基于三维可视化的风电场培训方法、装置及设备与流程

1.本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种基于三维可视化的风电场培训方法、装置及设备。


背景技术：

2.为了保证风力发电设备的正常运转，需要定期对风电场和风力发电机组中的各设备进行巡检。目前，风力发电场传统的巡检培训方式为：通过相关专业人员代领培训人员在线下进行实物培训，由于风力发电机组内部结构和工作原理均极其复杂，且风电场中设备的数量与种类十分繁多，上述巡检培训的周期较长、成本较高。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.本发明提出一种基于三维可视化的风电场培训方法、装置及设备，用于解决现有技术中，实物培训的方式存在效率低的技术问题。
5.本发明第一方面实施例提出了一种基于三维可视化的风电场培训方法，包括：
6.对风电场和风力发电机组进行三维建模；
7.通过配置或采集的所述风电场的环境信息和所述风力发电机组的运行信息，对三维建模后的所述风电场和所述风力发电机组进行模拟仿真，并通过vr技术，对模拟仿真后的所述风电场和所述风力发电机组进行展示；
8.获取与所述风电场和风力发电机组匹配的引导信息；其中，引导信息包括方向信息和提示信息；
9.根据所述方向信息和提示信息，对模拟仿真后的所述风电场和所述风力发电机组中各设备依次进行巡检。
10.本发明实施例的基于三维可视化的风电场培训方法，通过对风电场和风力发电机组进行三维建模；通过配置或采集的风电场的环境信息和风力发电机组的运行信息，对三维建模后的风电场和风力发电机组进行模拟仿真，并通过vr技术，对模拟仿真后的风电场和风力发电机组进行展示；获取与风电场和风力发电机组匹配的引导信息；其中，引导信息包括方向信息和提示信息；根据方向信息和提示信息，对模拟仿真后的风电场和风力发电机组中各设备依次进行巡检。由此，可以使得培训人员直观地获知风电场和风力发电机组中各设备的巡检顺序以及巡检的具体方式，提升培训效率。
11.本发明第二方面实施例提出了一种基于三维可视化的风电场培训装置，包括：
12.建模模块，用于对风电场和风力发电机组进行三维建模；
13.模拟模块，用于通过配置或采集的所述风电场的环境信息和所述风力发电机组的运行信息，对三维建模后的所述风电场和所述风力发电机组进行模拟仿真；
14.展示模块，用于通过vr技术，对模拟仿真后的所述风电场和所述风力发电机组进行展示；
15.获取模块，用于获取与所述风电场和风力发电机组匹配的引导信息；其中，引导信息包括方向信息和提示信息；
16.巡检模块，用于根据所述方向信息和提示信息，对模拟仿真后的所述风电场和所述风力发电机组中各设备依次进行巡检。
17.本发明实施例的基于三维可视化的风电场培训装置，通过对风电场和风力发电机组进行三维建模；通过配置或采集的风电场的环境信息和风力发电机组的运行信息，对三维建模后的风电场和风力发电机组进行模拟仿真，并通过vr技术，对模拟仿真后的风电场和风力发电机组进行展示；获取与风电场和风力发电机组匹配的引导信息；其中，引导信息包括方向信息和提示信息；根据方向信息和提示信息，对模拟仿真后的风电场和风力发电机组中各设备依次进行巡检。由此，可以使得培训人员直观地获知风电场和风力发电机组中各设备的巡检顺序以及巡检的具体方式，提升培训效率。
18.本发明第三方面实施例提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如本发明第一方面实施例提出的基于三维可视化的风电场培训方法。
19.本发明第四方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明第一方面实施例提出的基于三维可视化的风电场培训方法。
20.本发明第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品中的指令处理器执行时，执行如本发明第一方面实施例提出的基于三维可视化的风电场培训方法。
21.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
22.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
23.图1为本发明实施例一所提供的基于三维可视化的风电场培训方法的流程示意图；
