技术领域
[0001] 本
发明涉及电力
可视化和多媒体技术，尤其涉及电力系统运营互动全景展示系统。
背景技术
[0002] 目前，电力系统缺乏能够有效展示供电公司整体面貌和经营业绩以及变电站等设备的丰富直观的多媒体展示系统。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题就是提供一种电力系统运营互动全景展示系统，为了更好的展现电力企业整体面貌和经营业绩，面向业务部
门、公司领导及社会各界制定丰富直观的展示方案。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：电力系统运营互动全景展示系统，包括三维全景展示模
块、变电站3D互动展示模块；所述三维全景展示模块通过立体画面对电力企业情况进行全方位展示；所述变电站3D互动展示模块包括互动外设装置、信息处理装置、3D影像展示装置，所述互动外设装置用于捕捉人员肢体信息，所述信息处理装置存储有变电站三维模型数据，所述信息处理装置根据互动外设装置捕捉的人员肢体指令调用变电站三维模型数据并传输至3D影像展示装置，所述3D影像展示装置通过三维影像实现人员对变电站的实时巡视和查看。
[0005] 优选的，所述互动外设装置包括3D体感摄像头以及动作感应器，所述3D体感摄像头用于识别人体的运动，所述动作感应器用于感应人体身体部位的动作并进行实时追踪。
[0006] 优选的，所述3D体感摄像头包括红外发射器、
深度相机和彩色摄像头，所述红外发射器用于输出红外光，所述深度相机用于分析红外
光谱，创建可视范围内的人体的空间图像确定人体
位置，所述彩色摄像头用于拍摄视
角范围内的彩色视频图像。
[0007] 优选的，所述3D体感摄像头安装于
水平移动装置和竖直伸缩装置上，所述水平移动装置包括水平
电机和水平滑块，所述水平电机通过
齿轮齿条结构驱动水平滑块水平移动。
[0008] 优选的，所述水平滑块设于
基座上，所述基座设有U型槽，所述水平滑块设于U型槽内，所述U型槽两侧边之间设有滑动轴，所述滑动轴穿过水平滑块。
[0009] 优选的，所述竖直伸缩装置为悬挂固定于水平滑块上的电动
推杆。
[0010] 优选的，所述信息处理装置中储存有手势控制数据，所述手势控制数据用于控制3D影像展示装置中虚拟人员的动作，其中：
[0011] 手掌和肩部水平向前控制人员向前移动；
[0012] 手掌和肩部水平向后控制人员向后移动；
[0013] 手掌向右平推控制人员向右旋转；
[0014] 手掌向左平推控制人员向左旋转。
[0015] 优选的，当3D影像展示装置中虚拟人员靠近需要展示设备参数的设备时，左手水平挥动进入主变精模显示界面，所述主变精模显示界面同时显示设备三维图像和设备参数，在精模显示界面中：
[0016] 手掌和肩部水平向前控
制模型向前旋转；
[0017] 手掌和肩部水平向后控制模型向后旋转；
[0018] 手掌向右平推控制模型向右旋转；
[0019] 手掌向左平推控制模型向左旋转；
[0020] 左手水平挥动退出主变精模显示界面。
[0021] 优选的，所述三维全景展示模块设有展示域、展示子域、展示主题组成的三级展示
基础体系。
[0022] 优选的，所述信息处理装置设有USB
接口和WIFI接口。
[0023] 本发明可以更好的展现电力企业的情况，具备展示包括公司经营业绩、管理成效及变电站3D互动展示功能，其中，通过三维全景展示模块进行互动展示，效果直观、方便的介绍整个公司的
电网整体状况。另外，针对电力行业的特殊性，对电力设施情况进行介绍时通过变电站三维互动在系统中还原变电站现场场景，通过对参观人员身体进行控制在全景大屏进行互动展示，不用到高危变电站现场就能身临其境了解内部概况，避免可能引起停电情况和大人身事故。
