(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111602507.0 (22)申请日 2021.12.24 (71)申请人 国网河南省电力公司电力科 学研究 院 地址 450052 河南省郑州市嵩 山南路85号 申请人 国网河南省电力公司 (72)发明人 付刚　董轩　赵磊　司方正　王栋　 郭磊　张洋　何熹　成煜钤　郭凯　 梁向阳　李茹勤　郭果　王伟　 王广周　姚伟　 (74)专利代理 机构 郑州知己知识产权代理有限 公司 41132 代理人 向长丽 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01)G06T 19/00(2011.01) G06F 9/54(2006.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/00(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 111/18(2020.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 一种基于VR和高精度逆向重构技术在特高 压变电站运行检修中的使用方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于VR和高精度逆向重 构技术在特高压变电站运行检修中的使用方法， 包括以下步骤： S1、 利用高精度逆向重构技术对 特高压变电站检修策略技术进行仿真； S2、 对特 高压变电站检修作业安全约束的视点在漫游时 进行碰撞检测； S3、 利用VR场景对特高压变电站 检修中的电力设备运行状态参数进行实时数据 监测。 本发 明基于高精度逆向重构技术建立特高 压变电站三维数据模型， 开发特高压变电站虚拟 现实仿真软件系统， 实现特高压变电站的场景数 字化， 为特高压变电站的检修策略预演、 运行状 态监测、 作业安全验证和专业知识培训等应用提 供支持。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 114429033 A 2022.05.03 CN 114429033 A 1.一种基于VR和高精度逆向重构技术在特高压变电站运行检修中的使用方法， 其特征 在于， 包括以下步骤： S1、 利用高精度逆向重构技 术对特高压变电站检修策略技 术进行仿真； S2、 对特高压变电站检修作业 安全约束的视点在漫游时进行碰撞检测； S3、 利用VR场景对特高压变电站检修中的电力设备运行状态参数进行实时数据监测。 2.根据权利要求1所述的一种基于VR和高精度逆向重构技术在特高压变电站运行检修 中的使用方法， 其特征在于， 所述步骤S1中利用高精度逆向重构技术对特高压变电站检修 策略技术进行仿真的具体步骤如下： (1)构建基于高精度逆向重构技术的虚拟仿真辅助平台， 所述辅助平台包括三个层次： 数据层、 服 务层、 应用层； (2)采用高精度逆向三维建模技术将VR视景、 图像、 图片、 声音、 文字相结合的方式， 对 特高压变电站设备的巡 视检查、 检修操作、 工作原理、 事故 故障场景进行仿真与模拟； (3)通过实体特高压变电站一 次主设备三维仿真系统对交接班、 设备巡视、 设备拆分检 修进行模拟训练。 3.根据权利要求2所述的一种基于VR和高精度逆向重构技术在特高压变电站运行检修 中的使用方法， 其特征在于， 所述步骤(1)中数据层 包括数据获取、 数据处理、 数据管 理和外 部数据接入； 所述服务层 包括接口服务和应用服务； 所述应用层 包括数字模型管理模块、 多 源数据融合模块、 电力业务数据模块、 变电站数字化展示分析模块、 变电站预案仿真模块、 变电站虚拟现实全景动态仿真模块。 4.根据权利要求2所述的一种基于VR和高精度逆向重构技术在特高压变电站运行检修 中的使用方法， 其特征在于， 所述步骤(2)中的仿 真的技术指标包括仿 真系统的计算稳定和 潮流计算收敛精度； 所述步骤(2)中的仿 真的实时性指标包括快过程模 型运算周期、 慢过程 模型运算周期、 全系统数据刷新周期、 遥信变位时间和画面调用响应时间。 5.根据权利要求4所述的一种基于VR和高精度逆向重构技术在特高压变电站运行检修 中的使用方法， 其特征在于， 所述仿真系统的计算稳定和潮流计算收敛精度都小于0.01MW； 所述快过程模 型运算周期不超过0.05s， 所述慢过程模 型运算周期不超过0.3s， 所述全系统 数据刷新周期不超过5s， 所述遥信变位时间不超过3s， 所述画面调用响应时间不超过3s。 6.根据权利要求1所述的一种基于VR和高精度逆向重构技术在特高压变电站运行检修 中的使用方法， 其特征在于， 所述步骤S2中采用基于场景对象包围盒的碰撞检测方法， 即定 义两条进 行相交测试的测试线段一条线段指向视点前进方向， 即从视点出发沿视线的正方 向， 长度为minDistanceToFront； 另一条线段从视点出发垂直指向地面， 长度为 minDistanceToGround。 7.根据权利要求6所述的一种基于VR和高精度逆向重构技术在特高压变电站运行检修 中的使用方法， 其特 征在于， 所述 步骤S2中碰撞检测方法具体包括以下步骤： 1)碰撞检测： 分别利用两条测试线段与场景模型包围盒进行相交测试， 判断测试线段 是否与场景模型相交， 并将相交的模型及交点写入该测试线段的相交列表； 2)碰撞确定： 两条测试线段与场景模型围体相交测试结束后， 检查返回的相交列表， 若 所述相交列表为空， 即表示视点与场景模型不相交， 漫游可以继续进行， 若相交列表不为 空， 获取该交点并求出交点与视点之间的距离；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114429033 A 23)碰撞反应： 若视点前进方向上的碰撞测试线段与场景模型包围盒相交， 则停止向前 漫游， 若视点与交点之间的距离小于minDistanceToFront， 则将视点调整至测试线段上与 交点相距minDistanceToFr ont的位置； 若从视点出发垂直指向地面的碰撞检测线段与地面 或垂直方向上的场景模型包围盒相交， 也停止漫游， 若视点与交点之间的距离小于 minDistanceToFront， 则将视点调整至测 试线段上与交点相距minDistanceToFront的位 置。 8.根据权利要求1所述的一种基于VR和高精度逆向重构技术在特高压变电站运行检修 中的使用方法， 其特征在于， 所述步骤S3中利用VR场景对特高压变电站检修中的电力设备 运行状态参数进 行实时数据监测的具体方法为： 首先使用KEP－Serv er建立系统后端OPC服 务器， 接收实时OPC数据； 其次， 利用JAVA编写接口程序， 将实时OPC数据打包成JSON格式发 送到前端， 前端使用WebSocket 技术实现客户端与服务器全双工实时通讯， 接收OPC数据； 最 后， 使用基于WebGL技术的Three.js引擎开发系统前端的三维可视化场 景， OPC数据可实时 显示在三维场景中， 场景中的模型也可根据实时OPC数据做出改变， 提供实时报警。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114429033 A 3