一種三維虛擬電站與運(yùn)行數(shù)據(jù)的交互方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及三維虛擬仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域，具體涉及在三維虛擬電站中導(dǎo)入具有實(shí)際意義的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的交互方法，使虛擬場(chǎng)景的交互具有實(shí)際意義。
【背景技術(shù)】
[0002]三維虛擬電站(又稱(chēng)數(shù)字電站)，是基于電廠(chǎng)的三維模型，在布局和功能上對(duì)電廠(chǎng)進(jìn)行全面數(shù)字化模擬仿真的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)，融合了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和信息技術(shù)。除了從設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)獲取三維幾何模型，三維虛擬電站還需要電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)作為輸入，從而實(shí)現(xiàn)電站的數(shù)字化仿真功能，為現(xiàn)實(shí)電站的運(yùn)維、研究、展示等提供有實(shí)際價(jià)值的服務(wù)。
[0003]電站運(yùn)行數(shù)據(jù)涉及多專(zhuān)業(yè)多任務(wù)，一般有兩種途徑獲得，一是通過(guò)電站的設(shè)計(jì)分析器(模擬器)，取得電站運(yùn)行的各類(lèi)各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，另一種則是來(lái)自實(shí)際電廠(chǎng)的真實(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集。由這兩種途徑獲得的數(shù)據(jù)，都能作為三維虛擬電站的輸入來(lái)驅(qū)動(dòng)虛擬電站的整體運(yùn)行;并且對(duì)于設(shè)計(jì)分析器，還可以實(shí)現(xiàn)控制指令從虛擬電站到設(shè)計(jì)分析器的交互，即雙向反饋。這樣搭建起來(lái)的三維虛擬電站，能夠直觀系統(tǒng)地展示電廠(chǎng)的動(dòng)態(tài)特性，對(duì)電廠(chǎng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)維提供有力的驗(yàn)證、評(píng)估、決策手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種三維虛擬電站與運(yùn)行數(shù)據(jù)的交互方法。
[0005 ] 三維虛擬電站與運(yùn)行數(shù)據(jù)的交互方法，包括以下步驟:
[0006]SI，首先接收數(shù)據(jù):采集實(shí)際電廠(chǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)際電廠(chǎng)在運(yùn)行時(shí)，會(huì)對(duì)關(guān)鍵設(shè)備關(guān)鍵工況點(diǎn)進(jìn)行定期采樣，用來(lái)為控制中心的顯示和決策提供支持;采集電廠(chǎng)設(shè)計(jì)分析器的運(yùn)行數(shù)據(jù);通過(guò)多種分析軟件來(lái)模擬實(shí)際上整座電廠(chǎng)多系統(tǒng)的運(yùn)行，在過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生詳細(xì)的運(yùn)行數(shù)據(jù)；
[0007]然后通過(guò)中轉(zhuǎn)接口對(duì)虛擬電廠(chǎng)和運(yùn)行數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存、管理、協(xié)調(diào):通過(guò)部署在數(shù)據(jù)來(lái)源端的通訊模塊，與中轉(zhuǎn)接口中的數(shù)據(jù)接收模塊建立起數(shù)據(jù)變量的輸入輸出對(duì)應(yīng)表，在每個(gè)數(shù)據(jù)更新周期內(nèi)不斷地接收數(shù)據(jù)，進(jìn)行緩存、管理;虛擬電廠(chǎng)搭建在虛擬仿真平臺(tái)上，在虛擬電廠(chǎng)內(nèi)部部署的通訊模塊，根據(jù)仿真環(huán)境的運(yùn)行需要，向中轉(zhuǎn)接口發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求;虛擬電廠(chǎng)中的數(shù)據(jù)請(qǐng)求會(huì)根據(jù)需求變化，需要獲取的數(shù)據(jù)變量不一，有時(shí)需要變量的緩存歷史數(shù)據(jù)來(lái)顯示時(shí)間變量；
