三维全景及全景动态融合技术在智能变电站管理中的应用

邵全 纪陈云 李军

摘 要本文介绍了基于三维虚拟全景及全景动态融合技术的智能变电站管理系统的实施方案和系统说明，并介绍了实际应用。使用面向浏览器的成熟三维全景技术，实现对智能变电站所有管理对象的三维还原，以全景动态融合技术构建整个智能变电站环境，并可与各类管理系统对接，建立智能变电站数据管理、动态监控、设备巡检、实景培训的集中三维虚拟可视化管理平台。

【关键词】三维全景 智能变电站 全景动态融合 可视化

1 引言

随着国家电网“三集五大”体系建设的完善提升和人员结构性缺编的逐渐显露，运维人员总体数量在减少，而所辖变电站数量却在逐年增加。运检一体化、设备主人制、电运检五项通用制度等对运维人员日常工作的规范性和及时性提出了更高的要求。随着智能变电站的普及、新设备新技术的应用推广，巡视维护对象的数量和复杂程度都在不断增加，这对国家电网运维人员的业务素质提出了更高要求。

2 应用目标

针对智能变电站的日常运维管理、巡检、培训等工作，能够充分利用最新的计算机三虚拟三维图形技术，基于三维虚拟全景现实技术和动态全景视频技术建立智能变电站管理的虚拟三维可视化管理平台。三维可视化平台是智能变电站管理系统的数据展现平台，也是重要的管理及运维相关数据信息展现和管理及实景培训界面，更是智能变电站运维管理及实景培训走向三维可视化管理的重要基础。

通过三维虚拟全景技术实现对智能变电站场景进行真实三维全景展现，能够实现基于三维虚拟环境对变压器及各类设备的运维数据管理功能，构建智能变电站环境、设备和管理信息的可視化平台，实现变电站三维全景展示，动态场景融合提供生动便捷的培训平台。实现智能变电站管理及运维对象的管理及相关监控信息整合展示，让管理及运维人员不用去现场而是在三维虚拟环境就能掌握智能变电站管理及运维中的有效信息，实现数据透明化与数据可视化的管理。三维虚拟可视化管理能让智能变电站的设备信息和运行状况更加直观，使复杂的设备及运维信息变得易于展示、管理，从而实现管理的透明化，更进而有效提升变电站的管理与监控管理的效率，真正实现一个全方位、可视化的新一代智能变电站运行管理、运维、实景培训的系统。

3 解决方案

通过三维全景技术搭建智能变电站的实际场景，可实现360度浏览变电站内建筑、设备信息，重点设备支持局部放大（可看到设备铭牌、设备描述信息等），支持动态场景融合（LIVEPANO），可以在三维全景中根据实景进行专业培训及仿真模拟，可提升员工技能培训效果。支持PMS数据在全景模型中的设备里实时显示，便于日常巡检人员调阅。通过智能巡检技术，将运检工作中的关键点：巡检人、巡检时间、巡检设备、巡检路线、巡检中出现的问题进行管理，并在全景模型中显示重点信息，更规范运检业务，减少管理风险，提高应急反应速度。

3.1 三维全景动态融合技术（Livepano）简介

全景动态融合技术（Livepano）技术是在三维全景的技术之上发展延伸而来。将静态的全景图片转化为动态的视频图像，并嵌入到三维虚拟全景中，可以在三维全景中以拍摄角度360度的任意视角观看动态视频，让我们在三维全景中可以看到静态的画面，也可以看到动态的场景，有一种真正意义上身临其境的感觉，而将不受时间、空间和地域的限制，三维全景动态融合技术不只是单一的静态全景图片形式，而是具有景深，动态图像，声音等各种技术，同时具备声画对位，声画同步，全景视频表现出让传统的三维全景望尘莫及的视觉效果。全景动态融合技术比起传统意义上的三维全景有了质的提高。

3.2 智能变电站三维全景可视化

以三维全景形式展现智能变电站所在相关场景、变电站的建筑及设备的布局、智能变电站设备及相关运维信息，实现三维全景场景中智能变电站设备及相关数据的三维可视化管理。通过三维全景技术，实现变电站的动态展示，完全符合现场实际。支持设备局部放大，可清晰查看表计读数、压板定值。并与电力PMS系统、视频监控等系统集成，支持主要PMS数据在全景模型中的实时查看，让管理及运维人员了解设备性能参数，实现对变电站设备及运维数据的实时监控。

3.3 智能变电站三维全景实景培训及仿真

三维全景可实现360度浏览变电站设备，支持PMS数据在全景模型中的实时查看，让员工可以在全景模型中学习设备相关信息，了解设备外观、功能、性能参数。利用动态场景融合技术（LIVEPANO）动态融合场景，员工可随时接受设备巡视、倒闸操作、日常运维等方面的培训，支持多人联机VR场景学习。

3.4 智能变电站信息可视化

智能变电站现有多个设备监控和数据子系统，包括PMS系统、设备数据监控系统和视频监控系统等。所有系统协同运行，相互补充，共同监控着智能变电站设备及运行情况的各项指标，为智能变电站提供全方位的安全运行保驾护航。但是各个数据系统都是独立的系统，并不能显示在统一的数据平台上，日常工作中需要打开多个系统并在各系统之间切换才能有效获取相关数据，在日常运维及发生故障时无法有效综合各系统的数据情况，帮助日常巡检及出现故障后的数据分析处理，大大降低巡检的工作效率和故障排除效率，所以需要一个统一的可视化监控平台对多个数据系统进行良好整合集成。各类监控数据可以用可视化的数据叠加方式进行三维显示。

与电力PMS系统进行集成展示：在三维虚拟全景可视化平台上实时展示变电站设备的资产信息及运维信息。

变电站设备监控信息展示：通过三维全景展示界面展示变电站设备监控到的运行数据信息；

设备告警监控信息展示：智能变电站的所有告警信息在三维全景展示界面上实时展示，并进行故障提醒。

与巡检系统集成展示：能三维全景上实时展示设备的巡检信息。

信息查询：在三维全景可视化环境中通过鼠标点击操作实现对设备相关信息的直观查询。

设备搜索、定位功能：通过输入智能变电站模糊查询条件检索，系统在当前三维全景视图范围内列出符合条件的设备列表。根据用户选择的进行定位。

作者简介

邵全（1980-），男，安徽省池州市人。学士学位，现为国网池州供电公司运维检修部主任、工程师。主要研究方向为电力系统自动化，电力检修与运维技术等。

纪陈云（1989-），男，安徽省池州市人。学士学位，现为国网池州供电公司运维检修部副主任。主要研究方向为变电运维技术。

李军（1970-），男，安徽省淮南市人。学士学位，现为国网池州供电公司运维检修部副主任，高级工程师。主要研究方向为电网设备运维检修及技术改造。

作者单位

国网安徽省电力有限公司池州供电公司 安徽省池州市 247000