24.图2为本技术实施例二所提供的基于三维可视化的风电场培训方法的流程示意图；
25.图3为本发明实施例中的基于三维可视化的风电场培训系统的结构示意图；
26.图4为本发明实施例中用户与系统之间的交互流程示意图；
27.图5为本发明实施例三所提供的基于三维可视化的风电场培训装置的结构示意图。
具体实施方式
28.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
29.下面参考附图描述本发明实施例的基于三维可视化的风电场培训方法、装置及设备。在具体描述本发明实施例之前，为了便于理解，首先对常用技术词进行介绍：
30.虚拟现实(virtual reality，简称vr)技术，又称为灵境技术，是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。其中，虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术于一体，其基本实现方式为计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对vr技术的需求日益旺盛。
31.风力发电，是指将风的动能(简称风能)转换为电能。其中，风能是一种清洁无公害的可再生能源，很早即被人类利用，主要是通过风车来抽水、磨面等。
32.图1为本发明实施例一所提供的基于三维可视化的风电场培训方法的流程示意图。
33.本发明实施例以该基于三维可视化的风电场培训方法被配置于基于三维可视化的风电场培训装置中来举例说明，该基于三维可视化的风电场培训装置可以应用于任一计算机设备中，以使该计算机设备可以执行基于三维可视化的风电场培训功能。
34.其中，计算机设备可以为个人电脑(personal computer，简称pc)、云端设备、移动终端等，移动终端例如可以为手机、平板电脑、个人数字助理、穿戴式设备、车载设备等具有各种操作系统、触摸屏和/或显示屏的硬件设备。
35.如图1所示，该基于三维可视化的风电场培训方法可以包括以下步骤：
36.步骤101，对风力发电机组和风电场进行三维建模。
37.在本发明实施例中，风力发电机组的机型可以包括双馈机型、鼠笼机、直驱和半直驱机型中的至少一个。
38.在本发明实施例中，风力发电机组可以包括风机整机、第一设备和第一系统；其中，第一设备可以包括塔筒、叶片、齿轮箱、发电机、变流器、轴承、机舱、轮毂和箱变等多达两百个模型部件；第一系统可以包括变桨系统、偏航系统、散热系统、水冷系统、液压控制系统中的至少一个。
39.在本发明实施例中，风力发电机组还可以包括第二设备；其中，第二设备可以包括但不限于：风电机组、母线系统、升压变电站、风电发电机组并网系统、控制系统、偏航系统、监控系统、继电保护系统、可编程逻辑控制器(programmable logic controller，简称plc)安全自动装置系统、变桨系统、齿轮箱及传动系统、液压控制系统、润滑油系统、箱式变电站、场用电系统、自动发电控制(automatic generation control，简称agc)/自动电压控制(automatic voltage control，简称avc)和无功补偿装置(比如静止无功发生器(static var generator，简称svg))。
40.在本发明实施例中，风电场中的设备可以包括升压站内的主要设备，比如升压变、集电线路、svc、svg、继电保护系统等。
41.在本发明实施例中，可以对风力发电机组和风电场进行三维建模，例如，可以根据待仿真风电场的实际场景，使用三维平台建立全场三维模型，利用计算机控制系统建立风电场三维空间场景，从而完成风力发电机组和风电场的三维建模。
42.作为一种示例，可以使用maya、pro/e等相关三维软件建造精细的道具、场景模型和材质贴图，一比一真实比例地还原现实中的风电场和风力发电机组中的各设备，通过ue4引擎进行逼真环境以及场景的搭建，对风力发电机组和风场进行三维建模。在三维建模过
程中，可以首先绘制各设备中组件模型的几何轮廓，然后对组件模型进行材质编辑以及贴图设定，最后对组件模型进行细化处理，得到合理的布线和分段，使得组件模型的显示效果更加逼真，再根据各组件之间的连接关系对组件模型进行组装，得到组件部件，最后对组件部件进行装配，得到三维建模后的风电场和风力发电机组。