[0008]S2，首先發(fā)送運(yùn)行數(shù)據(jù):中轉(zhuǎn)接口將數(shù)據(jù)庫(kù)中儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)往虛擬電廠(chǎng)應(yīng)用端進(jìn)行發(fā)送；中轉(zhuǎn)接口在每個(gè)周期中處理來(lái)自虛擬電廠(chǎng)端通訊模塊發(fā)送的請(qǐng)求，按照輸入輸出變量對(duì)應(yīng)表，將運(yùn)行數(shù)據(jù)傳遞至虛擬電廠(chǎng)應(yīng)用端；
[0009]然后，虛擬電廠(chǎng)接收運(yùn)行數(shù)據(jù)并進(jìn)行三維可視化，提供用戶(hù)界面，接收用戶(hù)指令:虛擬電廠(chǎng)是由在虛擬現(xiàn)實(shí)等圖形技術(shù)下，以三維引擎為基礎(chǔ)搭建的仿真平臺(tái)，用來(lái)在前臺(tái)提供用戶(hù)界面;它所提供的用戶(hù)體檢是三維互動(dòng)式的，將后臺(tái)運(yùn)行數(shù)據(jù)以二維面板和三維模型的模式可視化地展現(xiàn)給用戶(hù)；通過(guò)外設(shè)，又會(huì)接受用戶(hù)輸入，并對(duì)輸入指令進(jìn)行反饋，體現(xiàn)了交互性；
[ΟΟ?Ο] S3，首先反饋用戶(hù)指令；
[0011]然后，然后通過(guò)中轉(zhuǎn)接口對(duì)虛擬電廠(chǎng)端通訊模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存、管理、協(xié)調(diào):通過(guò)部署在數(shù)據(jù)來(lái)源端的通訊模塊，與中轉(zhuǎn)接口中的數(shù)據(jù)接收模塊建立起數(shù)據(jù)變量的輸入輸出對(duì)應(yīng)表，在每個(gè)數(shù)據(jù)更新周期內(nèi)不斷地接收數(shù)據(jù)，進(jìn)行緩存、管理;虛擬電廠(chǎng)搭建在虛擬仿真平臺(tái)上，在虛擬電廠(chǎng)內(nèi)部部署的通訊模塊，根據(jù)仿真環(huán)境的運(yùn)行需要，向中轉(zhuǎn)接口發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求;虛擬電廠(chǎng)中的數(shù)據(jù)請(qǐng)求會(huì)根據(jù)需求變化，需要獲取的數(shù)據(jù)變量不一，有時(shí)需要變量的緩存歷史數(shù)據(jù)來(lái)顯示時(shí)間變量；
[0012]S4，反饋更改申請(qǐng):將寫(xiě)指令傳遞給運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)源端的通訊模塊，之后運(yùn)行數(shù)據(jù)端還會(huì)進(jìn)行指令分析、權(quán)限設(shè)定操作，來(lái)決定是否執(zhí)行該執(zhí)行；如果寫(xiě)指令被執(zhí)行，電廠(chǎng)的運(yùn)行狀態(tài)也被改變，面對(duì)虛擬電廠(chǎng)發(fā)送的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，將最新的運(yùn)行數(shù)據(jù)再次進(jìn)行下發(fā)，從而依靠中轉(zhuǎn)接口實(shí)現(xiàn)了電廠(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)與虛擬電廠(chǎng)的雙向?qū)崟r(shí)交互。
[0013]優(yōu)選地，所述步驟S3中，虛擬電廠(chǎng)系統(tǒng)在與用戶(hù)交互過(guò)程中，接收到的用戶(hù)指令，根據(jù)用戶(hù)指令的不同，后臺(tái)數(shù)據(jù)反饋也不一樣;對(duì)已有分類(lèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)，提出數(shù)據(jù)需求，等待中轉(zhuǎn)接口響應(yīng);若用戶(hù)指令不僅是數(shù)據(jù)讀取需求，而且要求寫(xiě)數(shù)據(jù)的需求申請(qǐng)；在這種情況下，虛擬電廠(chǎng)端需要發(fā)送寫(xiě)指令，對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，從而達(dá)到改變電廠(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)的目的。
[0014]優(yōu)選地，在運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)源端采用了電廠(chǎng)設(shè)計(jì)分析器。
[0015]優(yōu)選地，虛擬電廠(chǎng)采用虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用軟件Virtools搭建，利用C++語(yǔ)言完成了中轉(zhuǎn)接口的開(kāi)發(fā)。
