一种电力设备运行仿真系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力设备运行模拟仿真技术，尤其涉及一种电力设备运行仿真系统。
【背景技术】
[0002] 近年来，由于业务应用系统的相继投入，应用系统服务器的数量在不断增加，相应 的网络设备也在不断地增加，造成机房面积不够，设备耗电量增加，机房荷载也在增加。此 外，目前电力系统的培训仍停留在理论讲述培训、手册培训等比较落后的阶段，这些方式培 训周期长、资金投入大、学员体验性差，多采用教室授课、课件和图片配合演示或者找独立 的设备进行小范围操作，但很多设备是带电运行，存在危险性和不确定性，设备的损坏率 高，则学员在学习过程中不能进行有效的实际操作。因此，有必要建立一种有效的电力设备 运行仿真系统，使得学员能够真实地模拟实际工作环境，熟悉环境和设备，操作那些复杂且 不能出错的设备，进而受训人员的工作技能能够尽快满足电力设备专业操作人员的要求， 降低新手操作的失误率，同时在实际环境演练时可少配置很多相关设备，减小硬件设备的 购买需要。
【发明内容】
[0003] 本发明提供一种电力设备运行仿真系统，用户从输入输出终端输入工作环境信息 和交互控制信息，将所述工作环境信息和交互控制信息传送到工作环境仿真服务器，工作 环境仿真服务器利用所述工作环境信息和交互控制信息对电力设备运行的工作环境进行 三维场景的生成和相应的交互控制处理，将处理后的数据发送到监控服务器审核后保存到 存储服务器，同时在输入输出终端中显示工作环境的虚拟视图供用户进行交互操作，在监 控服务器的审核过程中，如果得出电力设备运行异常的结论，语音报警器进行语音播报以 指示故障设备以及故障类型。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明的电力设备运行仿真系统包括工作环境仿真服务 器、存储服务器、监控服务器、输入输出终端以及语音报警器，其特征在于：
[0005] 工作环境仿真服务器和存储服务器分别通过网络与输入输出终端连接，存储服务 器还连接到工作环境仿真服务器，存储服务器通过监控节点连接监控服务器，监控服务器 还连接到工作环境仿真服务器，语音报警器与监控服务器相连接；
[0006] 用户从输入输出终端输入工作环境信息和交互控制信息，将所述工作环境信息和 交互控制信息传送到工作环境仿真服务器，工作环境仿真服务器利用所述工作环境信息和 交互控制信息对电力设备运行的工作环境进行三维场景的生成和相应的交互控制处理，将 处理后的数据发送到监控服务器审核后保存到存储服务器，同时在输入输出终端中显示工 作环境的虚拟视图供用户进行交互操作，在监控服务器的审核过程中，如果得出电力设备 运行异常的结论，语音报警器进行语音播报以指示故障设备以及故障类型。
[0007] 其中，工作环境仿真服务器是经虚拟化处理后的高性能服务器，其上创建有多台 独立的虚拟机，每台虚拟机拥有独立的CPU、内存、硬盘、光驱、网卡、显卡，每个网卡配置各 自的IP，通过虚拟交换机和物理网络相连，并且每个虚拟计算机安装有不同的操作系统，可 通过虚拟化管理平台或远程桌面来管理虚拟计算机。
[0008] 本发明的有益效果是：区别于现有技术，本发明的电力设备运行仿真系统能够满 足安全培训需求，能够模拟各种电力设备、线路环境，电力职工通过使用该系统，能够熟悉 每个专业的操作规范和安全注意事项，从而在日常工作中最大限度地减少事故的发生。其 中，工作环境仿真服务器采用虚拟化技术，虚拟化技术可充分利用服务器的硬件资料，节约 硬件成本，减少服务器的数量，较好地解决了机房问题，同时也解决了服务器应用系统备份 的宿主机的问题，还可利用虚拟服务器将全部应用服务器进行备份。
【附图说明】
[0009] 图1本发明的电力设备运行仿真系统的构成示意图
[0010] 图2AABB-OBB混合包围盒树示意图
[0011] 图3几何对象A和B的碰撞检测任务树示意图
[0012] 图4三角形相交测试流程
【具体实施方式】
[0013] 本发明提供的电力设备运行仿真系统的构成如图1所示，该系统包括工作环境仿 真服务器1、存储服务器2、监控服务器3、输入输出终端5。
[0014] 其中，工作环境仿真服务器1和存储服务器2分别通过网络4与多个输入输出终 端5连接，存储服务器2还连接到工作环境仿真服务器1，存储服务器2通过监控节点连接 监控服务器3,监控服务器3还连接到工作环境仿真服务器1，监控服务器3还连接有语音 报警器（未不出）。
[0015] 用户从输入输出终端输入工作环境信息和交互控制信息，将所述工作环境信息和 交互控制信息传送到工作环境仿真服务器，工作环境仿真服务器利用所述工作环境信息和 交互控制信息对电力设备运行的工作环境进行三维场景的生成和相应的交互控制处理，将 处理后的数据发送到监控服务器审核后保存到存储服务器，同时在输入输出终端中显示工 作环境的虚拟视图供用户进行交互操作，在监控服务器的审核过程中，如果得出电力设备 运行异常的结论，语音报警器进行语音播报以指示故障设备以及故障类型。
[0016] 输入输出终端可以包括供用户输入信息和控制命令的键盘、鼠标等输入装置，还 可以包括诸如液晶显示器（IXD)的显示装置。
[0017] 其中，工作环境仿真服务器是经虚拟化处理后的高性能服务器，其上创建有多台 独立的虚拟机，每台虚拟机拥有独立的CPU、内存、硬盘、光驱、网卡、显卡，每个网卡配置各 自的IP，通过虚拟交换机和物理网络相连，并且每个虚拟计算机安装有不同的操作系统，可 通过虚拟化管理平台或远程桌面来管理虚拟计算机。
[0018] 在用户端以设备虚拟机方式展现，设备池 POOL中以挂载的方式进行设备的初始 化及加载，用户侧提出设备请求后即动态在设备POOL中创建一个新连接，同时完成虚拟设 备信息的初始化和相关业务数据的加载，在用户操作使用完此设备后，立即释放此连接并 回收相关的资源，设备基础库实现所有硬件设备、网络设备的基础数据的存储，以XML文件 或DB的形式进行硬件数据的格式定义和持久化。
[0019] 采用建模工具完成三维场景的生成，利用工作环境信息建立场景模型数据库，场 景模型数据库的基本节点包括组节点、物体节点、面节点和点节点，利用节点将整个场景中 的所有模型按照逻辑结构组织为倒置的层次树状结构。
[0020] 建立模型数据库后，初始化实现对模型的调用、显示和控制的三维引擎，包括：设 置三维图形像素格式，确定每个缓冲器的位数；初始化通道视口大小、光照模型的各个参 数、背景颜色、视点坐标；创建帧缓存并设置名称；创建相机、通道和光照模型，给光照模型 赋值；创建场景，将光照模型加入场景，确定相机位置，并将相机与场景连接；为通道赋值 确定尺寸、擦除色，并将场景和相机与通道连接；将通道加入帧缓存。在初始化工作完成后， 动态导入三维模型，然后为每一个对象（即三维模型）设置一个对象回调函数，在回调函数 中编写具体的控制代码，通过回调函数来实现每一帧动画的绘制，当对象释放时，回调函数 也随即结束。