(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111553646.9 (22)申请日 2021.12.17 (71)申请人 上海九洲信息技 术有限公司 地址 201203 上海市浦东 新区自由贸易试 验区芳春路40 0号1幢3层3 01-95室 申请人 中国电力科 学研究院有限公司 　 中国能源建 设集团江苏省电力设计 院有限公司 　 国网江苏省电力有限公司建 设分公 司　 国网江苏省电力有限公司 (72)发明人 朱磊　屠鹏　车松阳　王兴国　 王书扬　程琪　于溯　谢洪平　 刘亮　柏彬　黄涛　鲁东海　 赵国栋　娄玥　王业　崔玉　 任旭超　吉庆文　贾利利　胡鹏　(74)专利代理 机构 北京睿智保诚专利代理事务 所(普通合伙) 11732 代理人 韩迎之 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06Q 50/06(2012.01) G06T 19/00(2011.01) (54)发明名称 基于虚拟现实的海上风电送出系统故障定 位方法、 系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于虚拟现实的海上风 电送出系统故障定位方法及系统， 应用于故障定 位技术， 首先构建虚拟场景， 虚拟场景可 以通过 VR设备显示 或通过显示装置显示， 将 海上风电送 出系统的各个 设备进行仿真还原， 然后对虚拟场 景中的各个设备赋予操作属性， 其中包括各设备 正常工作的工作参数、 故障允许的工作参数阈值 等； 最后导入虚幻引擎， 实时更新虚拟场景数据， 模拟海上风电送出系统运行状态， 根据各个仪表 数据进行表征故障点， 同时通过显示设备或VR设 备弹窗提醒故障； 另外， 通过构建故障模拟库结 合工作参数预测故障趋势， 进行故障预测， 能够 对海上风电送出系统故障实时性监控， 并且通过 预测故障能够及时避免故障发生， 降低财产损失 等。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 114332363 A 2022.04.12 CN 114332363 A 1.一种基于虚拟现实的海上风电送出系统故障定位方法， 其特 征在于， 具体步骤 包括： 构建虚拟场景模型， 所述虚拟场景模型根据真实的海上风电送出系统通过三维扫描获 得； 将真实的海上风电送出系统中各设备的操作属性赋予所述虚拟场景模型； 所述虚拟场景模型导入虚幻引擎， 实时更新运行数据， 通过所述虚幻引擎控制所述虚 拟场景模型运行， 实时监控所述虚拟场景模型运行状态。 2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的海上风电送出系统故障定位方法， 其特 征在于， 构建虚拟场景模型的具体步骤如下： 对真实的海上风电送出系统进行三维扫描； 建立虚拟场景数据库， 所述虚拟场景数据库包括场景特征点的世界坐标值信 息及其相 关属性信息； 对所述海上风电送出系统的风机及汇集装置、 发电机、 海上换流站、 直流电缆、 岸上换 流站进行 标定， 通过坐标变换将所述海上风电送出系统 投影到世界坐标系中； 将真实场景图像帧数据并进行图像处理， 获取真实场景特征点的像素坐标值并提取特 征目标图像； 真实场景特征点与三维虚拟场景模型中对应特征点的配准， 把提取出的真实场景特征 目标图像叠加在虚拟的三维场景模型对应的位置 。 3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的海上风电送出系统故障定位方法， 其特 征在于， 将真实的海上风电送出系统中各设备的操作属性赋予所述虚拟场景模型具体步骤 如下： 配置操作指令， 所述操作指令包 含设备位置信息、 操作属性、 运行参数； 所述虚拟场景模型根据配置操作指令调整当前虚拟场景中的各设备运行状态。 4.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的海上风电送出系统故障定位方法， 其特 征在于， 所述虚拟场景模型导入虚幻引擎具体步骤如下： 所述虚幻引擎建立真实场景中数据采集装置与所述虚拟场景模型的数据交 互通道； 实时传输运行数据， 确定运行数据的优先级， 根据所述运行数据优先级调整各设备的 运行状态； 实时显示各设备 是否发生故障。 5.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的海上风电送出系统故障定位方法， 其特 征在于， 还 包括： 故障预测； 所述故障预测具体步骤如下： 构建故障模拟库， 所述故障模拟库内存储历史数据中发生故障的各设备工作参数， 利 用所述故障模拟库初步预测故障； 构建故障趋势预测模型， 通过所述故障模拟库中的历史数据进行训练， 并根据当前各 设备工作参数 预测故障趋势； 融合初步预测故障结果和预测故障趋势， 最终定位故障点。 6.一种基于虚拟现实的海上风电送出系统故障定位系统， 其特 征在于， 包括： 虚拟场景构建模块， 所述虚拟场景模型根据真实的海上风电送出系统通过三维扫描获 得； 操作属性赋予模块， 将真实的海上风电送出系统中各设备的操作属性赋予所述虚拟场权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114332363 A 2景模型； 虚幻引擎导入模块， 实时更新运行数据， 通过所述虚幻引擎控制所述虚拟场景模型运 行， 实时监控所述虚拟场景模型运行状态。 7.根据权利要求6所述的一种基于虚拟现实的海上风电送出系统故障定位系统， 其特 征在于， 所述虚拟场景构建模块包括： 三维扫描单 元， 对真实的海上风电送出系统进行三维扫描； 虚拟场景虚拟库， 建立虚拟场景数据库， 所述虚拟场景数据库包括场景特征点的世界 坐标值信息及其相关属性信息； 坐标标定单元， 对所述海上风电送出系统的风机及汇集装置、 发电机、 海上换流站、 直 流电缆、 岸上换流站进行标定， 通过坐标变换将所述海上风电送出系统投影到世界坐标系 中； 特征提取单元， 将真实场景图像帧数据并进行图像处理， 获取真实场景特征点的像素 坐标值并提取 特征目标图像； 配准单元， 真实场景特征点与三维虚拟场景模型中对应特征点的配准， 把提取出的真 实场景特征目标图像叠加在虚拟的三维场景模型对应的位置 。 8.根据权利要求6所述的一种基于虚拟现实的海上风电送出系统故障定位系统， 其特 征在于， 操作属性赋予模块包括： 操作指令配置单元， 配置操作指令， 所述操作指令包含设备位置信息、 操作属性、 运行 参数； 调整单元， 所述虚拟场景模型根据配置操作指令调整当前虚拟场景中的各设备运行状 态。 9.根据权利要求6所述的一种基于虚拟现实的海上风电送出系统故障定位系统， 其特 征在于， 虚幻引擎 导入模块包括： 交互通道建立单元， 所述虚幻引擎建立真实场景中数据采集装置与 所述虚拟场景模型 的数据交 互通道； 运行状态单元， 实时传输运行数据， 确定运行数据的优先级， 根据 所述运行数据优先级 调整各设备的运行状态； 显示单元， 实时显示各设备 是否发生故障。 10.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的海上风电送出系统故障定位方法， 其特 征在于， 还 包括： 故障预测模块； 所述故障预测模块包括： 故障模拟库构建单元， 所述故障模拟库内存储历史数据中发生故障的各设备工作参 数， 利用所述故障模拟库初步预测故障； 故障趋势预测模型构建单元， 通过所述故障模拟库中的历史数据进行训练， 并根据当 前各设备工作参数 预测故障趋势； 融合单元， 融合初步预测故障结果和预测故障趋势， 最终定位故障点。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114332363 A 3