【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变电站，特别涉及一种智能化变电站灵活组态可视化建模分析系统。
技术介绍
1、随着三维建模及虚拟现实等技术的发展，变电站信息化、数字化、智能化监管技术日渐成熟，变电站实景信息三维可视化技术已成为研究热点。变电站三维实景建模作为变电站三维可视化的技术基础，高质量模型重构是实现变电站可视化效果更为直观、真实的关键。目前可考虑用于变电站模型重构方面的方法比较少，主要包括以下三种：(1)基于虚拟现实建模语言的建模方法，虽可方便地进行人机交互，但拟合的模型由于采用立方体、圆锥体、圆柱体、球体的组合构建，必然造成变电站模型缺乏真实感，模型精度差。(2)基于几何造型的建模方法，该建模方法获取的模型主要有三种：线框模型、表面模型与实体模型。几何造型建模法效率和直观性较好，但难以实现真实场景建模。
2、以上两种建模方法作为目前可用于变电站模型三维重构的常规方法，均无法实现变电站模型真实、高精度的模型重构，只能适用于一些对模型精度要求低、对真实性要求不高的场合中，无法满足变电站三维可视化运用的要求，这些方法都存在着效率低、精度不足、难以实现真实场景建模等问题，不足以满足主变电站实景、高效、高真实性的建模要求。此外，由于目前的建模方法导致的各项监测数据的可视化效果较差，变电设备的巡检还需要采用人工的方式，这使得人工巡检花费在路程上的时间较长，突发事件发生时人员无法及时赶到、无法及时快速获取现场信息。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种智能化变电站灵活组态可视化建模分析系统，为
2、本专利技术提供了一种智能化变电站灵活组态可视化建模分析系统，包括控制中心、可视化建模模块、网络拓扑建模模块、流量模型参数设置模块、链路流量管理模块、流量可视化模块、链路网络时延分析模块、巡检模块，所述控制中心分别连接所述可视化建模模块、网络拓扑建模模块、流量模型参数设置模块、链路流量管理模块、链路网络时延分析模块，所述链路流量管理模块还连接所述流量可视化模块，所述控制中心通过服务器连接所述巡检模块；
3、所述可视化建模模块用于对所述智能化变电站通过点云数据处理的方式进行可视化三维建模；
4、所述网络拓扑模块用于根据所述智能化变电站站控层、间隔层、过程层的网络结构进行网络拓扑结构的设计，搭建变电站网络拓扑结构；
5、所述流量模型参数设置模块用于根据可视化三维模型中的变电站设备模型进行模型的参数设置；
6、所述链路流量管理模块用于根据所述智能化变电站的运行链路进行链路流量的管理；
7、所述流量可视化模块用于提供链路流量的监控曲线、应用分布统计、关键指标对比分析方面的可视化呈现；
8、所述链路网络时延分析模块用于对所述智能化变电站链路进行流量仿真或对运行链路进行监测后，进行网络时延分析，确定是否满足通信时延要求；
9、所述巡检模块用于采用预设的巡检机器人根据预定的巡检任务对所述智能化变电站进行巡视。
10、进一步地，所述可视化建模模块对所述智能化变电站进行可视化三维建模的步骤为：
11、通过无人机倾斜摄影技术采集所述智能化变电站不同角度的点云数据信息及影像数据；
12、运用空间网格量化处理所获取到的所述智能化变电站初始三维点云数据信息，得到预处理后的变电站精简点云数据信息；
13、通过icp算法匹配量化处理后的所述智能化变电站精简三维点云数据信息；
14、向revit软件内导入匹配后的所述智能化变电站各空间三维点云数据，获得所述智能化变电站各个空间的三维可视化基础模型；
15、采取包裹贴图的渲染方法无缝衔接基础模型,得到渲染后的所述智能化变电站三维可视化整体模型；
16、结合双线性光强插值方法调整渲染后整体模型的明暗度，完成对整体模型的增强处理，获得最终的所述智能化变电站三维可视化整体模型。