43.在本发明实施例的一种可能的实现方式中，在对风力发电机组和风电场进行三维建模后，还可以对三维建模后的风力发电机组和风电场中的待优化设备进行优化处理，其中，待优化设备可以包括升压变、集电线路、静止无功补偿器(static var compensator，简称svc)、svg和继电保护系统中的至少一个。
44.步骤102，通过配置或采集的风电场的环境信息和风力发电机组的运行信息，对三维建模后的风电场和风力发电机组进行模拟仿真，并通过vr技术，对模拟仿真后的风电场和风力发电机组进行展示。
45.在本发明实施例中，可以对三维建模后的风力发电机组和风电场进行模拟仿真，并展示，例如通过穿戴式vr设备展示模拟仿真后的风电场和风力发电机组。
46.在本发明实施例的一种可能的实现方式中，可以通过接口对接真实运行系统中采集得到的数据，其中，采集的数据包括风力发电机组的运行信息和风电场的环境信息，风力发电机组的运行信息可以包括设备的功率大小、无功功率数值等信息，风电场的环境信息可以包括风速大小、实际风向等信息，通过采集的风力发电机组的运行信息和风电场的环境信息，对三维建模后的风力发电机组和风电场进行模拟仿真，并展示，例如通过穿戴式vr设备展示模拟仿真后的风电场和风力发电机组。
47.作为一种示例，在进行三维模型的运行仿真时，首先可以通过接口对接真实运行系统中采集回来的数据，并利用采集的数据在三维场景下进行仿真运行模拟，从而使得培训人员可以学习并了解风机运行的实时状态和工作原理，包括功率大小、风速大小、无功功率数值、实际风向等，并且，培训人员还可以观察风电机组和电场故障引起的动作反应。
48.进一步地，还可以模拟风力发电机组从停机—启动—升速—切入—并网的全过程，从而培训人员可以通过三维场景观察风力发电机组在不同模式下的各个部件的运行情况，配合运行仿真实时数据，在三维场景下观看风机实时状态参数，包括功率大小、风速大小、无功功率数值和实际风向等。由此，可以使得培训人员在学习时，能够更好的观察风力发电机组在不同模式下的各个部件运行情况。
49.在本发明实施例的另一种可能的实现方式中，风电场的环境信息和风力发电机组的运行信息也可以人工配置，比如人工配置风机的旋转角度、风速大小、实际风向等信息。在对三维建模后的风电场和风力发电机组进行模拟仿真时，可以获取配置的风电场的环境信息和风力发电机组的运行信息，通过配置的风电场的环境信息和风力发电机组的运行信息，对三维建模后的风电场和风力发电机组进行模拟仿真，并展示，例如通过穿戴式vr设备展示模拟仿真后的风电场和风力发电机组。由此，无需采集真实数据，可以根据实际使用需求，设置对应的信息，可以提升该方法的适用性。
50.步骤103，获取与风电场和风力发电机组匹配的引导信息；其中，引导信息包括方向信息和提示信息。
51.在本发明实施例中，可以预先根据上述风电场和风力发电机组的实际场景信息，设置对应的引导信息，其中，引导信息可以包括方向信息(比如箭头)和提示信息(比如语音
信息、文本信息、图片信息等)。
52.步骤104，根据方向信息和提示信息，对三维建模后的风电场和风力发电机组中各设备依次进行巡检。
53.在本发明实施例中，可以获取与风电场和风力发电机组匹配的引导信息；其中，引导信息包括方向信息和提示信息，根据方向信息和提示信息，对三维建模后的风电场和风力发电机组中各设备依次进行巡检。
54.举例而言，第一个巡检的设备可以为塔筒，在塔筒处的方向信息可以为：方向向上的箭头，提示信息可以为爬到顶部测试设备1的电流或电压，从而可以根据方向信息和提示信息，爬到塔筒上方，对设备1的电流或电压进行测试，再例如，第二个巡检的设备为电机，则可以根据方向信息，移动到电机处，从而可以根据提示信息，对电机的电压或电流进行测试。
55.本发明实施例的基于三维可视化的风电场培训方法，通过对风电场和风力发电机组进行三维建模；通过配置或采集的风电场的环境信息和风力发电机组的运行信息，对三维建模后的风电场和风力发电机组进行模拟仿真，并通过vr技术，对模拟仿真后的风电场和风力发电机组进行展示；获取与风电场和风力发电机组匹配的引导信息；其中，引导信息包括方向信息和提示信息；根据方向信息和提示信息，对模拟仿真后的风电场和风力发电机组中各设备依次进行巡检。由此，可以使得培训人员直观地获知风电场和风力发电机组中各设备的巡检顺序以及巡检的具体方式，提升培训效率。
56.在本发明实施例的一种可能的实现方式中，还可以使用vr技术，对三维建模后的风力发电机组进行设备分解及功能演示。