附图说明
[0024] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
[0026] 图2为展示场景示意图；
[0027] 图3为互动外设装置的原理框图；
[0028] 图4为3D体感摄像头安装结构示意图。
具体实施方式
[0029] 电力系统运营互动展示系统采用可视化技术和多媒体互动技术，通过直观、动态和形象的展示方式，实现全景展示效果和互动体验。
[0030] 系统包括三维全景展示模块、变电站3D互动展示模块，三维全景展示具有立体效果画面同时可以通过系统以第一视角的模式进行动画场景浏览；变电站3D互动展示模块通过互动外设捕捉人员肢体变化，根据肢体指令实现与大屏幕内容互动。
[0031] 其中，如图1所示，三维全景展示模块，是由多项展示主题库是构建。展示主题库的建立
覆盖公司全貌及
支撑各经营的展示子域，通过各业务特色的展示主题，形成“展示域、展示子域、展示主题”三级展示基础体系。
[0032] 展示域包括企业概况、经营业绩、管理服务，所述企业概况下的展示子域包括企业介绍、企业规模、企业文化，所述经营业绩下的展示子域包括经营绩效、电网规模、商场营销，所述管理服务下的展示子域包括三集五大、供电
质量、客户服务，所述企业概况下的展示主题包括公司简介、发展历程、战略目标等，所述经营业绩下的展示主题包括资产效率、财务资产、核心资源，所述管理服务下的展示主题包括大规划、大建设、大运行、大检修、大营销等。
[0033] 同时，如图2所示，三维立体展示可以根据不同的展示对象灵活“定制”构建展示场景，通过选择不同的展示子域或展示域组合展示场景。展示数据包含电力实时业务信息数据和定期设定的数据，包含公司经营业绩、优质服务及各部门数据，通过柱状图、折线图、散点图、饼图、条形图、环形图、柱线复合图、维恩图、二维表、仪
表盘、蜂窝图、雷达图等图形生成展示内容。
[0034] 变电站3D互动展示模块主要包括了变电站3D互动展示，通过建立变电站三维模型立体形象展示某一个变电站内设备情况，并通过互动外设捕捉人员肢体变化，根据肢体指令实现互动体验，用户可以根据自己意愿对变电站进行巡视和查看。
[0035] 变电站三维模型具的建立综合运用模型的“虚物实化”和“实物虚化”，就可以实现真实环境中的场景虚拟再现，可以多角度直观的为展示变电设备情况，同时提供了简单直观的
人机交互模式，参与者能够自我操作
虚拟环境，展现变电站各种设备，可视化模拟操作，并且从虚拟环境中获得所需要数据信息。
三维建模时主要依据是变电站的平面布置图及设备安装等图纸及实物拍照来建立。
[0036] 如图3所示，所述变电站3D互动展示模块包括互动外设装置、信息处理装置、3D影像展示装置，所述互动外设装置用于捕捉人员肢体信息，所述信息处理装置存储有变电站三维模型数据，所述信息处理装置根据互动外设装置捕捉的人员肢体指令调用变电站三维模型数据并传输至3D影像展示装置，所述3D影像展示装置通过三维影像实现人员对变电站的实时巡视和查看。
[0037] 运营互动展示系统外设主要通过一个3D体感摄像头识别人体的运动，3D体感摄像头包括红外发射器、深度相机和彩色摄像头它能够发射红外线，从而对整个房间进行立体
定位，摄像头则可以借助红外线来识别人体的运动。除此之外，动作感应器能追踪你全身的动作，并且会根据数据建立你的数位骨架，它可以对人体的身体部位进行实时追踪，从而导入即时动态捕捉、影像辨识让你的身体成为
