变电站模型构建方法、装置、电子设备及存储介质与流程

未命名 08-29 阅读:260 评论:0


1.本发明涉及电网技术领域,尤其涉及一种变电站模型构建方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术:

2.随着“数字中国”、“数字电网”等电网公司数字化转型工作的推进,数字孪生变电站从提出、搭建到应用,已越来越被广泛认可。数字孪生变电站,意思是将变电站通过数字建模的方式,形成与真实物体一模一样的数字化模型。
3.目前,现有的变电站模型构建方式通常采用倾斜摄影航测技术对变电站站区及周边范围进行图像采集,得到与变电站对应的全景区域数据,进而,再根据空中三角形测量解算算法对这些全景区域数据进行处理,生成变电站三维实景模型,这种方式的缺点在于,所构建的变电站三维实景模型精度不高,无法满足变电站孪生模型的精度要求,并且,在近处观察变电站三维模型内的设备时,所构建的设备模型非但不清晰,还会出现塌陷、变形现象严重等问题。


技术实现要素:

4.本发明提供了一种变电站模型构建方法、装置、电子设备及存储介质,以实现基于变电站中任意区域的区域仿真模型构建变电站整体实景仿真模型的效果,达到了在保证建模效率的前提下,提高了模型精度和模型展示效果,并且,当变电站中的设备更新时,相应的区域仿真模型依次轮换动态更新,从而达到了模型与现场实时同步更新的效果。
5.根据本发明的一方面,提供了一种变电站模型构建方法,该方法包括:
6.确定与变电站对应的当前待建模区域,其中,所述当前待建模区域中包括与所述变电站对应的电气连接间隔中的至少一个电气设备;
7.根据与所述当前待建模区域对应的航线设计参数,确定与所述当前待建模区域对应的航拍路线集合,其中,所述航拍路线集合中包括至少一条航拍路线,所述航拍路线包括水平飞行面航拍路线和/或垂直飞行面航拍路线;
8.根据与所述当前待建模区域对应的航拍路线集合,确定与所述当前待建模区域对应的区域测量数据;
9.根据所述区域测量数据,确定与所述当前待建模区域对应的区域仿真模型,并基于所述区域仿真模型,确定与所述变电站对应的三维实景模型。
10.根据本发明的另一方面,提供了一种变电站模型构建装置,该装置包括:
11.待建模区域确定模块,用于确定与变电站对应的当前待建模区域,其中,所述当前待建模区域中包括与所述变电站对应的电气连接间隔中的至少一个电气设备;
12.航拍路线确定模块,用于根据与所述当前待建模区域对应的航线设计参数,确定与所述当前待建模区域对应的航拍路线集合,其中,所述航拍路线集合中包括至少一条航拍路线,所述航拍路线包括水平飞行面航拍路线和/或垂直飞行面航拍路线;
13.区域测量数据确定模块,用于根据与所述当前待建模区域对应的航拍路线集合,确定与所述当前待建模区域对应的区域测量数据;
14.模型确定模块,用于根据所述区域测量数据,确定与所述当前待建模区域对应的区域仿真模型,并基于所述区域仿真模型,确定与所述变电站对应的三维实景模型。
15.根据本发明的另一方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括:
16.至少一个处理器;以及
17.与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
18.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的变电站模型构建方法。
19.根据本发明的另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的变电站模型构建方法。
20.本发明实施例的技术方案,通过确定与变电站对应的当前待建模区域,然后,根据与当前待建模区域对应的航线设计参数,确定与当前待建模区域对应的航拍路线集合,进一步的,根据与当前待建模区域对应的航拍路线集合,确定与当前待建模区域对应的区域测量数据,最后,根据区域测量数据,确定与当前待建模区域对应的区域仿真模型,并基于区域仿真模型,确定与变电站对应的三维实景模型,解决了现有技术中对变电站站区及周边范围进行图像采集,基于变电站对应的全景区域数据构建相应的三维实景模型,进而导致所构建的变电站三维实景模型精度不高,无法满足变电站孪生模型的精度要求的问题,实现了基于变电站中任意区域的区域仿真模型构建变电站整体实景仿真模型的效果,将变电站模型构建过程精细化,达到了在保证建模效率的前提下,提高了模型精度和模型展示效果,并且,将模型网格化,当变电站中的设备更新时,相应的区域仿真模型依次轮换动态更新,从而达到了模型与现场实时同步更新的效果。
21.应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是根据本发明实施例一提供的一种变电站模型构建方法的流程图;
24.图2是根据本发明实施例二提供的一种变电站模型构建方法的流程图;
25.图3是根据本发明实施例二提供的一种垂直飞行面的示意图;
26.图4是根据本发明实施例二提供的一种垂直飞行面的示意图;
27.图5是根据本发明实施例二提供的一种垂直飞行面的示意图;
28.图6是根据本发明实施例二提供的一种垂直飞行面的示意图;
29.图7是根据本发明实施例二提供的一种水平飞行面的示意图;
30.图8是根据本发明实施例二提供的一种水平飞行面的示意图;
31.图9是根据本发明实施例二提供的一种水平过渡面的示意图;
32.图10是根据本发明实施例二提供的一种水平过渡面的示意图;
33.图11是根据本发明实施例二提供的一种垂直过渡面的示意图;
34.图12是根据本发明实施例二提供的一种垂直过渡线的示意图;
35.图13是根据本发明实施例二提供的一种s型航拍路线的示意图;
36.图14是根据本发明实施例二提供的一种z型航拍路线的示意图;
37.图15是根据本发明实施例二提供的两种不同航线分布密度的示意图;
38.图16是根据本发明实施例二提供的蛇形补拍路线的示意图;
39.图17是根据本发明实施例三提供的一种变电站模型构建装置的结构示意图;
40.图18是实现本发明实施例的变电站模型构建方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
41.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
42.需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
43.实施例一
44.图1是本发明实施例一提供的一种变电站模型构建方法的流程图,本实施例可适用于采用倾斜摄影方法建立变电站的三维模型情况,该方法可以由变电站模型构建装置来执行,该变电站模型构建装置可以采用硬件和/或软件的形式实现,该变电站模型构建装置可配置于终端和/或服务器中。如图1所示,该方法包括:
45.s110、确定与变电站对应的当前待建模区域。
46.在本实施例中,变电站可以为需要进行实景模型构建的变电站,该变电站可以为任意类型的变电站,可选的,可以包括升压变电站、主网变电站、二次变电站、配电站以及气体绝缘(gas insulated substation,gis)变电站等。当前待建模区域可以为变电站中需要进行仿真模型构建的一块区域。当前待建模区域中包括与变电站对应的电气间隔中的至少一个设备。本领域技术人员应当理解,变电站中的电气间隔是指一个完整的回路,含断路器、隔离开关、互感器、避雷器等,即,在一个电气间隔中可以包括多个设备。