17、进一步地，所述通过无人机倾斜摄影技术采集所述智能化变电站不同角度的点云数据信息及影像数据的步骤之后，还包括：
18、对含有噪声的点云数据进行栅格化处理，给定一个阈值r，将所有格子中的点数与r进行对比，当小于r时，则需要去除格子内的噪声；
19、计算与处理后的点云数据顶点最近的n个点，并在这n个点的基础上拟合得到一个二次曲面：z＝ax2+by2+cxy+dyz+ex+fy+g，其中，三维坐标系为(x,y,z)，a、b、c、d、e、f、g分别表示二次曲面上的点，
20、为二次曲面上的点与点云数据顶点的垂直距离设定一个阈值t，小于t的点为非噪声点，大于t的点看作是噪声点，对其进行去除；在此基础上，结合空间网格量化处理所获取的所述智能化变电站三维点云数据信息。
21、进一步地，空间网格量化处理所述智能化变电站三维点云数据信息的过程为：
22、将尺寸在设定范围内的方格区间由三维空间内虚拟分割出来，运用此方格区间对所获取的所述智能化变电站三维点云的各个数据信息点实施方格分割；
23、设定相同方格区间内的各个数据信息点类似，并以此为依据，通过合并相同方格区间内的各个数据信息点，获取到全新的数据信息点；
24、以此类推，在分割并合并全部所述智能化变电站三维点云数据信息点后，实现所述智能化变电站三维点云数据信息的量化处理。
25、进一步地，所述链路流量管理模块包括链路流量仿真单元、链路流量监测单元，所述链路流量仿真单元用于根据所述智能化变电站运行链路进行链路流量仿真，实现链路流量需求查看、分析；所述链路流量监测单元用于根据所述智能化变电站运行链路进行链路流量监测、分析，实现链路流量监测。
26、进一步地，所述链路流量监测单元包括表示层、业务逻辑层以及数据持久层，所述表示层用于界面的展现，将功能以可视化的形式展现；所述业务逻辑层由报文捕获、报文解析、异常检测子单元构成，用于通过表示层将功能提供给操作人员；所述数据持久层由数据存储子单元构成，将所有数据存储至数据库中，保障数据的持久化。
27、在业务逻辑层中，报文捕获子单元主要作用于捕获变所述智能化电站原始数据包，并对捕获到的数据包进行处理与过滤，对需要的数据包进行选取；报文解析子单元主要对业务逻辑层中的报文进行解析；异常检测子单元借助异常检测规则方法对所述智能化变电站链路流量进行在线监测，并将监测到的异常报文发送至存储子单元中，由存储子单元将其持久化的存储至数据库中。
28、进一步地，所述报文捕获子单元采用数据包捕获库libpcap进行报文捕获，其报文捕获包括以下步骤：
29、利用nic驱动器对系统中的数据包进行接收，并在接收数据包的同时向上一级发起数据传输请求，以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能化变电站灵活组态可视化建模分析系统，其特征在于，包括控制中心、可视化建模模块、网络拓扑建模模块、流量模型参数设置模块、链路流量管理模块、流量可视化模块、链路网络时延分析模块、巡检模块，所述控制中心分别连接所述可视化建模模块、网络拓扑建模模块、流量模型参数设置模块、链路流量管理模块、链路网络时延分析模块，所述链路流量管理模块还连接所述流量可视化模块，所述控制中心通过服务器连接所述巡检模块；
2.根据权利要求1所述的智能化变电站灵活组态可视化建模分析系统，其特征在于，所述可视化建模模块对所述智能化变电站进行可视化三维建模的步骤为：
3.根据权利要求2所述的智能化变电站灵活组态可视化建模分析系统，其特征在于，所述通过无人机倾斜摄影技术采集所述智能化变电站不同角度的点云数据信息及影像数据的步骤之后，还包括：
4.根据权利要求3所述的智能化变电站灵活组态可视化建模分析系统，其特征在于，空间网格量化处理所述智能化变电站三维点云数据信息的过程为：
5.根据权利要求1所述的智能化变电站灵活组态可视化建模分析系统，其特征在于，所述链路流量
