[发明专利]用于电网监控的三维人机交互系统及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三维人机交互系统及其实现方法，尤其涉及一种用于电网监控的三维人机交互系统及其实现方法，属于电网调度自动化技术领域。

背景技术

当前，我国电网已进入大电网、特高压、远距离、交直流并联输电的发展阶段，电网结构上的复杂性和运行控制技术的难度是世界罕见的。电网调度系统是电网运行的中枢，在电网运行监控中发挥着重要的作用。电网运行监控系统直接为电网调度运行提供数据采集与监控，可以在线为各级电力调度机构中的生产运行人员提供电力运行信息、电力分析决策工具和必要的控制手段。

国内外现有的电网运行监控系统，主要通过传统的二维手段展示电网数据，例如通过表格、曲线、棒图等方式在二维画面上展示数据。用户对电网的调度和交互操作也是在传统的二维画面上实现。在目前电网规模日益庞大的背景下，现有的电网运行监控系统普遍缺少直观有效的显示方式来表现复杂、大量的信息，也缺少有效的可视化手段对各种应用的计算结果、分析结果进行高效的展示。尤其是，现有电网运行监控系统不能将二维画面转换成三维画面，缺少可视化手段进行信息挖掘与智能告警，对电网的调度和交互操作也不能实时在三维画面中实现。

申请号为201110027057.7的中国发明专利申请公开了一种电力系统的交互控制方法、装置及系统。该控制方法包括：采集所述电力系统的多个子系统的实时信息；根据所述实时信息判断所述多个子系统中是否存在异常，并在所述多个子系统中存在异常时，将所述视频监控系统切换到发生异常的子系统处；以及根据所述视频信息对所述异常的子系统进行控制。该控制装置包括：采集模块；判断模块；以及控制模块。该控制系统包括：采集器；视频监控系统；传输器；以及服务器，用于对异常的子系统进行控制。但是，该技术方案并不能实现基于三维画面的人机交互操作。

发明内容

针对现有技术所存在的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于电网监控的三维人机交互系统及其实现方法。

为实现上述的发明目的，本发明采用下述技术方案：

一方面，本发明提供一种用于电网监控的三维人机交互系统，其特征在于包括：服务器、交换机、人机交互设备；

所述服务器、所述人机交换设备均通过所述交换机与电力调度局域网连接；

电力调度局域网的数据通过所述交换机传输至所述服务器，所述人机交互设备获取和展示所述服务器中电力调度局域网的数据，所述人机交互设备接收用户的交互信息并传输至所述服务器中保存。

其中较优地，所述服务器包括主用服务器和备用服务器，所述主用服务器和所述备用服务器采用主备热备份方式备份数据。

其中较优地，所述人机交互设备包括调度员工作站和触摸显示屏，所述触摸显示屏和所述调度员工作站连接。

另一方面，本发明还提供一种应用上述三维人机交互系统的人机交互实现方法，其特征在于包括如下步骤；

实时读取服务器中的数据，绘制初始图像；

创建临时文件；

根据所述初始图像在所述临时文件中绘制二维画面；

读取临时文件中的二维画面信息；

更新画面材质显示三维画面；

用户在三维画面中进行交互操作；

收集交互操作信息，优化内存负载并更新画面。

其中较优地，所述二维画面是EMS平面图形、虚拟现实画面或GIS画面中的一种或多种。

其中较优地，在收集交互操作信息，优化内存负载并更新画面的步骤中，首先检测用户在所述三维画面中是否有交互操作，如果存在交互操作，则修改所述三维画面的画面刷新时间。

其中较优地，如果存在交互操作，则画面刷新时间变更为毫秒级；如果不存在交互操作，则画面刷新时间维持为秒级。

本发明在三维空间中利用多个平面显示电网运行监控信息。各平面之间的数据可以进行联动，便于比较分析，具有实时交互，方便快捷的特点，能更加有效地分析和处理越来越多的电网运行数据。本发明在实现过程中还采用了内存负载优化的技术手段，进一步提高了三维人机交互系统的运行性能。

附图说明

图1是本发明所提供的用于电网监控的三维人机交互系统的网络结构示意图；

图2是图1所示的三维人机交互系统硬件部署示意图；

图3是三维人机交互系统对EMS画面显示和交互操作流程示意图；

图4是三维人机交互系统对虚拟现实画面显示和交互操作流程示意图；