[0016]優(yōu)選地，所述不需要的元素描述符包括單獨(dú)的點(diǎn)、線(xiàn)段。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0018]1、本發(fā)明提供的三維虛擬電站與運(yùn)行數(shù)據(jù)的交互方法，是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，以計(jì)算機(jī)軟件形式在服務(wù)器及工作站硬件系統(tǒng)中實(shí)施。該系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，以多任務(wù)方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向數(shù)據(jù)傳輸，并能在三維模型場(chǎng)景中進(jìn)行核電站運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的可視化，用戶(hù)界面友好。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為符合本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的三維虛擬電站與運(yùn)行數(shù)據(jù)的交互方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0021]如圖1所示，三維虛擬電站與運(yùn)行數(shù)據(jù)的交互方法，包括以下步驟:
[0022]SI，首先接收數(shù)據(jù):采集實(shí)際電廠(chǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)際電廠(chǎng)在運(yùn)行時(shí)，會(huì)對(duì)關(guān)鍵設(shè)備關(guān)鍵工況點(diǎn)進(jìn)行定期采樣，用來(lái)為控制中心的顯示和決策提供支持;采集電廠(chǎng)設(shè)計(jì)分析器的運(yùn)行數(shù)據(jù);通過(guò)多種分析軟件來(lái)模擬實(shí)際上整座電廠(chǎng)多系統(tǒng)的運(yùn)行，在過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生詳細(xì)的運(yùn)行數(shù)據(jù)；
[0023]然后通過(guò)中轉(zhuǎn)接口對(duì)虛擬電廠(chǎng)和運(yùn)行數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存、管理、協(xié)調(diào):通過(guò)部署在數(shù)據(jù)來(lái)源端的通訊模塊，與中轉(zhuǎn)接口中的數(shù)據(jù)接收模塊建立起數(shù)據(jù)變量的輸入輸出對(duì)應(yīng)表，在每個(gè)數(shù)據(jù)更新周期內(nèi)不斷地接收數(shù)據(jù)，進(jìn)行緩存、管理;虛擬電廠(chǎng)搭建在虛擬仿真平臺(tái)上，在虛擬電廠(chǎng)內(nèi)部部署的通訊模塊，根據(jù)仿真環(huán)境的運(yùn)行需要，向中轉(zhuǎn)接口發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求;虛擬電廠(chǎng)中的數(shù)據(jù)請(qǐng)求會(huì)根據(jù)需求變化，需要獲取的數(shù)據(jù)變量不一，有時(shí)需要變量的緩存歷史數(shù)據(jù)來(lái)顯示時(shí)間變量；
[0024]S2，首先發(fā)送運(yùn)行數(shù)據(jù):中轉(zhuǎn)接口將數(shù)據(jù)庫(kù)中儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)往虛擬電廠(chǎng)應(yīng)用端進(jìn)行發(fā)送；中轉(zhuǎn)接口在每個(gè)周期中處理來(lái)自虛擬電廠(chǎng)端通訊模塊發(fā)送的請(qǐng)求，按照輸入輸出變量對(duì)應(yīng)表，將運(yùn)行數(shù)據(jù)傳遞至虛擬電廠(chǎng)應(yīng)用端；
[0025]然后，虛擬電廠(chǎng)接收運(yùn)行數(shù)據(jù)并進(jìn)行三維可視化，提供用戶(hù)界面，接收用戶(hù)指令:虛擬電廠(chǎng)是由在虛擬現(xiàn)實(shí)等圖形技術(shù)下，以三維引擎為基礎(chǔ)搭建的仿真平臺(tái)，用來(lái)在前臺(tái)提供用戶(hù)界面;它所提供的用戶(hù)體檢是三維互動(dòng)式的，將后臺(tái)運(yùn)行數(shù)據(jù)以二維面板和三維模型的模式可視化地展現(xiàn)給用戶(hù)；通過(guò)外設(shè)，又會(huì)接受用戶(hù)輸入，并對(duì)輸入指令進(jìn)行反饋，體現(xiàn)