技术领域
[0001] 本
发明属于电
力主设备检修技术领域，特别涉及一种基于AR的主设备检修大数据快速建模系统。
背景技术
[0002] 变电设备的定期和不定期检修是保证电力系统可靠运行、减少电力系统事故的有效手段。其中，变电站主设备作为电力系统应用重要、复杂的电气设备之一，其检修工作难度大，耗时长，对检修人员技术
水平要求高，长期以来，在技术人员培训方面采用将理论学习、师傅“传、帮、带”以及检修实践三个环节相结合的模式。虽然这种培养模式起到了很好的作用，但也存在着培养周期长，专业技术传授不够全面等不足。因为：(1)变电站主设备检修理论知识的解析手段受限制及主设备结构的复杂性给技术人员的理论学习带来了困难；(2)领域专家“传、帮、带”以及检修实践必须结合具体的变电站主设备检修过程进行，难以在较短时期内做到变电站主设备检修技术的系统传授。在检修现场作业方面，由于往往多个作业同时进行，也存在着作业流程标准化落实不够、检修
质量不一致以及需要大量领域专家到达现场指导等问题。因此，采用日趋成熟的
增强现实(AR)技术对变电站主设备检修技术人员进行直观、深入检修过程细节、体现众多领域专家经验的系统性培训和实际检修现场作业指导是一个具有很好实际应用价值的研究课题，并可望获得十分明确的应用效果，为此，本发明提出一种基于AR的主设备检修大数据快速建模系统。
发明内容
[0003] 为了解决
现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于AR的主设备检修大数据快速建模系统，该基于AR的主设备检修大数据快速建模系统设计合理，能够将丰富的领域专家经验累积且十分直观地记录下来，并广泛应用于变电站主设备检修技术人员培训中。
[0004] 为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于AR的主设备检修大数据快速建模系统，包括3D扫描模
块、摄影测量模块、人工绘
制模块、三维数据过滤模块、建模模块和计算机，此基于AR的主设备检修大数据快速建模系统的实现步骤如下：
[0005] 步骤一：三维
数据采集；3D扫描模块、摄影测量模块和人工绘制模块分别利用3D扫描技术和摄影测量以及人工绘制技术等快速采集变电站主设备检修过程三维数据；
[0006] 步骤二：三维数据过滤；三维数据过滤模块采用基于关联分析和兼容分析的三维数据过滤技术，利用3D扫描技术和摄影测量以及人工绘制技术等快速采集到的变电站主设备检修过程三维数据进行关联分析和兼容分析，为构建变电站主设备零部件三维模型并建立适用于AR的变电站主设备零部件三维模型库奠定数据
基础；
[0007] 步骤三：大数据模型库建立；建模模块根据过滤后的三维数据、利用
图像识别与匹配等技术构建变电站主设备零部件三维模型并建立适用于AR的变电站主设备零部件三维大数据模型库；
[0008] 步骤四：VR实现；计算机在步骤三的基础上构建变电站主设备检修技术
知识库、并且结合
物联网传感器(增强现实AR)技术，将丰富的领域专家经验累积且十分直观地记录下来，并广泛应用于变电站主设备检修技术人员培训中，不仅能够大幅度降低专业技术人员和新员工的学习强度，而且能够在很大程度上提高学习效率和学习质量，在变电站主设备检修现场作业指导中应用增强现实系统将对检修方法、作业流程以及工艺要求等更加准确描述，可保证和提高变电站主设备检修质量，基于规则和变电站主设备零部件的大
数据库的变电站主设备检修过程AR智能快速建模，能够更加直观、清晰地展示变电站主设备检修过程及其工艺要求，有效避免语言描述不清的问题，能够保证和提高变电站主设备检修质量，同时，在复杂的现场作业环境中，也可以通过变电站主设备检修过程AR的精细化互动及展示引擎技术进行检修现场作业指导，给出相关的作业
风险点警示，防止事故，同时还能为提高检修质量提供保证。
[0009] 作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤三中变电站主设备零部件主要包括GIS设备中
断路器、
电流互感器和隔离
开关。