6.根据权利要求5所述的智能化变电站灵活组态可视化建模分析系统，其特征在于，所述链路流量监测单元包括表示层、业务逻辑层以及数据持久层，所述表示层用于界面的展现，将功能以可视化的形式展现；所述业务逻辑层由报文捕获、报文解析、异常检测子单元构成，用于通过表示层将功能提供给操作人员；所述数据持久层由数据存储子单元构成，将所有数据存储至数据库中，保障数据的持久化；
7.根据权利要求6所述的智能化变电站灵活组态可视化建模分析系统，其特征在于，所述报文捕获子单元采用数据包捕获库Libpcap进行报文捕获，其报文捕获包括以下步骤：
8.根据权利要求6所述的智能化变电站灵活组态可视化建模分析系统，其特征在于，所述报文解析子单元的工作流程为：将对报文数据链路层数据下进行解析，根据解析结果对报文异常与否进行判断，若解析失败，则判定该报文为异常报文，并不再对该报文进行解析；若解析成功，则继续对该报文应用层数据进行深入解析；若应用层报文解析失败，则该报文同样属于异常报文，直到解析成功方能终止报文解析工作。
9.根据权利要求1所述的智能化变电站灵活组态可视化建模分析系统，其特征在于，所述巡检模块包括工控机和巡检机器人，所述工控机分别连接所述服务器和巡检机器人，所述工控机中配置有云台控制板，所述云台控制板能够通过硬件限位控制云台以水平与垂直运动的形式采集变电站巡检机器人周围环境与运行；
10.根据权利要求1所述的智能化变电站灵活组态可视化建模分析系统，其特征在于，所述工控机通过所述通信单元连接所述服务器，所述通信单元分为网络层、应用层、管理层，其核心层即为应用层，应用层采用基于免疫计算的5G软件定义网络功能部署优化算法，完成资源分配，实现网络功能优化，且应用层对网络传输能力进行开放，具有移动性管理功能，支持信息的远距离传输，实现所述智能化变电站巡检的语音输入与网络流量控制；管理层用于管理5G通信网络传输的全部信息并加密编排。
...【技术特征摘要】
1.一种智能化变电站灵活组态可视化建模分析系统，其特征在于，包括控制中心、可视化建模模块、网络拓扑建模模块、流量模型参数设置模块、链路流量管理模块、流量可视化模块、链路网络时延分析模块、巡检模块，所述控制中心分别连接所述可视化建模模块、网络拓扑建模模块、流量模型参数设置模块、链路流量管理模块、链路网络时延分析模块，所述链路流量管理模块还连接所述流量可视化模块，所述控制中心通过服务器连接所述巡检模块；
2.根据权利要求1所述的智能化变电站灵活组态可视化建模分析系统，其特征在于，所述可视化建模模块对所述智能化变电站进行可视化三维建模的步骤为：
3.根据权利要求2所述的智能化变电站灵活组态可视化建模分析系统，其特征在于，所述通过无人机倾斜摄影技术采集所述智能化变电站不同角度的点云数据信息及影像数据的步骤之后，还包括：
4.根据权利要求3所述的智能化变电站灵活组态可视化建模分析系统，其特征在于，空间网格量化处理所述智能化变电站三维点云数据信息的过程为：
5.根据权利要求1所述的智能化变电站灵活组态可视化建模分析系统，其特征在于，所述链路流量管理模块包括链路流量仿真单元、链路流量监测单元，所述链路流量仿真单元用于根据所述智能化变电站运行链路进行链路流量仿真，实现链路流量需求查看、分析；所述链路流量监测单元用于根据所述智能化变电站运行链路进行链路流量监测、分析，实现链路流量监测。
6.根据权利要求5所述的智能化变电站灵活组态可视化建模分析系统，其特征在于，所述链路流量监测单元包括表示层、业务逻辑层以及数据持久层，所述表示层用于界面的展现，将功能以可视化的形式展现；所述业务逻辑层由报文捕获、...
【专利技术属性】
技术研发人员：马富华，庞亚云，肖成刚，李敬，冯迎春，陶星，徐雅琴，杨阳，张子巍，
申请(专利权)人：宁夏回族自治区电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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