47.在本实施例中,可以预先对变电站进行区域划分,将变电站划分为若干个由不规则图形组成的网格区域,并且,在进行网格区域划分时,可以按照变电站中的电气间隔进行
划分,以使一个网格区域中可以包括一个电气间隔中的至少一个设备,这样设置的好处在于:1、变电站中设备的扩建、更换,都可以认为是按一个或几个电气间隔进行的,因此,如果出现设备变更情况,就可以认为包括变更设备的一个或多个网格区域内的设备均具有重新建模的需求,也就是说,网格区域内的设备群,通常与需要重新建模的设备范围,是相对应的;2、设备在进行重新建模时,可以利用设备的停电窗口期进行建模作业,因为在设备停电时建模,可以使无人机作业更加安全,并且部分情况下可以与无电设备飞得近一点,建出的模型则更加美观,并且,设备的停电也是以电气间隔为单位的,即一次停电,总是将一个或多个电气间隔进行停电接地。
48.在本实施例中,在将变电站按照电气间隔划分为多个网格区域之后,对于每个网格区域,可以对该网格区域进行命名,并确定该网格区域的顶点坐标和边界连接方式,进而,可以将顶点坐标和边界连接方式与该网格区域的名称对应存储起来,从而可以将变电站以多个网格区域的形式存储起来,以便可以在后续建模过程中,可以以网格区域为建模单元来构建变电站的三维实景模型。其中,网格区域的名称可以为任意形式,可选的,可以是由符号、字母和/或数字组成的字符串,还可以是与网格区域对应的电气间隔名称等,本实施例对此不作具体限定。
49.在实际应用中,变电站网格区域的划分方式可以存在至少两种,下面可以分别对这两种方式进行具体说明。
50.第一种方式为:获取与变电站对应的仿真数据;按照预设划分规则对仿真数据进行处理,得到与变电站对应的至少一个网格区域。
51.在本实施例中,仿真数据可以表征变电站整体结构在终端设备中所对应的展示形式。仿真数据可以为任意类型的数据,可选的,可以包括变电站平面图、变电站正摄像图、变电站点云或变电站实景模型等。预设划分规则可以为预先设置的,用于对变电站进行网格区域划分的规则。可选的,预设划分规则可以为按照变电站中所包括的电气间隔进行划分,也可以为其他划分规则等。
52.在实际应用中,可以首先确定变电站的标识信息,以基于该标识信息在数据库中调取与变电站对应的仿真数据,进一步的,可以确定与仿真数据对应的坐标系,并判断该坐标系是否与变电站模型构建过程中所采用的坐标系相同,若不相同,则可以将仿真数据对应的坐标系转换至模型构建过程中所采用的坐标系下,进而,可以根据预设划分规则对仿真数据进行网格划分,以得到与变电站对应的至少一个网格区域,同时,由于仿真数据中包括坐标系,因此,可以确定与每个网格区域对应的顶点坐标和边界连接方式,从而可以将这些信息与网格区域的名称进行对应存储。
53.第二种方式为:根据预设划分规则在变电站实地确定与网格区域对应的分界点、分割线,以得到与变电站对应的至少一个网格区域。
54.在本实施例中,分界点可以为表征网格区域边界的网格顶点。分割线可以为至少网格顶点的连线,也可以理解为网格区域的边界线。
55.在实际应用中,可以根据预设划分规则对变电站进行实地划分,并将每个网格区域的分界点和分割线标注在变电站相应位置处,进一步的,可以采用高精度的坐标测量仪器(如,全站仪等)测量分界点的坐标,从而可以得到每个网格区域对应的分界点坐标,对于每个网格区域,可以将网格区域对应的分界点坐标和边界线的连接方式与网格区域的名称
进行对应存储。
56.在实际应用中,在确定需要进行实景模型构建的变电站之后,可以首先确定数据库中是否存在与该变电站对应的初始实景模型,进而,可以根据数据库查询结果,确定当前待建模区域的确定方式。
57.可选的,确定与变电站对应的当前待建模区域,包括:在未存在与变电站对应的初始实景模型的情况下,获取与变电站对应的整体图像,以基于整体图像,确定与变电站对应的当前待建模区域;在存在与变电站对应的初始实景模型的情况下,基于初始实景模型,确定与变电站对应的当前待建模区域。
58.在本实施例中,初始实景模型可以为变电站在当前时刻之前所构建的三维实景模型,也可以理解为与当前时刻的变电站整体情况不相符的三维实景模型。整体图像可以为表征变电站当前时刻整体情况的图像,同时,该图像中包括与变电站对应的全部网格区域,也就是说,整体图像是以网格形式表征变电站整体区域的图像。整体图像可以为任意形式的图像,可选的,可以为变电站平面图,也可以为变电站卫星实景地图等,本实施例对此不作具体限定。需要说明的是,变电站对应的整体图像可以为标有坐标系的图像,且该坐标系与变电站模型构建过程中所采用的坐标系相同。
59.在实际应用过程中,变电站可能会进行区域扩展并新增一些设备,或者变电站中的原有设备会进行更新或替换,从而导致变电站的整体设备信息会发生变化,此时,则可以首先获取该变电站对应的标识,根据该标识在数据库中查询是否存在与该变电站对应的初始实景模型,进而,可以根据查询结果,确定相应的待建模区域。
60.可选的,若数据库中未存在与变电站对应的初始实景模型,则可以根据该变电站的标识,获取与变电站对应的整体图像,该整体图像中包括与变电站对应的全部网格区域,进一步的,可以在这些网格区域中任意选取一个或多个网格区域,并将所选取网格区域作为待建模区域。需要说明的是,变电站中的网格区域中包括设备区网格区域和非设备区网格区域,非设备区网格区域建模的意义在于可以使变电站实景模型更加完整,对于非设备区网格区域,采用现有的测绘技术可以更加快速且简便地获取相应的区域测量数据,进而,可以根据所得到的区域测量数据完成非设备区网格区域的建模过程,基于此,在整体图像中的网格区域中确定待建模区域时,可以在设备区网格区域中进行任意选取一个或多个网格区域,并将所选取的网格区域作为待建模区域。示例性的,可以将变电站中间设备区网格区域或者靠近中间位置的设备区网格区域作为待建模区域。
61.可选的,若数据库中存在与变电站对应的初始实景模型,则可以调取该初始实景模型,并根据变电站对应的设备更新信息,在初始实景模型中确定与该设备更新信息对应的区域,即,确定更新之前的设备所对应的区域,并将所确定的区域作为待建模区域。需要说明的是,待建模区域的个数可以为一个,也可以为多个,待建模区域的数量可以与变电站对应的设备更新信息相对应。
62.s120、根据与当前待建模区域对应的航线设计参数,确定与当前待建模区域对应的航拍路线集合。
63.在本实施例中,航线设计参数可以为对实地拍摄航线进行规划设计时所依据的参数。其中,实地拍摄航线可以是拍摄设备在对当前待建模区域进行实地拍摄时所依据的拍摄路线。可选的,拍摄设备可以为带有摄像装置的无人机。航线设计参数可以包括飞行面设
计参数和航线配置参数。
64.其中,飞行面设计参数可以为对飞行面进行规划设计时所依据的参数,该飞行面可以是拍摄设备在进行航拍时飞行轨迹所覆盖的最大范围且有边界的空间平面。需要说明的是,在实际应用过程中,飞行面可以包括垂直飞行面和平行飞行面,对于不同的飞行面,其对应的飞行面设计参数的参数类别是不同的,具体来说,对于垂直飞行面,其对应的飞行面设计参数可以包括垂直面投影线长度、最高点高度、最低点高度、最高点云台角度、最低点云台角度、机头朝向以及绕飞点坐标等;对于水平飞行面,其对应的飞行面设计参数可以包括飞行面高度、飞行面每个顶点的平面坐标、机头朝向以及云台角度等。