57.在本发明实施例中，在对风力发电机组和风电场进行三维建模后，即建模完成后，可以使用vr技术，对三维建模后的风力发电机组进行设备分解及功能演示。
58.具体地，可以通过穿戴式vr设备，比如头戴式vr设备，展示三维建模后的风力发电机组和风电场，根据风力发电机组和风电场中各设备之间的连接关系，以及上述设备中各部件之间的连接关系，对三维建模后的风力发电机组和风电场进行拆解，之后，通过预先制作的三维动画资源演示风电发电机组的运行原理，并讲解拆解后的三维建模后的风力发电机组和风电场中各设备的功能和各部件的特点。由此，可以使得培训人员可以直观地获知并了解风力发电机组的原理以及风力发电机组中各部件，从而提升学习效率以及学习速度。
59.作为一种示例，培训人员可以通过佩戴头戴式vr设设备，观看三维建模后的风力发电机组和风电场，从而培训人员可以沉浸在虚拟的风电场环境中，进行真实的三维风电场全貌的巡游。并且，还可以通过制作三维动画资源演示三种机型风电发电机组的运行原理，讲解每个发电机的功能及零部件特点。由此，培训人员可以直观地对风力发电机组的原理以及各部件有着清楚的认知，从而提升学习效率以及学习速度。
60.在本发明实施例的一种可能的实现方式中，在对三维建模后的风力发电机组和风电场进行模拟仿真后，还可以建立风电场的电子地图，通过电子地图将风力发电机组状态直接展示出来，从而可以便于风电场的相关人员能够及时地获知设备状态。下面结合实施例二，对上述过程进行详细说明。
61.图2为本技术实施例二所提供的基于三维可视化的风电场培训方法的流程示意
图。
62.如图2所示，在图1所示实施例的基础上，该基于三维可视化的风电场培训方法还可以包括以下步骤：
63.步骤201，建立风电场的电子地图。
64.步骤202，在电子地图中标注风力发电机组的运行状态。
65.在本发明实施例中，可以建立风电场的电子地图，并在电子地图中标注风力发电机组的运行状态或状态信息。
66.步骤203，向外部设备发送基于电子地图的监测画面，其中，监测画面，用于展示风力发电机组和风电场的状态信息，以使外部设备根据电子地图进行定位和路径规划，和/或，对风力发电机组进行健康度评估。
67.在本发明实施例中，还可以向外部设备发送基于电子地图的监测画面，该监测画面，用于展示风力发电机组和风电场的状态信息，以使外部设备根据电子地图进行定位和路径规划，和/或，对风力发电机组进行健康度评估。
68.作为一种示例，以外部设备为移动终端进行示例，可以提供基于电子地图的风电场机组状态的监测画面或分析画面，从而可以实现基于移动终端全球定位系统(global position system，简称gps)的人员定位与巡视路径规划，巡视人员可以通过移动终端与风电场信息管理系统相连，进行人员交互寻迹、音视图传输、数据处理以及风力发电机组健康度评估。
69.需要说明的是，目前风电场和风力发电机组中各设备的检修培训也是通过线下实物培训，培训的周期长、成本高，并且，风力发电机组的内部元件无法直观地展现在培训人员的面前，进一步增加了培训的难度。
70.而本发明实施例中，可以根据风电场和风力发电机组中各设备的不同故障类型，制作三维动画资源，该三维动画资源用于演示不同故障类型对应的故障处理方案，从而本发明实施例中，为了使得培训人员能够对各种故障类型进行处理，即实现对培训人员进行检修培训，可以获取根据风电场和风力发电机组中各设备的故障类型制作的三维动画资源，通过穿戴式vr设备对三维动画资源进行演示，以展示不同故障类型对应的故障处理方案。由此，可以使得培训人员直观地获知不同故障类型对应的故障处理方案，可以提升检修培训效率。
71.在本公开实施例的一种可能的实现方式中，还可以对集中部署的远程仿真服务器进行管理和维护，其中，远程仿真服务器中部署有仿真机，仿真机用于对三维建模后的风力发电机组和风电场进行模拟仿真，以使培训人员对模拟仿真后的风电场和风力发电机组中各设备进行依次巡检。
72.举例而言，在获取与风电场和风力发电机组匹配的引导信息；其中，引导信息包括方向信息和提示信息，并根据方向信息和提示信息，对三维建模后的风电场和风力发电机组中各设备依次进行巡检后，还可以对培训人员进行考核，此时，可以不显示引导信息，仅在仿真机上对三维建模后的风力发电机组和风电场进行模拟仿真，由培训人员根据所学内容，对模拟仿真后的风电场和风力发电机组中各设备进行依次巡检，从而可以根据培训人员的巡检步骤确定培训人员是否已了解具体的巡检过程。例如，可以对培训人员的巡检步骤打分，根据最终分值确定培训人员是否已了解具体的巡检过程。