控制器，通过对操作人身份进行确认，获取控制权限，然后对人体的动作进行捕捉，从而来体感操作者的动作。信息处理装置可以采用内置图形处理
软件的个人电脑或者其他智能终端，信息处理装置通过图形
算法来精确到用户
手指级的3D重建，使预先计算好的三维图像
数据库与互动者身体中的手势相对应，然后对三维图像数据库进行有效的
采样的和索引，在手势数据库中进行查找。例如在本系统变电站3D互动展示中手势数据包括：
[0038] 手掌和肩部水平向前控制人物向前移动；
[0039] 手掌和肩部水平向后控制人物向后移动；
[0040] 手掌向右平推控制人物向右旋转；
[0041] 手掌向左平推控制人物向左旋转；
[0042] 当靠近需要展示设备参数的设备(以主变为例)，左手水平挥动进入主变精模显示界面，在精模显示界面中：
[0043] 手掌和肩部水平向前控制模型向前旋转；
[0044] 手掌和肩部水平向后控制模型向后旋转；
[0045] 手掌向右平推控制模型向右旋转；
[0046] 手掌向左平推控制模型向左旋转；
[0047] 左手水平挥动退出主变精模显示界面。
[0048] 在变电站3D互动展示模块中，各个部件的功能如下：
[0049] 彩色摄像头：主要用于拍摄视角范围内的彩色视频图像，并通过控
制芯片输出一个二维数组到
中央处理器，二维数组中包含来自被映射物体的RGB值。
[0050] 红外发射器：用于输出红外光，红外线发射器照射不同物体或者穿透物体会会随着距离的不同形成不同的反射斑。
[0051] 深度相机：分析红外光谱，创建可视范围内的人体、物体的空间图像确定物体位置。
[0052] 驱动控制器：用于控制摄像头角度，从而获取最佳视角。
[0053] USB 3.0：USB接口，用于传输彩色
视频流、深度流等数据。
[0054] WIFI接口：无线HDMI流媒体传输设备，可通过发射器和接收器分别连接至显示器。
[0055] 中央处理器：主要用于成像
传感器处理、通信及输出处理等。
[0056] 其是一个多感应系统，能提供同步
深度图像、彩色图像。通过控制
近红外光源，并同驱动控制器调整最佳角度，进行图像编码并主动投射
近红外光谱，进行处理并生成深度图像，然后通过USB 3.0物理层协议将所有数据传送到主机。同时可以通过无线传输HDMI流媒体，设备通过发射器和接收器分别连接PC和大屏显示，即可通过5GHz
频率将PC显示内容无线传输至大屏幕，支持1080p全高清
信号传输。
[0057] 如图4所示，3D体感摄像头8安装于水平移动装置和竖直伸缩装置上，所述水平移动装置包括水平电机和水平滑块5，所述水平电机通过齿
轮齿条结构驱动水平滑块5水平移动，所述齿轮齿条结构包括与水平滑块5固定的齿条4和由水平电机驱动转动的齿轮3。所述水平滑块5设于基座2上，基座2悬挂固定在固定梁1的下方，所述基座2设有U型槽，所述水平滑块5设于U型槽内，所述U型槽两侧边之间设有滑动轴6，所述滑动轴6穿过水平滑块5。所述竖直伸缩装置为悬挂固定于水平滑块上的电动推杆7。水平电机通过
联轴器与
驱动轴联接，从而驱动齿轮转动，齿轮与齿条上的齿数及模数进行配合。滑动轴为水平滑块的移动提供前后导向及限位，U型槽两侧边可以限制水平滑块的水平滑动极限位置。
[0058] 水平电机控制驱动轴转动并间接带动齿轮3转动，齿轮3带动齿条4进行水平运动，水平滑块5与齿条4相对固定并随齿条4一同做前后运动，电动推杆7固定在水平滑块5上，水平滑块5带动电动推杆7做水平运动，同时电动推杆7又可以作上下的伸缩运动，因此3D体感摄像头8可以做一定的水平及升降动作，以调整到合适的位置，同时3D摄像头本身带有自动调整角度的功能，因此可以保证调整到合适的位置。