65.其中,航线配置参数可以为在确定飞行面之后,基于飞行面生成航拍路线时所依据的参数。航线配置参数可以包括航线类型和航线分布密度等。可选的,航线类型可以包括s型航线或z型航线等。航线分布密度可以理解为相邻两条航线之间的分布距离。
66.在本实施例中,航拍路线集合中包括至少一条航拍路线。航拍路线可以为拍摄设备在进行航拍时所依据的飞行路线,该飞行路线中可以包括飞行起点、飞行终点以及飞行途径点等。航拍路线集合中所包括的航拍路线可以包括水平飞行面航拍路线和/或垂直飞行面航拍路线。
67.在实际应用中,在确定与变电站对应的待建模区域之后,可以获取待建模区域对应的用于表征区域整体情况的区域配置信息,进而,可以根据该区域配置信息,确定与待建模区域对应的航线设计参数,进一步的,可以根据该航线设计参数,确定与待建模区域对应的至少一条航拍路线,并基于所确定的航拍路线,构建与当前待建模区域对应的航拍路线集合,从而可以根据航拍路线集合,对当前待建模区域进行实地航拍。
68.s130、根据与当前待建模区域对应的航拍路线集合,确定与当前待建模区域对应的区域测量数据。
69.在本实施例中,区域测量数据可以为用于表征待建模区域整体情况的区域仿真数据。可选的,区域测量数据可以为影像数据,也可以为点云数据等。
70.在实际应用中,在确定与当前待建模区域对应的航拍路线集合之后,即可控制仿真数据采集设备按照该航拍路线集合中的航拍路线,对当前待建模区域进行仿真数据采集,从而可以得到与当前待建模区域对应的区域测量数据。
71.在实际应用过程中,区域测量数据可以为任意形式的仿真数据,可选的,可以为影像数据,相应的,仿真数据采集设备可以为带有摄像装置的无人机。
72.可选的,根据与当前待建模区域对应的航拍路线集合,确定与当前待建模区域对应的区域测量数据,包括:控制无人机按照航拍路线集合中包括的航拍路线对当前待建模区域进行航拍,以得到与当前待建模区域对应的区域测量数据。
73.在本实施例中,可以采用倾斜摄影航测技术对当前待建模区域进行航拍。其中,倾斜摄影航测技术是一种通过在飞行平台上搭载多角度的传感器,同时从一个垂直方向、四个倾斜方向等不同角度采集实物的真实影像的技术。飞行平台可以是无人机,相应的,无人机上所搭载的多角度传感器所采集的数据即为区域仿真数据。
74.在具体实施中,在确定当前待建模区域对应的航拍路线集合之后,可以将该航拍路线集合中所包括的航拍路线输入至无人机中,或者输入至与无人机相关联的控制终端设备中,进而,可以控制无人机按照航拍路线集合中所包括的航拍路线对当前待建模区域进
行航拍,当检测到无人机将航拍路线集合中所包括的每一条航拍路线均执行完成时,可以无人机在此期间内采集到的影像数据进行汇总,即可得到与当前待建模区域对应的区域测量数据。
75.s140、根据区域测量数据,确定与当前待建模区域对应的区域仿真模型,并基于区域仿真模型,确定与变电站对应的三维实景模型。
76.在本实施例中,区域仿真模型可以为与当前待建模区域为基础所构建的三维模型,即,当前待建模区域对应的三维实景模型。本领域技术人员应当理解,三维实景模型是一种基于现实场景的三维模型,可以通过三维实景建模技术得到。三维实景建模是一种运用无人机或激光扫描仪对现实场景进行多角度环视拍摄后,利用三维实景建模软件进行处理生成相应模型的一种三维虚拟展示技术。三维实景模型在浏览过程中可以对模型进行放大、缩小、移动、多角度观看等操作,并且,三维实景模型中物体的参数(长、宽、高、面积以及体积等)与实景的数据信息相一致,误差值不超过1%。
77.在实际应用中,在得到与当前待建模区域对应的区域测量数据之后,可以对这些区域测量数据进行数据分析和处理,从而生成与当前待建模区域对应的区域仿真模型。
78.可选的,根据区域测量数据,确定与当前待建模区域对应的区域仿真模型,包括:采用空中三角测量方法对区域测量数据进行解算,确定与当前待建模区域对应的区域仿真模型。
79.在本实施例中,空中三角测量方法是指在测绘中使用立体摄影测量的方法,利用连续拍摄的具有一定重叠率的航拍影像,依据少量控制点,建立某区域内同现实场景对应的模型,从而获取像控点的片面坐标和高程的过程。
80.在实际应用过程中,在得到区域测量数据之后,可以对区域测量数据进行影像特征点捕捉并标注,进而,根据空中三角测量方法对标注影像特征点的区域测量数据进行解算,从而可以生成与当前待建模区域对应的区域仿真模型。
81.需要说明的是,若当前待建模区域为变电站模型构建过程中的首个建模区域,则可以基于绝对定位法对当前待建模区域进行空中三角测量方法的解算,具体来说,从当前待建模区域对应的区域测量数据中提取实体设备锚点,并基于预存储的变电站实景地图数据,确定与实体设备锚点对应的锚点坐标并进行刺点锚定,进而,根据空中三角测量方法对刺点后的区域测量数据进行解算,从而生成与当前待建模区域对应的区域仿真模型;若当前待建模区域为变电站模型构建过程中的非首个建模区域,则可以基于相对定位法对当前待建模区域进行空中三角测量方法的解算,具体来说,可以首先从已构建的区域仿真模型中,确定与当前待建模区域相邻且精度较高的区域仿真模型作为精细模型,并从该区域仿真模型中确定至少一个特征点,确定已提取的特征点对应的模型坐标,进一步的,在确定当前待建模区域对应的区域仿真数据时,区域仿真数据中可以包括精细模型中已确定的至少一个特征点,之后,可以根据特征点的模型坐标,对区域仿真数据进行刺点操作,进而,可以根据空中三角测量方法对进行刺点操作后的区域测量数据进行解算,以得到与当前待建模区域对应的区域仿真模型。其中,精细模型中的特征点可以是模型中标志性参照物,例如,地面标志、箱体的尖角、墙角、方形井盖等。
82.还需说明的是,基于相对定位法对当前待建模区域进行空中三角测量方法的解算的好处在于:当前待建模区域中所包括的特征位置点的坐标是具有相对精确位置的坐标,
在后续其他待建模区域进行模型构建时,可以根据当前待建模区域中所确定的特征位置点,实现区域仿真模型与区域仿真模型之间的对齐,以使相邻区域仿真模型之间的拼缝较小,模型更加美观。
83.进一步的,在得到与当前待建模区域对应的区域仿真模型之后,即可基于该区域仿真模型,确定与变电站对应的三维实景模型。在确定变电站对应的三维实景模型时,可以根据是否存在与变电站对应的初始实景模型,来分别确定三维实景模型的确定步骤。
84.可选的,基于区域仿真模型,确定与变电站对应的三维实景模型,包括:在未存在与变电站对应的初始实景模型的情况下,则确定与当前待建模区域相邻的至少一个下一待建模区域;针对每一下一待建模区域,重复执行区域建模和确定相邻待建模区域的步骤,直至下一待建模区域为变电站中的最后一块待建模区域,得到与变电站对应的三维实景模型。
85.在本实施例中,下一待建模区域可以为在与变电站对应的全部网格区域中与当前待建模区域的区域位置相邻的网格区域。需要说明的是,根据当前待建模区域在变电站整体区域中的区域位置以及区域形状,与当前待建模区域相邻的下一待建模区域的数量可以为一个或多个。示例性的,如图2所示,若当前待建模区域位于变电站整体区域中的中间位置,且区域形状为四边形,则与当前待建模区域相邻的下一待建模区域的数量可以为四个,分别为下一待建模区域1、下一待建模区域2、下一待建模区域3以及下一待建模区域4。
