基于多源数据的变电站三维设计成品校验系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及三维校验技术领域，具体为基于多源数据的变电站三维设计成品校验系统及方法，包括：数据采集模块、数据库、智能校验模块、数据处理模块和信息显示模块；通过所述数据采集模块采集虚拟人物数据，变电站三维数据和虚拟人物的视角图像数据；通过所述数据库存储所有采集到的数据；通过所述智能校验模块对变电站的设备布局进行智能校验，分析数据是否异常；通过所述数据处理模块对校验出的数据进行处理，制定最优的解决方案；通过所述信息显示模块显示校验后的数据；极大的缩短了问题处理时间，提高了工程校验效率，增加了工程校验的严谨性。严谨性。严谨性。

【技术实现步骤摘要】
基于多源数据的变电站三维设计成品校验系统及方法


[0001]本专利技术涉及三维校验
，具体为基于多源数据的变电站三维设计成品校验系统及方法。

技术介绍

[0002]对于变电站的设计而言，经常采用二维设计的方式，从整个工程而言，需要工程人员通过空间想象力和工程技能对三维空间进行设计，然而使用这种方法对于设计的质量来说存在一定的不确定性，因此，二维设计的方式已无法满足当下情况的需求。
[0003]随着信息化时代智能电网等全新观念的不断深入，变电站设计也从传统的二维设计逐渐提升到三维设计；然而，在进行三维设计时，变电站内设备布局设计不合理，不符合实际的现象经常发生，这不仅增加了校验审核的流程，也增加了设计者与审核员的工作量。
[0004]所以，人们需要基于多源数据的变电站三维设计成品校验系统及方法来解决上述问题，通过设计一个校验系统，在三维设计成品出来时，利用虚拟人物模拟检查过程，对变电站的布局做初步校验，极大的缩短了问题处理时间，提高了工程校验效率，增加了工程校验的严谨性。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于多源数据的变电站三维设计成品校验系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于多源数据的变电站三维设计成品校验系统，所述系统包括：数据采集模块、数据库、智能校验模块、数据处理模块和信息显示模块；所述数据采集模块的输出端连接所述数据库的输入端，所述数据库的输出端连接所述智能校验模块的输入端，所述智能校验模块的输出端连接所述数据处理模块的输入端，所述数据处理模块的输出端连接所述信息显示模块的输入端；通过所述数据采集模块采集虚拟人物数据，变电站三维数据和虚拟人物的视角图像数据；通过所述数据库存储所有采集到的数据；通过所述智能校验模块对变电站的设备布局进行智能校验，分析数据是否异常；通过所述数据处理模块对校验出的数据进行处理；通过所述信息显示模块显示校验后的数据。
[0007]进一步的，所述数据采集模块包括人物信息采集单元、设备参数采集单元、三维数据采集单元和视角图像采集单元；所述人物信息采集单元用于采集虚拟人物的身高数据，便于模拟现实场景，核对变电站真实大小，并将身高数据发送至所述视角图像采集单元；所述设备参数采集单元用于采集变电站内所有的设备、零件等的参数信息：包括设备尺寸、设备位置、占地面积等；所
述三维数据采集单元用于采集变电站的三维模型尺寸数据；所述视角图像采集单元用于利用虚拟人物模拟真实视角并根据视角采集变电站的图像数据。
[0008]进一步的，所述数据库用于存储所有采集到的数据，对数据进行记录，便于对信息的查找与使用。
