三维变电站仿真培训系统中设备巡视的研究与实现

摘要

目前,我国变电站操作人员的培训主要通过变电站仿真系统进行。设备巡视是仿真系统中必不可少的一项功能,本文设计并实现了一种新型的仿真变电站设备巡视系统。该系统在完成变电站设备构造、场景导入及设备信息查询的基础上,提出了引入虚拟巡视员、设置并检测危险区域的设计思想,通过碰撞检测算法实现了危险区域的检测。虚拟巡视员的加入增强了系统的真实性,危险区域的设定及检测增强了系统功能。本系统主要分为两大部分:变电站场景部分和信息管理部分。场景部分主要包括场景的构造、导入及绘制,设备的LOD模型替换,危险区域设置及检测;信息管理主要是指设备基本信息及故障信息的管理。系统以VC++6.0为平台，结合openGL图形接口，SQLSERVER2000数据库实现。本系统即可应用于实际的变电站仿真培训中，又可为进一步开发有虚拟人参与的变电站仿真培训系统提供原型和参考。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 引言

1.1 课题背景及来源

1.2 变电站仿真系统概述

1.3 变电站仿真培训系统的发展及研究现状

1.4 本文的研究工作

1.5 本文的组织结构

1.6 本章小结

第二章 三维变电站仿真培训系统概述

2.1 三维变电站仿真培训系统简介

2.1.1 三维变电站仿真培训系统定义

2.1.2 变电站仿真培训系统功能

2.2 三维变电站设备巡视的主要内容

2.3 仿真培训系统中设备巡视的实现技术

2.3.1 建模及导入

2.3.2 碰撞检测

2.3.3 数据库技术

2.3.4 OpenGL图形接口

2.4 本章小结

第三章 三维变电站仿真培训系统中设备巡视的设计

3.1 设备巡视功能设计

3.2 变电站场景设计

3.3 设备模型构建方法

3.4 变电设备巡视设计

3.5 本章小结

第四章 设备巡视功能的实现

4.1 变电站仿真环境

4.1.1 构建自然环境

4.1.2 构建变电设备

4.1.3 3DS文件格式简介

4.1.4 3DS文件的读取与绘制

4.2 虚拟巡视员的实现

4.2.1 构造虚拟巡视员

4.2.2 导入虚拟巡视员

4.3 虚拟变电站漫游的实现

4.3.1 基本漫游实现

4.3.2 LOD技术简介

4.3.3 LOD技术的应用

4.4 高压设备危险区域的设定及检测

4.4.1 包围盒技术简介

4.4.2 设定危险区域

4.4.3 检测危险区域

4.5 本章小结

第五章 设备信息管理

5.1 数据库简介

5.1.1 数据库的定义

5.1.2 数据库的特点

5.1.3 数据库模型

5.1.4 常用数据库

5.2 管理巡视数据功能的设计

5.3 管理巡视数据功能的实现

5.3.1 三维物体的选择

5.3.2 三维物体的拾取和反馈

5.3.3 数据库连接

5.3.4 设备信息数据处理

5.4 本章小结

第六章 结论和展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况