86.在实际应用过程中,若数据库中未存在与变电站对应的初始实景模型,可以根据预先划分的网格区域,以网格区域为建模单元,一步一步地构建与变电站对应的三维实景模型,具体来说,在得到与当前待建模区域对应的区域仿真模型之后,可以重新获取与变电站对应的整体图像,并基于该全集图像,确定与当前待建模区域相邻的全部下一待建模区域,进一步的,对于每一下一待建模区域,可以重复执行区域建模的步骤,具体地,可以重复执行根据与下一待建模区域对应的航线设计参数,确定与下一待建模区域对应的航拍路线集合,进而,根据与下一待建模区域对应的航拍路线集合,确定与下一待建模区域对应的区域测量数据,最后,根据区域测量数据,确定与下一待建模区域对应的区域仿真模型,然后,在得到每一个下一待建模区域对应的区域仿真模型之后,可以将这些区域仿真模型与当前待建模区域对应的区域仿真模型拼接在一起,进一步的,可以再次执行确定相邻待建模区域的步骤,具体地,对于每一个下一待建模区域,可以将下一待建模区域作为当前待建模区域,并确定与当前待建模区域对应的全部下一待建模区域,之后,在重复执行区域建模、模型拼接以及相邻待建模区域确定的步骤,直至下一待建模区域为变电站中的最后一个待建模的网格区域,从而可以最终得到与变电站对应的三维实景模型,也就是说,该三维实景模型是基于每个待建模的网格区域对应的区域仿真模型拼接得到的模型。
87.需要说明的是,在进行区域仿真模型拼接时,可以首先已构建的区域仿真模型中,确定与当前待建模区域相邻且精度较高的区域仿真模型作为精细模型,并从该区域仿真模型中确定至少一个特征点,确定已提取的特征点对应的模型坐标,进一步的,在确定当前待建模区域对应的区域仿真数据时,区域仿真数据中可以包括精细模型中已确定的至少一个特征点,之后,可以根据特征点的模型坐标,对区域仿真数据进行刺点操作,进而,可以根据空中三角测量方法对进行刺点操作后的区域测量数据进行解算,从而可以实现区域仿真模型之间的拼接。
88.可选的,基于区域仿真模型,确定与变电站对应的三维实景模型,包括:在存在与变电站对应的初始实景模型的情况下,确定初始实景模型中与当前待建模区域对应的初始区域模型;将区域仿真模型与初始区域模型进行替换,以得到与变电站对应的三维实景模型。
89.在本实施例中,初始区域仿真模型可以为初始实景模型中,以当前待建模区域为基础所构建的三维实景模型。
90.在实际应用中,若数据库中存在与变电站对应的初始实景模型,则可以根据当前待建模区域,在初始实景模型中确定与当前待建模区域对应的初始区域模型,进一步的,可以将该初始区域模型从初始实景模型中截取出来,并将区域仿真模型与截取后的初始实景模型进行拼接,以实现区域仿真模型与初始区域模型之间的区域模型替换过程,进而,可以将拼接完成的初始实景模型作为与变电站对应的三维实景模型,从而可以实现变电站实景模型的更新。
91.本发明实施例的技术方案,通过确定与变电站对应的当前待建模区域,然后,根据与当前待建模区域对应的航线设计参数,确定与当前待建模区域对应的航拍路线集合,进一步的,根据与当前待建模区域对应的航拍路线集合,确定与当前待建模区域对应的区域测量数据,最后,根据区域测量数据,确定与当前待建模区域对应的区域仿真模型,并基于区域仿真模型,确定与变电站对应的三维实景模型,解决了现有技术中对变电站站区及周边范围进行图像采集,基于变电站对应的全景区域数据构建相应的三维实景模型,进而导致所构建的变电站三维实景模型精度不高,无法满足变电站孪生模型的精度要求的问题,实现了基于变电站中任意区域的区域仿真模型构建变电站整体实景仿真模型的效果,将变电站模型构建过程精细化,达到了在保证建模效率的前提下,提高了模型精度和模型展示效果,并且,将模型网格化,当变电站中的设备更新时,相应的区域仿真模型依次轮换动态更新,从而达到了模型与现场实时同步更新的效果。
92.实施例二
93.图2是本发明实施例二提供的一种变电站模型构建方法的流程图,在前述实施例的基础上,对s120作了进一步细化。其中,与上述实施例相同或者相应的技术术语在此不再赘述。
94.如图2所示,该方法包括:
95.s210、确定与变电站对应的当前待建模区域。
96.s220、根据与当前待建模区域对应的飞行面设计参数,确定与当前待建模区域对应的航拍飞行面集合。
97.在本实施例中,飞行面设计参数可以包括垂直飞行面设计参数和水平飞行面设计参数。其中,垂直飞行面设计参数可以包括垂直面投影线长度、最高点高度、最低点高度、最高点云台角度、最低点云台角度、机头朝向以及绕飞点坐标等。垂直飞行面是垂直于地面的平面,每个垂直飞行面的正俯视投影均是一条线段,垂直面投影线长度可以通过该线段的两个端点的平面坐标确定;最高点高度可以为垂直飞行面中临近天空的那条线段所对应的高度;最低点高度可以为垂直飞行面中临近地面的那条线段所对应的高度;最高点高度与最低点高度之间的高度差即为垂直飞行面的高度值;最高点云台角度可以为无人机到达最高点时云台拍摄角度;最低点云台角度可以为无人家到达最低点时云台拍摄角度;机头朝
向可以为无人机在飞行时的机头朝向角;绕飞点坐标可以为无人机在飞行时机头始终对准的方向坐标。需要说明的是,在基于垂直飞行面设计参数确定垂直飞行面时,机头朝向与绕飞点坐标只能生效其中一个,即,若机头朝向一旦确定,则无人机在基于该垂直飞行面进行飞行的过程中,无人机始终朝向与机头朝向对应的方向角;若绕飞点坐标一旦确定,则无人机在基于该垂直飞行面进行飞行的过程中,机头不是固定朝着某一方向的,而是固定对准某一坐标,该坐标即为绕飞点坐标,此时,机头朝向可以根据无人机当前位置的平面坐标和绕飞点坐标之间的夹角,动态生成调整。
98.在实际应用中,在确定当前待建模区域之后,可以根据与当前待建模区域对应的用于表征区域整体情况的区域配置信息,确定垂直飞行面参数对应的具体数据值,进而,可以根据这些垂直飞行面参数对应的具体数据值,自动生成与当前待建模区域对应,且满足飞行面设计要求的垂直飞行面,具体来说,可以首先确定垂直面投影线长度,进而,输入最低点高度对应的具体数据值和最高点对应的具体数据值,即可生成垂直飞行面,之后,在对最高点云台角度、最低点云台角度、机头朝向或绕飞点坐标进行设定,从而可以得到与当前待建模区域对应,且满足飞行面设计要求的垂直飞行面。
99.在本实施例中,水平飞行面设计参数可以包括飞行面高度、飞行面每个顶点的平面坐标、机头朝向以及云台角度等。水平飞行面是平行于地面的平面,飞行面高度即为该水平飞行面与地面之间的距离;云台角度可以为无人机在该水平飞行面中进行飞行时的云台角度。
100.在实际应用中,在确定当前待建模区域之后,可以根据与当前待建模区域对应的用于表征区域整体情况的区域配置信息,确定水平飞行面参数对应的具体数据值,进而,可以根据这些水平飞行面参数对应的具体数据值,自动生成与当前待建模区域对应,且满足飞行面设计要求的水平飞行面,具体来说,可以首先确定飞行面每个顶点的平面坐标,之后,输入飞行面高度,即可生成水平飞行面,之后,在对机头朝向以及云台角度进行设定,从而可以得到与当前待建模区域对应,且满足飞行面设计要求的水平飞行面。