[0010] 作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤四中的变电站主设备检修技术人员培训，需开发基于AR技术的主设备检修及
可视化培训系统，其AR智能眼镜设备在使用过程中，需要全方位地移动，因此在眼镜中内置了头部
姿态传感器，用以捕获人的头部运动姿态，从而实现物体的
跟踪，确保头部运动不影响识别的对象和虚拟信息的融合，针对各个设备点所在场景，包括环境、设备、仪器仪表等进行计算机识别图形建模，形成N个标准的训练图像(N表示操作建模的训练图像数量)，在使用过程中，可根据AR智能眼镜设备里的自动导航提示到达相应的
位置，采集其所处位置的场景图像，将此场景的实际图像与N个训练图像进行匹配，得到与当前查询图像场景吻合的训练图像。
[0011] 本发明的有益效果：本发明的一种基于AR的主设备检修大数据快速建模系统，包括3D扫描模块、摄影测量模块、人工绘制模块、三维数据过滤模块、建模模块和计算机。
[0012] 1、此基于AR的主设备检修大数据快速建模系统结合物联网传感器(增强现实AR)技术，能够将丰富的领域专家经验累积且十分直观地记录下来，并广泛应用于变电站主设备检修技术人员培训中，不仅能够大幅度降低专业技术人员和新员工的学习强度，而且能够在很大程度上提高学习效率和学习质量，在变电站主设备检修现场作业指导中应用增强现实系统将对检修方法、作业流程以及工艺要求等更加准确描述，可保证和提高变电站主设备检修质量。
[0013] 2、此基于AR的主设备检修大数据快速建模系统能够更加直观、清晰地展示变电站主设备检修过程及其工艺要求，从各种事件查看检修作业场景与变电站主设备内部细节的完整且入微展示，弥补了人工视
角的不足，有效避免语言描述不清的问题，能够保证和提高变电站主设备检修质量。
[0014] 3、此基于AR的主设备检修大数据快速建模系统在复杂的现场作业环境中，也能够通过变电站主设备检修过程AR的精细化互动及展示引擎技术进行检修现场作业指导，给出相关的作业风险点警示，防止事故，同时还能为提高检修质量提供保证。
附图说明
[0015] 图1为一种基于AR的主设备检修大数据快速建模系统的实现步骤
流程图；
[0016] 图2为一种基于AR的主设备检修大数据快速建模系统的功能模块图；
[0017] 图中：1-3D扫描模块、2-摄影测量模块、3-人工绘制模块、4-三维数据过滤模块、5-建模模块、6-计算机。
具体实施方式
[0018] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
[0019] 请参阅图1至图2，本发明提供一种技术方案：一种基于AR的主设备检修大数据快速建模系统，包括3D扫描模块1、摄影测量模块2、人工绘制模块3、三维数据过滤模块4、建模模块5和计算机6，此基于AR的主设备检修大数据快速建模系统的实现步骤如下：
[0020] 步骤一：三维数据采集；3D扫描模块1、摄影测量模块2和人工绘制模块3分别利用3D扫描技术和摄影测量以及人工绘制技术等快速采集变电站主设备检修过程三维数据；
[0021] 步骤二：三维数据过滤；三维数据过滤模块4采用基于关联分析和兼容分析的三维数据过滤技术，利用3D扫描技术和摄影测量以及人工绘制技术等快速采集到的变电站主设备检修过程三维数据进行关联分析和兼容分析，为构建变电站主设备零部件三维模型并建立适用于AR的变电站主设备零部件三维模型库奠定数据基础；
[0022] 步骤三：大数据模型库建立；建模模块5根据过滤后的三维数据、利用图像识别与匹配等技术构建变电站主设备零部件三维模型并建立适用于AR的变电站主设备零部件三维大数据模型库；
[0023] 步骤四：VR实现；计算机6在步骤三的基础上构建变电站主设备检修技术知识库、并且结合物联网传感器(增强现实AR)技术，将丰富的领域专家经验累积且十分直观地记录下来，并广泛应用于变电站主设备检修技术人员培训中，不仅能够大幅度降低专业技术人员和新员工的学习强度，而且能够在很大程度上提高学习效率和学习质量，在变电站主设备检修现场作业指导中应用增强现实系统将对检修方法、作业流程以及工艺要求等更加准确描述，可保证和提高变电站主设备检修质量，基于规则和变电站主设备零部件的大数据库的变电站主设备检修过程AR智能快速建模，能够更加直观、清晰地展示变电站主设备检修过程及其工艺要求，有效避免语言描述不清的问题，能够保证和提高变电站主设备检修质量，同时，在复杂的现场作业环境中，也可以通过变电站主设备检修过程AR的精细化互动及展示引擎技术进行检修现场作业指导，给出相关的作业风险点警示，防止事故，同时还能为提高检修质量提供保证。