[0009]进一步的，所述智能校验模块包括坐标建立单元、图像识别单元、距离分析单元和布局分析单元；所述坐标建立单元用于以虚拟人物初始位置为原点建立二维平面坐标系，并根据虚拟人物的行动轨迹形成不同的正方形数据；所述图像识别单元用于分析虚拟人物移动过程中获取的图像数据是否存在设备信息：若存在设备信息，则进入所述距离分析单元，反之，若不存在设备信息，则进入所述布局分析单元；所述距离分析单元用于分析虚拟人物当前位置与设备信息之间的距离，判断是否可以归为一体形成新的正方形数据：若距离小于阈值，则说明当前位置可以对该设备进行维修，此时，将设备占地面积与虚拟人物所占面积归为一体，建立新的正方形区域；所述布局分析单元用于利用面积比较法对变电站内设备所预留的维修位置的合理性进行智能校验。
[0010]进一步的，所述智能校验模块还包括视觉图像分析单元；所述视觉图像分析单元用于获取所述图像识别单元中存在设备信息的图像数据，并根据设备参数信息对变电站内设备布局的合理性进行分析。
[0011]进一步的，所述数据处理模块包括异常确认单元和方案选择单元；所述异常确认单元用于提取变电站布局异常的设备信息，确认异常原因；所述方案选择单元用于根据异常原因制定变电站布局的优化方案，便于设计者参考。
[0012]进一步的，所述信息显示模块用于显示变电站内设备布局是否异常的情况，若发生异常，则显示异常布局的位置区域并显示制定的解决方案；反之，若未发生异常，则显示校验结果为“正常”。
[0013]一种基于多源数据的变电站三维设计成品校验方法，包括以下步骤：S1：采集虚拟人物数据，变电站三维数据和虚拟人物的视角图像数据；S2：存储所有采集到的数据；S3：对变电站的设备布局进行智能校验，分析数据是否异常；S4：对校验出的数据进行处理；S5：显示校验后的数据。
[0014]进一步的，在步骤S1中：采集多源数据包括：A1：采集虚拟人物的身高数据；A2：采集变电站内个设备的参数信息，形成参数集：；其中，表示变电站内某一个设备的参数信息；A3：采集变电站的三维模型尺寸数据：；A4：模拟真实视角，采集在真实视角下所观察到的图像：；其中，表示图像中的像素点集合。
[0015]进一步的，在步骤S2中：利用数据库存储所有采集到的数据，对数据进行记录，便于对信息的查找与使用。
[0016]进一步的，在步骤S3中：对变电站的设备布局进行智能校验，分析数据是否异常，具体步骤如下：S301：以虚拟人物初始位置为原点建立二维平面坐标系，同时虚拟人物根据三维图像中生成的路线进行移动，遍历整个变电站，形成移动轨迹：；其中，表示虚拟人物的位置坐标集合；S302：虚拟人物移动过程中，分析其视角下所观察到的图像数据是否存在设备信息，步骤如下：B1：获取虚拟人物在任意位置时的视角图像；根据公式：；得到图像的纹理特征集：；其中，表示像素点的邻域的第个像素，表示邻域像素的灰度值，表示中心像素的灰度值，表示任意像素点的纹理特征；B2：将虚拟人物在任意位置时采集到的视角图像等分分割为个区块，遍历视角图像的纹理特征集：，得到区块特征数据集：；B3：将每一个区块特征数据与设备参数集：进行比较，分析是否存在设备信息：提取区块特征数据，得到区块图像与设备参数集的相似度：；若存在，其中，为相似度阈值，则表示图像数据中该区块存在设备信息，此时，通过遍历区块特征数据集，则得到位置下视角图像数据中存在的设备信息数据集合：；进入步骤S303；反之，若不存在，则表示视角图像数据中不存在设备信息；此时，进入步骤S304中的D1；S303：分析虚拟人物位置与设备信息位置之间的距离，确认当前位置是否属于设备信息预留的维修位置，步骤如下：C1：提取视角下设备信息数据集合，利用位置获取算法获取该视角下设备信息的位置集合：；其中，所