101.在本实施例中,在确定当前待建模区域之后,即可基于当前待建模区域,确定与当前待建模区域对应的飞行面设计参数,进而,可以根据该飞行面设计参数,生成与当前待建模区域对应的航拍飞行面集合,其中,航拍飞行面集合中包括至少一个航拍飞行面,航拍飞行面包括垂直飞行面和/或水平飞行面,也就是说,与当前待建模区域对应的航拍飞行面集合中所包括的航拍飞行面可以仅包括垂直飞行面、也可以仅包括水平飞行面、还可以既包括垂直飞行面,又包括水平飞行面,航拍飞行面集合中所包括的飞行面种类可以与当前待建模区域对应的区域配置信息相对应。
102.可选的,根据与当前待建模区域对应的飞行面设计参数,确定与当前待建模区域对应的航拍飞行面集合,包括:获取与当前待建模区域对应的设备信息参数;根据设备信息参数,确定与当前待建模区域对应的飞行面设计参数,以基于飞行面设计参数,确定与待建模区域对应的航拍飞行面集合。
103.在本实施例中,设备信息参数可以为表征当前待建模区域中的设备配置情况的参数。可选的,设备信息参数包括设备分布信息参数和/或设备外观信息参数。其中,设备分布信息参数可以为表征设备分布情况的参数,示例性的,设备布置信息参数可以为相邻两个设备之间的分布距离;设备外观信息参数可以为表征设备外观属性的参数,可选的,外观属
性可以包括高度、宽度、面积以及体积等,相应的,设备外观信息参数可以包括设备高度信息参数、设备宽度信息参数、设备中任意面的面积信息参数以及设备体积信息参数等。
104.在实际应用中,可以根据变电站的标识在数据库中调取与变电站对应的整体设备配置信息,进而,在确定当前待建模区域之后,可以首先在变电站中所包括的全部网格区域中对当前待建模区域进行定位,之后,可以在整体设备配置信息中确定与已定位的网格区域对应的设备配置信息,并基于该设备配置信息,确定设备信息参数对应的具体数据值;或者,在确定当前待建模区域之后,可以采用高精度的测量仪器对当前待建模区域进行实地测量,进而,可以根据实际测量得到的区域数据,确定与当前待建模区域对应的设备信息参数的具体数据值。
105.进一步的,在确定当前待建模区域以及相应的设备信息参数之后,可以根据该设备信息参数,首先确定与当前待建模区域对应的航拍飞行面的数量和类型,即,可以首先确定若要对当前待建模区域进行模型构建,无人机在对当前待建模区域进行航拍时所需要的航拍飞行面的数量以及飞行面的类型,之后,可以根据当前待建模区域对应的设备信息参数和预先设置的飞行面设计准则,确定与当前待建模区域对应的每一个航拍飞行面的飞行面设计参数,进而可以根据所确定的飞行面设计参数,生成与当前待建模区域对应的全部航拍飞行面,从而可以根据所生成的航拍飞行面,确定航拍飞行面集合。
106.其中,飞行面设计准则可以为预先设置的航拍飞行面设计依据。可选的,飞行面设计准则中可以包括安全飞行准则、包围飞行面设计准则以及过渡飞行面设计准则等。下面可以分别对这几种飞行面设计准则进行具体说明。
107.其中,安全飞行准则可以为预先制定的,可以保证电力安全的前提下,执行无人机飞行过程的准则。可选的,变电站安全飞行准则可以包括飞行高度最低不能进入与设备或设备群对应的安全距离范围之内,该安全距离可以为以设备或设备群最高点为起点向天空方向延伸的距离,示例性的,安全距离可以为距离设备最高点3米。可选的,变电站安全飞行准则还可以包括无人机与设备之间的距离同样不能低于安全距离,示例性的,该安全距离可以为3米。
108.其中,包围飞行面设计准则可以为对待建模区域进行包围覆盖的飞行面对应的设计准则。可选的,对于垂直飞行面,在设计垂直飞行面时,可以将待建模区域从各个方向用垂直面包围住,可以形成一圈封闭的垂直飞行面,对于每个待建模区域,在包围待建模区域时,可以用不同高度的垂直飞行面对其进行包围,垂直飞行面的高度可以在满足安全飞行准则的前提下进行确定,以使无人机在这些垂直飞行面内飞行时,在待建模区域上方存在导线、构架等障碍物的情况下也可以安全飞行。
109.示例性的,可以结合图4-图6对垂直飞行面包围飞行设计准则进行说明:1、若待建模区域中包括敞开式线路间隔,且线路所经过的道路较宽时,则可以将待建模区域划分为两个子区域,进而,可以将这两个子区域从各个方向用垂直飞行面包围,可以得到垂直飞行面包围圈a1和垂直飞行面包围圈a2,如图3所示;2、若待建模区域中包括敞开式线路间隔,且线路所经过的道路较窄时,可以直接将该待建模区域从各个方向用垂直飞行面包围,得到一个垂直飞行面包围圈(即图4中箭头所指的矩形框),如图4所示;3、若待建模区域中包括敞开式主变间隔,则与待建模区域对应的垂直飞行面包围圈如图5所示,垂直飞行面包围圈即为图5中箭头所指的多边形框;4、若待建模区域中包括gis变电站,由于gis变电站的主
变压器位于室外,高压侧和低压侧均位于室内,且主变压器两侧有围墙,在这种情况下,垂直飞行面包围圈只能是一个侧面,该侧面可以包括两个垂直飞行面,一个侧重于主变压器上方(即图6中的b1),一个侧重于整个侧面(即图6中的b2),如图6所示,图6中上方即为待建模区域的俯视图,图6中下方即为待建模区域的测试图,图6中虚线框即为围墙。
110.可选的,对于水平飞行面,其对应的包围飞行面设计准则通常是将水平飞行面设计在满足设备或设备群安全距离要求的上方平面,具体可以存在下述几条设计准则:1、贴近设备。按照建模质量的要求,水平飞行面越贴近设备,则精度越高(即高度越低精度越高),但最低不能进入设备的安全距离范围以内(一般为距离设备3米);2、水平方向上穿插空挡。水平飞行面大多都是在设备上空飞,所以水平飞行面的包围覆盖,通常只需要考虑设备上空水平方向的障碍物,例如,导线和构架,水平飞行面的覆盖可选择在这些飞行的障碍物中间、空隙足够大的地方构建水平飞行面;3、按高度差分别取面。当区域内存在不同高度的设备时,水平飞行面的选取,可以分别把不同高度的设备群单独取不同高度的水平飞行面,对于部分高度相对于周围设备有较大高度差的尖锐物(如,避雷针等),可以对其附近设备群的水平拍摄,将水平飞行面置于这些尖锐物以下、更贴近待建模设备的高度,同时保持该水平飞行面的边缘远离这些尖锐物3米安全距离以外,最后再对该较高尖锐物取一个小面积的水平面。
111.示例性的,可以结合图7和图8对水平飞行面包围飞行设计准则进行说明:1、若待建模区域中的设备处于构架下方,则可以避开构架,在构架上、下两侧构建两层水平飞行面,即为图7中所示的水平飞行面c1和水平飞行面c2;2、若待建模区域中存在不同高度的构架、导线、避雷针等,直接分别按照这些设备的不同高度,在各构架、导线或避雷针上方构建水平飞行面,如图8所示,包括水平飞行面c3、水平飞行面c4、水平飞行面c5、水平飞行面c6、水平飞行面c7。
112.其中,过渡飞行面设计准则可以为对待建模区域进行过渡式覆盖的飞行面对应的设计准则。在实际应用中,为了让不同区域的,或同一区域但难以有重叠率的区域仿真数据均具有重叠率,可以在确定与待建模区域对应的包围飞行面的基础上,基于待建模区域中所包括的设备、待建模区域的地理位置以及预先设置的过渡飞行面设计准则,确定与待建模区域对应的过渡飞行面。可选的,过渡飞行面设计准则可以包括下述几种情况:
