拟机器人实际工作情况。2.根据权利要求1所述的基于大规模点云的变电站数字孪生方法及装置，其特征在于：所述对点云数据进行预处理，包括：计算每个点到所有相邻点的平均距离，假设结果分布是具有均值和标准差的高斯分布，将该点的平均距离在由全局距离均值和标准差定义的区间之外的所有点视为离群值，并从数据集中进行修剪。3.根据权利要求1所述的基于大规模点云的变电站数字孪生方法及装置，其特征在于：所述采用欧式空间聚类分割的方法对提取的有效点云数据进行实体划分，包括：以点与点之间的欧式距离作为测度函数进行判断，即该点与某类集合任一点的欧式距离小于阈值时，则将其归为同一类进行划分。4.根据权利要求1所述的基于大规模点云的变电站数字孪生方法及装置，其特征在于：所述采用最小生成树和最大关键路径算法在划分出的目标实体中提取直线，包括：对每个子块基于图论算法获得最小生成树，取最小生成树中最长路径作为导线的逼近直线，利用中轴线提取得到设备中轴线。5.根据权利要求1所述的基于大规模点云的变电站数字孪生方法及装置，其特征在于：所述从所述直线模型中识别出电力线，包括：从直线模型中识别出电力线，采用计算横截面半径的方法，在直线上某个点，取周围某个半径的球体内所有点的坐标蔓延的范围，所有点蔓延范围的并集，可视为该直线所属于的电线，如果所有球体内的点到直线的平均距离大于预先设置的阈值，则认为该直线不是电力线。6.根据权利要求1所述的基于大规模点云的变电站数字孪生方法及装置，其特征在于：还包括：将变电站设备物质和价值的全过程数字化管理，对资产的规划设计、物资采购、工
程建设、维护运营、检修更新直至退役报废这一全生命周期实现综合管理。7.根据权利要求1所述的基于大规模点云的变电站数字孪生方法及装置，其特征在于：所述构建变电站设备状态的数字孪生虚拟模型，实现...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄国方，童宇辉，张静，单超，周兴俊，杨明鑫，张丛丛，汤济民，廖志勇，刘晓铭，王文政，甘志坚，陈向志，谢永麟，彭奕，郝永奇，吴嵩青，钟亮民，吴圣和，许茂洲，张斌，侯建国，薛栋良，温祥青，蒋轩，谢芬，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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