[发明专利]抽水蓄能电站动态监测监控与仿真培训系统及其实现方法

权利要求书

1.一种抽水蓄能电站动态监测监控与仿真培训系统，包括数据资源层、核心服务层和综合应用层，其特征在于：所述数据资源层包括三维地理信息数据库、设备拆解与操作仿真文件数据库、水情水工建筑监测关系数据库和设备机组运行监测实时数据库；所述核心服务层包括三维地理信息访问服务模块、动态监测实时数据库访问服务模块、水工水情监测关系数据库访问接口和设备拆解与操作仿真文件数据库访问接口；所述综合应用层包括一体化三维展示子系统、监测监控与智能预警子系统、交互式操作模拟仿真与应急演练子系统、设备拆装模拟和工程施工模拟子系统,它们基于UCML富文本客户端开发框架集成开发。

2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站动态监测监控与仿真培训系统，其特征在于：所述三维地理信息数据库包括由倾斜摄影技术生成的osgb格式模型，通过优化处理生成三维瓦片数据，由三维激光扫描并在3dmax中建模得到的地面建筑物模型数据和厂房内构筑物及设备外轮廓的模型数据，根据设计图纸建立的地下洞室和水工建筑的模型数据；设备拆解与操作仿真文件数据库包括设备三维模型数据库，所述设备三维模型数据库包括由根据CAD设计图纸建立的设备各部分零部件特征、部件之间装配关系的实体模型形成的装配体数据，对装备体进行低面数贴图、设置灯光、相机、物件运动轨迹，渲染、配音得到三维动画序列文件形成的三维动画数据；水情水工建筑监测关系数据库包括渗压计、土压力计、沉降管、测压管、测缝计自动获取的水工监测数据，以及蒸发计、雨量计、风速风向计、水位计、水温计自动获取的水情监测数据；设备机组运行监测实时数据库包括机组控制模式、状态信息和运行工况，重要闸门和阀门的位置状态、重要电机运行状态，机电设备的越限和故障报警信号。

3.根据权利要求2所述的抽水蓄能电站动态监测监控与仿真培训系统，其特征在于：所述的三维地理信息访问服务通过CityMaker Server三地理信息引擎将三维模型数据发布成场景服务，将倾斜摄影瓦片数据发布成地形服务，供前端应用系统调用；文件数据库访问接口包括工业设计仿真单元和Unity3D模拟仿真模块，工业设计仿真单元对三维模型进行装配关系设置、检查干涉情况，生成设备拆装模拟和工程施工模拟子系统；Unity3D模拟仿真模块调用三维模型数据库中相应模型，操作步骤旁白和配音，生成交互式操作三维仿真模拟系统和应急演练模拟展示系统；关系数据库访问接口实现对存在SQL Sever设备属性和水工水情监测数据的访问；实时数据采集服务通过将各种监控系统重要监控信息汇聚到管理工作计算机并发布数据共享服务，当应用服务器发出数据访问请求后，数据将以JSON或XML的形式发送回客户端，客户端进行解析与展示，并根据实时数据值刷新与三维模型绑定的动态监测点数据，实现运行监控子系统。

4.根据权利要求1-3任一所述的抽水蓄能电站动态监测监控与仿真培训系统，其特征在于：所述UCML富文本客户端开发框架嵌入三维地理信息CityMaker插件、设备模型Solidworks插件和操作仿真Unity3D插件。

5.一种抽水蓄能电站动态监测监控与仿真培训系统的实现方法，其特征在于，包括以下具体步骤：在数据资源层建立三维地理信息数据库、设备拆解与操作仿真文件数据库、水情水工建筑监测关系数据库和设备机组运行监测实时数据库；核心服务层中的三维地理信息访问服务模块、动态监测实时数据库访问服务模块、水工水情监测关系数据库访问接口和设备拆解与操作仿真文件数据库访问接口对数据资源层中相应的数据库进行访问和调用；综合应用层通过UCML富文本客户端开发框架结合核心服务层访问和调用数据资源层对应数据库生成一体化三维展示子系统、监测监控与智能预警子系统、交互式操作模拟仿真与应急演练子系统、设备拆装模拟和工程施工模拟子系统。

6.根据权利要求5所述的一种抽水蓄能电站动态监测监控与仿真培训系统的实现方法，其特征在于：所述交互式操作模拟仿真与应急演练子系统，将复杂的设备运行操作制作成三维模拟演练脚本，员工通过脚本目录树加载不同的场景，利用三维模拟仿真技术，还原真实的操作环境，结合相对应工作票流程提示，以三维可交互的操作方式在三维场景中进行模拟训练，完成不同的演练脚本，从而达到操作全过程仿真的目的，同时平台支持对员工的操作进行打分评价，对错误的操作进行回放和正确讲解，能够自动演示详细的操作步骤，加深培训效果，同时将电站的应急预案制作成可交互操作的三维动画，形象直观地展示应急预案的处理处置过程，给培训员工留下十分深刻的记忆。