73.作为一种示例，可以集中部署远程仿真服务器，其中，远程仿真服务器中部署有仿真机，并在本地进行各仿真机的集中管理和维护工作，各个风电场的学员或异地学员，可以使用操作客户端独立完成仿真培训，并且还可以通过互联网进行单人练习、本地多人协同练习和异地多人协同练习。
74.在本发明实施例的一种可能的实现方式中，上述仿真机，还可以用于获取配置或采集的风力发电机组处于故障状态下的运行信息，根据处于故障状态下的运行信息，对三维建模后的风力发电机组进行模拟仿真，并展示，以使培训人员对模拟仿真后的风力发电机组进行故障处理。
75.举例而言，在获取根据风电场和风力发电机组中各设备的故障类型制作的三维动画资源，并通过穿戴式vr设备对三维动画资源进行演示，以展示不同故障类型对应的故障处理方案后，还可以对培训人员进行考核，例如可以停止展示不同故障类型对应的故障处理方案，仅由仿真机获取配置或采集的风力发电机组处于故障状态下的运行信息，根据上述处于故障状态下的运行信息，对三维建模后的风力发电机组进行模拟仿真，并由培训人员根据所学内容，对模拟仿真后的风力发电机组进行故障处理，从而可以根据培训人员的故障处理操作确定培训人员是否已了解具体的故障处理方案。例如，可以对培训人员的故障处理操作打分，根据最终分值确定培训人员是否已了解具体的故障处理方案。
76.作为一种示例，本发明实施例还提供一种基于三维可视化的风电场培训系统，该系统可以提供用于用户查询学习资源的页面，例如首页，该系统还可以包括用户登录模块、场景展示模块、设备管理模块和系统管理模块。
77.其中，可以通过三维建模以及用户界面(user interface，简称ui)设计实现科技感的首页展示效果和人性化的操作。
78.用户登录模块，用于根据用户名、密码以及动态验证码，对用户进行登录认证，并根据认证通过后的用户的权限信息，展示对应权限的操作场景。
79.场景展示模块具体可以用于：
80.1、场景中模型的构建。可以根据系统需求选用maya，pro/e等相关三维软件建造精细的道具和场景模型和材质贴图，一比一真实比例还原现实，通过ue4引擎进行逼真环境以及场景的搭建，对风力发电机组和风电场进行三维建模。在风机组件模型的建模过程中，首先绘制组件模型的几何轮廓，然后对组件模型进行材质编辑以及贴图设定，最后对组件模型进行细化处理，得到合理的布线和分段，使得组件模型的显示效果更加逼真，再根据装配关系，对组件模型进行组装，得到组件部件，最后对组件部件进行装配，得到风机总成。
81.2、风场三维场景巡视漫游。其中，巡视漫游支持自主漫游和固定视点漫游两种方式，以提升系统的灵活性。
82.其中，在自主漫游的过程中，观察者的视点始终保持在地球表面上，可以在三维场景中任意行走，但是在漫游的过程中观察者的视点可能会穿过场景中的模型甚至钻入山体间，因此可以在漫游过程中加入碰撞检测功能。
83.固定视点漫游，是指不论当前视点在哪里，都会朝向预先设定好的终点进行移动。通过固定视点漫游，可以快速移动至目标风电场，到达目标地点后，可以配合自主漫游进行三维场景的漫游，固定视点漫游的终点可以通过风电场数据库中的数据自动生成，并通过程序处理视点方向角(与初始视点的地球旋转角度)、海拔、观察者视点与地平面夹角、及观
察者视点与目标点距离等参数。当然，上述数据也可以根据风电场实际数据的变化而变化。
84.3、风电场三维场景仿真，具体流程分为三部分：风力发电机组三维建模、风力发电机组三维动画制作和动画后期处理，通过对接不同的运行仿真数据，使得三维模型呈现不同的可视化动画效果。
85.4、设备运行状态展示，主要展示设备包括：风电机组、母线系统、升压变电站、风电发电机组并网系统(含变流器控制)、控制系统、偏航系统、监控系统、继电保护系统、plc安全自动装置系统、变桨系统、齿轮箱及传动系统、液压控制系统、润滑油系统、箱式变电站、场用电系统、agc/avc、svg无功补偿装置等系统。配合运行仿真实时数据，在三维场景下展示风机实时状态参数，如功率大小、风速大小、无功功率数值、实际风向等。展示机组从停机—启动—升速—切入—并网的全过程。
86.5、设备分解和培训展示。对风电场和风力发电机组设备进行拆解和培训，其中，风力发电机组机型包括双馈机型、鼠笼机和直驱(半直驱)，还包含风机整机和其内主要设备和系统，塔筒、叶片、齿轮箱、发电机、变流器、变桨系统、偏航系统、轴承、机舱、轮毂、散热、水冷、液压控制系统、(主)控制系统、箱变等。设备分解和培训展示包括结构、功能、工作原理介绍和三维动画资源展示。风电场设备包括升压站内的主要设备，比如升压变、集电线路、svc(svg)、继电保护系统等。