述位置获取算法属于本领域技术人员的常规技术手段，因此，并未做出过多的赘述；C2：通过遍历设备信息的位置集合，得到与虚拟人物位置之间的距离：；C3：若存在，其中为所设阈值，则提取该设备信息，确认位置属于该设备预留的维修位置；此时，进入步骤S304中的D2；反之，若不存在，则确认位置不属于设备预留的维修位置；此时，进入步骤S304中的D1；S304：以为坐标中心，为边长建立正方形区域，判断正方形区域中边长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多源数据的变电站三维设计成品校验系统，其特征在于：所述系统包括：数据采集模块、数据库、智能校验模块、数据处理模块和信息显示模块；所述数据采集模块的输出端连接所述数据库的输入端，所述数据库的输出端连接所述智能校验模块的输入端，所述智能校验模块的输出端连接所述数据处理模块的输入端，所述数据处理模块的输出端连接所述信息显示模块的输入端；通过所述数据采集模块采集虚拟人物数据，变电站三维数据和虚拟人物的视角图像数据；通过所述数据库存储所有采集到的数据；通过所述智能校验模块对变电站的设备布局进行智能校验，分析数据是否异常；通过所述数据处理模块对校验出的数据进行处理；通过所述信息显示模块显示校验后的数据。2.根据权利要求1所述的一种基于多源数据的变电站三维设计成品校验系统，其特征在于：所述数据采集模块包括人物信息采集单元、设备参数采集单元、三维数据采集单元和视角图像采集单元；所述人物信息采集单元用于采集虚拟人物的身高数据，并将身高数据发送至所述视角图像采集单元；所述设备参数采集单元用于采集变电站内所有设备的参数信息；所述三维数据采集单元用于采集变电站的三维模型尺寸数据；所述视角图像采集单元用于利用虚拟人物模拟真实视角并根据视角采集变电站的图像数据。3.根据权利要求1所述的一种基于多源数据的变电站三维设计成品校验系统，其特征在于：所述智能校验模块包括坐标建立单元、图像识别单元、距离分析单元和布局分析单元；所述坐标建立单元用于以虚拟人物初始位置为原点建立二维平面坐标系，并根据虚拟人物的行动轨迹形成不同的正方形数据；所述图像识别单元用于分析虚拟人物移动过程中获取的图像数据是否存在设备信息；所述距离分析单元用于分析虚拟人物当前位置与设备信息之间的距离，判断是否可以归为一体形成新的正方形数据；所述布局分析单元用于利用面积比较法对变电站内设备所预留的维修位置的合理性进行智能校验。4.根据权利要求3所述的一种基于多源数据的变电站三维设计成品校验系统，其特征在于：所述智能校验模块还包括视觉图像分析单元；所述视觉图像分析单元用于获取所述图像识别单元中存在设备信息的图像数据，并根据设备参数信息对变电站内设备布局的合理性进行分析。5.根据权利要求1所述的一种基于多源数据的变电站三维设计成品校验系统，其特征在于：所述数据处理模块包括异常确认单元和方案选择单元；所述异常确认单元用于提取变电站布局异常的设备信息，确认异常原因；所述方案选择单元用于根据异常原因制定变电站布局的优化方案。6.一种基于多源数据的变电站三维设计成品校验方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：采集虚拟人物数据，变电站三维数据和虚拟人物的视角图像数据；S2：存储所有采集到的数据；S3：对变电站的设备布局进行智能校验，分析数据是否异常；S4：对校验出的数据进行处理；
S5：显示校验后的数据。7.根据权利要求6所述的一种基于多源数据的变电站三维设计成品校验方法，其特征在于：在步骤S1中：采集多源数据包括：A1：采集虚拟人物的身高数据；A2：采集变电站内个设备的参数信息，形成参数集：；其中，表示变电站内某一个设备的参数信息；A3：采集变电站的三维模型尺寸数据：；A4：模拟真实视角，采集在真实视角下所观察到的图像：；其中，表示图像中的像素点集合...

【专利技术属性】
技术研发人员：李捍平，徐文哲，史佳炳，吕书栋，吕蕾，李雯婷，倪宇翔，方俊齐，占刚强，孙正竹，陈诚，王聪燚，高旭呈，徐淳信，张航，蔡祥雨，方信，
申请(专利权)人：浙江省送变电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：