[0024] 2.根据
权利要求1所述的一种基于AR的主设备检修大数据快速建模系统，其特征在于：所述步骤三中变电站主设备零部件主要包括GIS设备中断路器、电流互感器和
隔离开关。
[0025] 3.根据权利要求1所述的一种基于AR的主设备检修大数据快速建模系统，其特征在于：所述步骤四中的变电站主设备检修技术人员培训，需开发基于AR技术的主设备检修及可视化培训系统，其AR智能眼镜设备在使用过程中，需要全方位地移动，因此在眼镜中内置了头部姿态传感器，用以捕获人的头部运动姿态，从而实现物体的跟踪，确保头部运动不影响识别的对象和虚拟信息的融合，针对各个设备点所在场景，包括环境、设备、仪器仪表等进行计算机识别图形建模，形成N个标准的训练图像(N表示操作建模的训练图像数量)，在使用过程中，可根据AR智能眼镜设备里的自动导航提示到达相应的位置，采集其所处位置的场景图像，将此场景的实际图像与N个训练图像进行匹配，得到与当前查询图像场景吻合的训练图像。
[0026] 工作原理：三维数据采集：3D扫描模块1、摄影测量模块2和人工绘制模块3分别利用3D扫描技术和摄影测量以及人工绘制技术等快速采集变电站主设备检修过程三维数据；三维数据过滤：三维数据过滤模块4采用基于关联分析和兼容分析的三维数据过滤技术，利用3D扫描技术和摄影测量以及人工绘制技术等快速采集到的变电站主设备检修过程三维数据进行关联分析和兼容分析，为构建变电站主设备零部件三维模型并建立适用于AR的变电站主设备零部件三维模型库奠定数据基础；大数据模型库建立：建模模块5根据过滤后的三维数据、利用图像识别与匹配等技术构建变电站主设备零部件三维模型并建立适用于AR的变电站主设备零部件三维大数据模型库；VR实现：计算机6在步骤三的基础上构建变电站主设备检修技术知识库、并且结合物联网传感器(增强现实AR)技术，将丰富的领域专家经验累积且十分直观地记录下来，并广泛应用于变电站主设备检修技术人员培训中，不仅能够大幅度降低专业技术人员和新员工的学习强度，而且能够在很大程度上提高学习效率和学习质量，在变电站主设备检修现场作业指导中应用增强现实系统将对检修方法、作业流程以及工艺要求等更加准确描述，可保证和提高变电站主设备检修质量，变电站主设备检修技术人员培训，需开发基于AR技术的主设备检修及可视化培训系统，其AR智能眼镜设备在使用过程中，需要全方位地移动，因此在眼镜中内置了头部姿态传感器，用以捕获人的头部运动姿态，从而实现物体的跟踪，确保头部运动不影响识别的对象和虚拟信息的融合，针对各个设备点所在场景，包括环境、设备、仪器仪表等进行计算机识别图形建模，形成N个标准的训练图像(N表示操作建模的训练图像数量)，在使用过程中，可根据AR智能眼镜设备里的自动导航提示到达相应的位置，采集其所处位置的场景图像，将此场景的实际图像与N个训练图像进行匹配，得到与当前查询图像场景吻合的训练图像，基于规则和变电站主设备零部件的大数据库的变电站主设备检修过程AR智能快速建模，能够更加直观、清晰地展示变电站主设备检修过程及其工艺要求，有效避免语言描述不清的问题，能够保证和提高变电站主设备检修质量，同时，在复杂的现场作业环境中，也可以通过变电站主设备检修过程AR的精细化互动及展示引擎技术进行检修现场作业指导，给出相关的作业风险点警示，防止事故，同时还能为提高检修质量提供保证。
[0027] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性
实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0028] 此外，应当理解，虽然本
说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