87.6、电子地图管理，包括管理电子地图图元信息以及矢量数据。其中，矢量数据是一种表示矢量图形的记录坐标，在直角坐标系中，使用x、y坐标尽可能地精准的表现实体位置，常用于表示地图中的地理信息。在大比例尺地图中，图层一般分为多个层次，每个层次由不同精度、位置、颜色等参数的矢量数据组合而成。合理的分层可以实现各层矢量数据之间的无缝拼接。
88.设备管理模块，是指对风电场展示设备的属性信息进行维护和管理。
89.系统管理模块，是指对系统对应的用户、组织架构、角色以及权限进行配置和管理，同时记录用户对应的系统登录日志以及操作日志记录。
90.作为一种示例，以穿戴式vr设备为vr眼镜进行示例，用户与系统之间的交互流程图可以如图4所示，交互流程的输入主要为用户的头部姿态信息以及设备的输入信息(例如键盘或者外接手柄等等)，系统的输出为视觉以及听觉效果。
91.其中，其中vr眼镜位姿识别模块，用于根据读取的摄像头的单目视觉信息，识别vr眼镜的位姿信息。
92.渲染模块，用于根据双目位置，利用opengl函数进行渲染区域的分割，对视角进行操作后分别绘制场景。
93.3d音效模块，用于利用耳机的左右声道的音量差以及相位差，模拟出声音与人在不同3d相对位置下的声音状态，给人以仿真环境下的仿真声音体验。
94.图像通信模块，用于将渲染好的图像传输至vr眼镜。
95.本发明实施例中，基于三维可视化技术进行风电场培训和实践，具体地，通过将风力发电机组和风电场中的风力发电设备进行三维建模，并将三维建模后的设备采用vr技术，对整个风力发电机组中各设备运行的运力进行分解和演示，从而对整个风力发电机组有着更好的学习途径，无需实物练习即可明白设备的运行原理，可以提高整体的学习效率。并且，通过风电场和风电发电机组运行仿真系统，还能够实现对采集数据的实时保护，帮助
风力发电机组相关专业人员，快速学习掌握风机的实时状态参数，如功率大小、风速大小、无功功率数值、实际风向等，观察风力发电机组、风电场故障引起的动作反应，以及在三维场景下观察整个模拟机组从停机—启动—升速—切入—并网的全过程，使培训人员在学习时，能够更好的观察风力发电机组在不同模式下的各个部件的运行情况。此外，通过电子地图的三维巡视仿真，提供基于电子地图的风电场中风力发电机组状态监测、分析画面，实现基于移动终端gps的人员定位与巡视路径规划，进而使巡视人员可以通过移动终端与风电场信息管理系统相连，进行人员交互寻迹、音视图传输、数据处理以及机组健康度评估。最后，通过部署远程仿真服务器，可以通过广域网(互联网)进行单人练习、本地多人协同练习，异地多人协同练习等，由此，培训人员可以采用互联网方式，参与风电场远程培训，从而提升学习效率以及降低人员培训成本。
96.与上述图1至图2实施例提供的基于三维可视化的风电场培训方法相对应，本发明还提供一种基于三维可视化的风电场培训装置，由于本发明实施例提供的基于三维可视化的风电场培训装置与上述图1至图2实施例提供的基于三维可视化的风电场培训方法相对应，因此在基于三维可视化的风电场培训方法的实施方式也适用于本发明实施例提供的基于三维可视化的风电场培训装置，在本发明实施例中不再详细描述。
97.图5为本发明实施例三所提供的基于三维可视化的风电场培训装置的结构示意图。
98.如图5所示，该基于三维可视化的风电场培训装置500可以包括：建模模块510、模拟模块520、展示模块530、获取模块540以及巡检模块550。
99.其中，建模模块510，用于对风电场和风力发电机组进行三维建模。
100.模拟模块520，用于通过配置或采集的风电场的环境信息和风力发电机组的运行信息，对三维建模后的风电场和风力发电机组进行模拟仿真。
101.展示模块530，用于通过vr技术，对模拟仿真后的风电场和风力发电机组进行展示。
102.获取模块540，用于获取与风电场和风力发电机组匹配的引导信息；其中，引导信息包括方向信息和提示信息。
103.巡检模块550，用于根据方向信息和提示信息，对模拟仿真后的风电场和风力发电机组中各设备依次进行巡检。
104.在本发明实施例的一种可能的实现方式中，展示模块530，还用于通过穿戴式vr设备展示三维建模后的风电场和风力发电机组。
105.该基于三维可视化的风电场培训装置500还可以包括：