113.1、多个待建模区域建模的高空水平过渡面。当本次建模为多个待建模区域同时建模,且每个待建模区域均对应一组垂直包围面时,过渡飞行面须能够横跨这些区域,并将这些包围面连起来,示例性的,如图9所示,当待建模区域1和待建模区域2同时建模时,则可以在待建模区域1对应的垂直飞行面包围圈d1和待建模区域2对应的垂直飞行面包围圈对的上方设置一个水平过渡飞行面e1,该过渡飞行面可以同时覆盖这两个垂直飞行面包围圈。
114.2、将各个不同层级的飞行面进行衔接过渡。若同一待建模区域对应的水平飞行面(或垂直飞行面)之间距离太远的话,为了保证在每一层水平飞行面(或垂直飞行面)内所采集到的区域测量数据之间具有较高的重叠率,需要在较高层级与较低层级之间插入一些过渡作用的水平过渡面(或垂直飞行面),示例性的,如图10所示,待建模区域中包括水平飞行面f1、水平飞行面f2、水平飞行面f3、水平飞行面f4、水平飞行面f5以及水平飞行面f6,在这些水平飞行面中设置一个水平过渡面g1;需要说明的是,垂直飞行面也需要按类似情形,根据具体情况设计过渡。一般而言,两个垂直飞行面针对同一设备的拍摄距离超过8~10米
时,宜在中间插入垂直过渡面,示例性的,如图11所示,待建模区域包括垂直飞行面h1和垂直飞行面h2,在这两个垂直飞行面之间设置一个垂直过渡面i1。还需说明的是,在设计多层级飞行面之间的过渡面时,可以按照使得在每一层水平飞行面(或垂直飞行面)内所采集到的区域测量数据具有50%以上重叠率的参数设计;若不能确定50%的重叠率时,用户可以按自身经验设置。一般多层水平飞行面之间,离地高度相差大约5~10米,多层垂直飞行面之间,垂面相距3~5米为合适的距离。
115.3、以垂线以及水平线作为过渡性飞行。在一些飞行空间比较局促的情况下,某些位置的设备无法按面拍摄,但又有足够的空间允许无人机直上直下、或是水平平移,此时,可以按线飞行。按线飞行其实也是一种特殊的按面飞行,水平线飞行即是水平面积非常狭窄的面,垂直线飞行也是垂直面的投影线段两点之间距离非常短的面。另外,垂直线飞行、水平线飞行,通常会是不同面之间(尤其是两个垂直飞行面的朝向不同的时候),很好的过渡面。示例性的,如图12所示,两个呈90
°
夹角的垂直飞行面j1和j2,中间可以设计一个垂直过渡线k1(很短的垂直飞行面)进行过渡,这样,在两个垂直飞行面的90
°
夹角处,不同方向的区域测量数据将借助所设计的垂直过渡线的角度,其区域测量数据可形成有充分重叠率的交集。
116.在实际应用中,在确定当前待建模区域对应的设备信息参数之后,可以根据该设备信息参数和预先设置的飞行面设计准则,确定与当前待建模区域对应的航拍飞行面的类型和数量,并生成相应的航拍飞行面,从而可以根据所生成的航拍飞行面,确定与当前待建模区域对应的航拍飞行面集合。
117.进一步的,在确定与当前待建模区域对应的航拍飞行面集合之后,可以对所确定的航拍飞行面进行安全性检测,以确定无人机在该航拍飞行面内进行飞行时是否安全,具体来说,检验一个航拍飞行面是否安全时,可以在这个航拍飞行面内生成最高密度的航线,通过校验这条航线是否安全,从而判定这个航拍飞行面是否安全。
118.需要说明的是,在对所确定的航拍飞行面进行安全性检测之后,还可以将校验通过的航拍飞行面存储至预先构建的航拍飞行面库中,以便后续在对待建模区域进行模型重建或模型更新时,可以直接从航拍飞行面库中调取与该待建模区域对应的航拍飞行面,同时,可以基于用户需求对已调取的航拍飞行面对应的飞行面设计参数进行调整,从而可以实现航拍飞行面不断动态更新的效果,并且,提高了模型重建或模型更新的效率。
119.s230、根据航拍飞行面集合和航线配置参数,确定与当前待建模区域对应的航拍路线集合。
120.在本实施例中,航线配置参数可以为在确定飞行面之后,基于飞行面生成航拍路线时所依据的参数。航线配置参数可以包括航线类型和航线分布密度等。可选的,航线类型可以包括s型航线或z型航线等,示例性的,如图13所示,即为s型航线;如图14所示,即为z型航线。航线分布密度可以理解为相邻两条航线之间的分布距离。示例性的,如图15所示,即为不用航线分布密度的航线。
121.在实际应用中,在确定与当前待建模区域对应的航拍飞行面集合,对于航拍飞行面集合中所包括的每个航拍飞行面,可以确定与航拍飞行面对应的航线类型和航线分布密度并输入至终端设备中,以使终端设备在接收到用户所输入的航线类型和航线分布密度对航拍飞行面进行处理,得到与航拍飞行面对应的航拍路线,进一步的,在确定与每个航拍飞
行面对应的航拍路线之后,即可基于每条航拍路线,确定与当前待建模区域对应的航拍路线集合。
122.s240、根据与当前待建模区域对应的航拍路线集合,确定与当前待建模区域对应的区域测量数据。
123.需要说明的是,当前待建模区域中的部分设备的部分角度,由于空间狭窄等原因,使得几乎很难采用自动化飞行的方式拍摄,此时,可以采用手动操作无人机拍摄,或者手持无人机拍摄。
124.手持无人机拍摄:在需要补充拍摄的位置,手持无人机开启自动拍摄,边走边拍,路线类似“蛇形扇”,如图16所示,连续采集一定数量的区域测量数据,并逐步走向远离设备的地方,实现远、近的过渡,便于建模时,终端设备在所采集的区域测量数据中根据重叠率进行建模。
125.s250、根据区域测量数据,确定与当前待建模区域对应的区域仿真模型,并基于区域仿真模型,确定与变电站对应的三维实景模型。
126.本发明实施例的技术方案,通过确定与变电站对应的当前待建模区域,然后,根据与当前待建模区域对应的航线设计参数,确定与当前待建模区域对应的航拍路线集合,进一步的,根据与当前待建模区域对应的航拍路线集合,确定与当前待建模区域对应的区域测量数据,最后,根据区域测量数据,确定与当前待建模区域对应的区域仿真模型,并基于区域仿真模型,确定与变电站对应的三维实景模型,解决了现有技术中对变电站站区及周边范围进行图像采集,基于变电站对应的全景区域数据构建相应的三维实景模型,进而导致所构建的变电站三维实景模型精度不高,无法满足变电站孪生模型的精度要求的问题,实现了基于变电站中任意区域的区域仿真模型构建变电站整体实景仿真模型的效果,将变电站模型构建过程精细化,达到了在保证建模效率的前提下,提高了模型精度和模型展示效果,并且,将模型网格化,当变电站中的设备更新时,相应的区域仿真模型依次轮换动态更新,从而达到了模型与现场实时同步更新的效果。
127.实施例三
128.图17是本发明实施例三提供的一种变电站模型构建装置的结构示意图。如图17所示,该装置包括:待建模区域确定模块310、航拍路线确定模块320、区域测量数据确定模块330以及模型确定模块340。
129.其中,待建模区域确定模块310,用于确定与变电站对应的当前待建模区域,其中,所述当前待建模区域中包括与所述变电站对应的电气连接间隔中的至少一个电气设备;
130.航拍路线确定模块320,用于根据与所述当前待建模区域对应的航线设计参数,确定与所述当前待建模区域对应的航拍路线集合,其中,所述航拍路线集合中包括至少一条航拍路线,所述航拍路线包括水平飞行面航拍路线和/或垂直飞行面航拍路线;
131.区域测量数据确定模块330,用于根据与所述当前待建模区域对应的航拍路线集合,确定与所述当前待建模区域对应的区域测量数据;
132.模型确定模块340,用于根据所述区域测量数据,确定与所述当前待建模区域对应的区域仿真模型,并基于所述区域仿真模型,确定与所述变电站对应的三维实景模型。