106.拆解模块，用于根据风电场和风力发电机组中各设备之间的连接关系，及各设备中各部件之间的连接关系，对三维建模后的风电场和风力发电机组进行拆解。
107.演示模块，用于通过穿戴式vr设备对预先制作的三维动画资源进行演示，以展示风电发电机组的运行原理，并讲解拆解后的三维建模后的风电场和风力发电机组中各设备的功能和各部件的特点。
108.在本发明实施例的一种可能的实现方式中，该基于三维可视化的风电场培训装置500还可以包括：
109.获取模块，用于获取根据风电场和风力发电机组中各设备的故障类型制作的三维
动画资源。
110.展示模块530，还用于通过穿戴式vr设备对三维动画资源进行演示，以展示不同故障类型对应的故障处理方案。
111.在本发明实施例的一种可能的实现方式中，该基于三维可视化的风电场培训装置500还可以包括：
112.建立模块，用于建立风电场的电子地图。
113.标注模块，用于在电子地图中标注风力发电机组的运行状态。
114.发送模块，用于向外部设备发送基于电子地图的监测画面，其中，监测画面，用于展示风力发电机组和风电场的状态信息，以使外部设备根据电子地图进行定位和路径规划，和/或，对风力发电机组进行健康度评估。
115.在本发明实施例的一种可能的实现方式中，该基于三维可视化的风电场培训装置500还可以包括：
116.管理模块，用于对集中部署的远程仿真服务器进行管理和维护，其中，远程仿真服务器中部署有仿真机，仿真机用于对三维建模后的风电场和风力发电机组进行模拟仿真，以使培训人员对模拟仿真后的风电场和风力发电机组中各设备进行依次巡检。
117.在本发明实施例的一种可能的实现方式中，仿真机，还用于获取配置或采集的风力发电机组处于故障状态下的运行信息，根据处于故障状态下的运行信息，对三维建模后的风力发电机组进行模拟仿真，并展示，以使培训人员对模拟仿真后的风力发电机组进行故障处理。
118.在本发明实施例的一种可能的实现方式中，风电场中的设备包括升压变、集电线路、静止无功补偿器svc、静止无功发生器svg、继电保护系统中的至少一个。
119.本发明实施例的基于三维可视化的风电场培训装置，通过对风电场和风力发电机组进行三维建模；通过配置或采集的风电场的环境信息和风力发电机组的运行信息，对三维建模后的风电场和风力发电机组进行模拟仿真，并通过vr技术，对模拟仿真后的风电场和风力发电机组进行展示；获取与风电场和风力发电机组匹配的引导信息；其中，引导信息包括方向信息和提示信息；根据方向信息和提示信息，对模拟仿真后的风电场和风力发电机组中各设备依次进行巡检。由此，可以使得培训人员直观地获知风电场和风力发电机组中各设备的巡检顺序以及巡检的具体方式，提升培训效率。
120.为了实现上述实施例，本发明还提出一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时，实现如本发明前述实施例提出的基于三维可视化的风电场培训方法。
121.为了实现上述实施例，本发明还提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明前述实施例提出的基于三维可视化的风电场培训方法。
122.为了实现上述实施例，本发明还提出一种计算机程序产品，当计算机程序产品中的指令处理器执行时，执行如本发明前述实施例提出的基于三维可视化的风电场培训方法。
123.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
124.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
125.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
126.在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
127.应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
128.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
129.此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机
可读取存储介质中。
130.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。