133.本发明实施例的技术方案,通过确定与变电站对应的当前待建模区域,然后,根据与当前待建模区域对应的航线设计参数,确定与当前待建模区域对应的航拍路线集合,进
一步的,根据与当前待建模区域对应的航拍路线集合,确定与当前待建模区域对应的区域测量数据,最后,根据区域测量数据,确定与当前待建模区域对应的区域仿真模型,并基于区域仿真模型,确定与变电站对应的三维实景模型,解决了现有技术中对变电站站区及周边范围进行图像采集,基于变电站对应的全景区域数据构建相应的三维实景模型,进而导致所构建的变电站三维实景模型精度不高,无法满足变电站孪生模型的精度要求的问题,实现了基于变电站中任意区域的区域仿真模型构建变电站整体实景仿真模型的效果,将变电站模型构建过程精细化,达到了在保证建模效率的前提下,提高了模型精度和模型展示效果,并且,将模型网格化,当变电站中的设备更新时,相应的区域仿真模型依次轮换动态更新,从而达到了模型与现场实时同步更新的效果。
134.可选的,待建模区域确定模块310包括:待建模区域第一确定单元和待建模区域第二确定单元。
135.待建模区域第一确定单元,用于在未存在与所述变电站对应的初始实景模型的情况下,获取与所述变电站对应的整体图像,以基于所述整体图像,确定与所述变电站对应的当前待建模区域,其中,所述整体图像中包括与变电站对应的全部网格区域;
136.待建模区域第二确定单元,用于在存在与所述变电站对应的初始实景模型的情况下,基于所述初始实景模型,确定与所述变电站对应的当前待建模区域。
137.可选的,所述航线设计参数包括飞行面设计参数和航线配置参数,相应的,航拍路线确定模块320包括:航拍飞行面确定单元和航拍路线确定单元。
138.航拍飞行面确定单元,用于根据与所述当前待建模区域对应的飞行面设计参数,确定与所述当前待建模区域对应的航拍飞行面集合,其中,所述航拍飞行面集合中包括至少一个航拍飞行面,所述航拍飞行面包括垂直飞行面和/或水平飞行面;
139.航拍路线确定单元,用于根据所述航拍飞行面集合和所述航线配置参数,确定与所述当前待建模区域对应的航拍路线集合,其中,所述航线配置参数包括航线类型和航线分布密度。
140.可选的,航拍飞行面确定单元包括:设备信息参数获取子单元和航拍飞行面确定子单元。
141.设备信息参数获取子单元,用于获取与所述当前待建模区域对应的设备信息参数,其中,所述设备信息参数包括设备分布信息参数和/或设备外观信息参数;
142.航拍飞行面确定子单元,用于根据所述设备信息参数和预设飞行面设计准则,确定与所述当前待建模区域对应的飞行面设计参数,以基于所述飞行面设计参数,确定与所述待建模区域对应的航拍飞行面集合。
143.可选的,区域测量数据确定模块330,具体用于控制无人机按照所述航拍路线集合中包括的航拍路线对所述当前待建模区域进行航拍,以得到与所述当前待建模区域对应的区域测量数据。
144.可选的,模型确定模块340包括:区域仿真模型确定单元。
145.区域仿真模型确定单元,用于采用空中三角测量方法对所述区域测量数据进行解算,确定与所述当前待建模区域对应的区域仿真模型。
146.可选的,模型确定模块340包括:下一待建模区域确定单元和三维实景模型第一确定单元。
147.下一待建模区域确定单元,用于在未存在与所述变电站对应的初始实景模型的情况下,则确定与所述当前待建模区域相邻的至少一个下一待建模区域;
148.三维实景模型第一确定单元,用于针对每一所述下一待建模区域,重复执行区域建模和确定相邻待建模区域的步骤,直至所述下一待建模区域为所述变电站中的最后一个待建模区域,得到与所述变电站对应的三维实景模型。
149.可选的,模型确定模块340包括:初始区域模型确定单元和三维实景模型第二确定单元。
150.初始区域模型确定单元,用于在存在与所述变电站对应的初始实景模型的情况下,确定所述初始实景模型中与所述当前待建模区域对应的初始区域模型;
151.三维实景模型第二确定单元,用于将所述区域仿真模型与所述初始区域模型进行替换,以得到与所述变电站对应的三维实景模型。
152.本发明实施例所提供的变电站模型构建装置可执行本发明任意实施例所提供的变电站模型构建方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
153.实施例四
154.图18示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
155.如图18所示,电子设备10包括至少一个处理器11,以及与至少一个处理器11通信连接的存储器,如只读存储器(rom)12、随机访问存储器(ram)13等,其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,处理器11可以根据存储在只读存储器(rom)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(ram)13中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在ram 13中,还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、rom 12以及ram 13通过总线14彼此相连。输入/输出(i/o)接口15也连接至总线14。
156.电子设备10中的多个部件连接至i/o接口15,包括:输入单元16,例如键盘、鼠标等;输出单元17,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元18,例如磁盘、光盘等;以及通信单元19,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
157.处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理,例如变电站模型构建方法。
158.在一些实施例中,变电站模型构建方法可被实现为计算机程序,其被有形地包含于计算机可读存储介质,例如存储单元18。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由rom 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到ram 13并由处理器11执行时,可以执行上文描述的变电站模型构建方法的一个或多个步
骤。备选地,在其他实施例中,处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行变电站模型构建方法。
159.本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
160.用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器,使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
161.在本发明的上下文中,计算机可读存储介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。备选地,计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
162.为了提供与用户的交互,可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术,该电子设备具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
163.可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(lan)、广域网(wan)、区块链网络和互联网。
164.计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器,又称为云计算服务器或云
主机,是云计算服务体系中的一项主机产品,以解决了传统物理主机与vps服务中,存在的管理难度大,业务扩展性弱的缺陷。
165.应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
166.上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。

技术特征:
1.一种变电站模型构建方法,其特征在于,包括:确定与变电站对应的当前待建模区域,其中,所述当前待建模区域中包括与所述变电站对应的电气连接间隔中的至少一个电气设备;根据与所述当前待建模区域对应的航线设计参数,确定与所述当前待建模区域对应的航拍路线集合,其中,所述航拍路线集合中包括至少一条航拍路线,所述航拍路线包括水平飞行面航拍路线和/或垂直飞行面航拍路线;根据与所述当前待建模区域对应的航拍路线集合,确定与所述当前待建模区域对应的区域测量数据;根据所述区域测量数据,确定与所述当前待建模区域对应的区域仿真模型,并基于所述区域仿真模型,确定与所述变电站对应的三维实景模型。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定与变电站对应的当前待建模区域,包括:在未存在与所述变电站对应的初始实景模型的情况下,获取与所述变电站对应的整体图像,以基于所述整体图像,确定与所述变电站对应的当前待建模区域,其中,所述整体图像中包括与变电站对应的全部网格区域;在存在与所述变电站对应的初始实景模型的情况下,基于所述初始实景模型,确定与所述变电站对应的当前待建模区域。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述航线设计参数包括飞行面设计参数和航线配置参数,相应的,所述根据与所述当前待建模区域对应的航线设计参数,确定与所述当前待建模区域对应的航拍路线集合,包括:根据与所述当前待建模区域对应的飞行面设计参数,确定与所述当前待建模区域对应的航拍飞行面集合,其中,所述航拍飞行面集合中包括至少一个航拍飞行面,所述航拍飞行面包括垂直飞行面和/或水平飞行面;根据所述航拍飞行面集合和所述航线配置参数,确定与所述当前待建模区域对应的航拍路线集合,其中,所述航线配置参数包括航线类型和航线分布密度。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据与所述当前待建模区域对应的飞行面设计参数,确定与所述当前待建模区域对应的航拍飞行面集合,包括:获取与所述当前待建模区域对应的设备信息参数,其中,所述设备信息参数包括设备分布信息参数和/或设备外观信息参数;根据所述设备信息参数和预设飞行面设计准则,确定与所述当前待建模区域对应的飞行面设计参数,以基于所述飞行面设计参数,确定与所述待建模区域对应的航拍飞行面集合。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据与所述当前待建模区域对应的航拍路线集合,确定与所述当前待建模区域对应的区域测量数据,包括:控制无人机按照所述航拍路线集合中包括的航拍路线对所述当前待建模区域进行航拍,以得到与所述当前待建模区域对应的区域测量数据。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述区域测量数据,确定与所述当前待建模区域对应的区域仿真模型,包括:采用空中三角测量方法对所述区域测量数据进行解算,确定与所述当前待建模区域对
应的区域仿真模型。7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述区域仿真模型,确定与所述变电站对应的三维实景模型,包括:在未存在与所述变电站对应的初始实景模型的情况下,则确定与所述当前待建模区域相邻的至少一个下一待建模区域;针对每一所述下一待建模区域,重复执行区域建模和确定相邻待建模区域的步骤,直至所述下一待建模区域为所述变电站中的最后一个待建模区域,得到与所述变电站对应的三维实景模型。8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述区域仿真模型,确定与所述变电站对应的三维实景模型,包括:在存在与所述变电站对应的初始实景模型的情况下,确定所述初始实景模型中与所述当前待建模区域对应的初始区域模型;将所述区域仿真模型与所述初始区域模型进行替换,以得到与所述变电站对应的三维实景模型。9.一种变电站模型构建装置,其特征在于,包括:待建模区域确定模块,用于确定与变电站对应的当前待建模区域,其中,所述当前待建模区域中包括与所述变电站对应的电气连接间隔中的至少一个电气设备;航拍路线确定模块,用于根据与所述当前待建模区域对应的航线设计参数,确定与所述当前待建模区域对应的航拍路线集合,其中,所述航拍路线集合中包括至少一条航拍路线,所述航拍路线包括水平飞行面航拍路线和/或垂直飞行面航拍路线;区域测量数据确定模块,用于根据与所述当前待建模区域对应的航拍路线集合,确定与所述当前待建模区域对应的区域测量数据;模型确定模块,用于根据所述区域测量数据,确定与所述当前待建模区域对应的区域仿真模型,并基于所述区域仿真模型,确定与所述变电站对应的三维实景模型。10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-8中任一项所述的变电站模型构建方法。

技术总结
本发明公开了一种变电站模型构建方法、装置、电子设备及存储介质。其中,该方法包括:确定与变电站对应的当前待建模区域;根据与当前待建模区域对应的航线设计参数,确定与当前待建模区域对应的航拍路线集合;根据与当前待建模区域对应的航拍路线集合,确定与当前待建模区域对应的区域测量数据;根据区域测量数据,确定与当前待建模区域对应的区域仿真模型,并基于区域仿真模型,确定与变电站对应的三维实景模型。本实施例的技术方案,实现了基于变电站中任意区域的区域仿真模型构建变电站整体实景仿真模型的效果,将变电站模型构建过程精细化,在保证建模效率的前提下,提高了模型精度和模型展示效果。度和模型展示效果。度和模型展示效果。


技术研发人员:杨梓瀚 樊道庆 许国伟 李文波 林建雄 陈国海 郭少锋
受保护的技术使用者:广东电网有限责任公司汕头供电局
技术研发日:2023.05.30
技术公布日:2023/8/28
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