(19)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 202210942563.7 (22)申请日 2022.08.08 (71)申请人 北京中润惠通科技发展 有限公司 地址 100000 北京市海淀区大柳树 富海中 心2号楼12层1208- 050 (72)发明人 石少波　甘琪海　赵光　刘智　 胡京东　张斌　郑路峰　刘白剑　 (74)专利代理 机构 北京冠和权律师事务所 11399 专利代理师 陈姣姣 (51)Int.Cl. H02J 13/00(2006.01) G06Q 10/00(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种数字 孪生式牵引变电所智慧运维系统 (57)摘要 本发明提供了一种数字孪生式牵引变电所 智慧运维系统， 包括： 模 型构建模块， 用于基于预 设装置对牵引变电所设备以及环 境进行扫描， 并 基于扫描结果根据目标比例构建三维可视化映 射模型； 融合模块， 用于采集所述牵引变电所设 备的运行数据， 并基于数字孪生技术将所述运行 数据在所述三维可视化映射模型中关联映射； 运 维模块， 用于基于关联映射结果对牵引变电所设 备的运行状态进行评估， 并基于评估 结果对所述 牵引变电所设备进行运维， 且生成设备运维报 告。 通过对牵引变电所进行模型仿真， 便于及时 查找故障以及漏洞， 大幅度提高牵引变电所设备 巡视维护质量， 降低人员劳动强度， 同时可以实 现牵引变电所 无人值守， 解 放生产力的目的。 权利要求书4页 说明书14页 附图2页 CN 115395646 A 2022.11.25 CN 115395646 A 1.一种数字 孪生式牵引变电所智慧运维系统， 其特 征在于， 包括： 模型构建模块， 用于基于预设装置对牵引 变电所设备以及环境进行扫描， 并基于扫描 结果根据目标比例构建三维可视化映射模型集 合； 融合模块， 用于采集所述牵引 变电所设备的运行数据， 并基于数字孪生技术将所述运 行数据在所述 三维可视化映射模型集 合中关联映射； 运维模块， 用于基于关联映射结果对牵引 变电所设备的运行状态进行评估， 并基于评 估结果对所述牵引变电所设备进行运维， 且生成设备运维报告。 2.根据权利要求1所述的一种数字孪生式牵引变电所智慧运维系统， 其特征在于， 模型 构建模块， 包括： 扫描单元， 用于获取牵引 变电所的场景地图， 并基于所述场景地图确定所述牵引 变电 所设备在所述牵引变电所内的分布情况； 所述扫描单元， 用于基于所述分布情况控制无人机以及激光扫描仪对所述牵引变电所 设备以及牵引变电所 的环境进行扫描， 得到目标三维 图像， 并将所述 目标三维 图像传输至 管理终端； 模型处理单元， 用于对所述目标三维图像进行处理， 确定所述牵引 变电所设备以及牵 引变电所的环境的点云数据， 并基于所述点云数据通过预设方式根据目标比例构建所述牵 引变电所设备以及牵引变电所的环境的三维可视化映射模型集 合。 3.根据权利要求2所述的一种数字孪生式牵引变电所智慧运维系统， 其特征在于， 模型 处理单元， 包括： 图像获取子单元， 用于获取目标三维图像， 并确定所述目标三维图像的分辨率， 其在所 述分辨率小于预设阈值时， 将所述目标三维图像进行解码； 分辨率调整子单元， 用于确定所述分辨率与预设阈值的差值， 并基于解码结果根据所 述差值对所述目标三维图像的图像参数进行调整， 且在参数调整后重构所述目标三维图 像； 图像处理子单元， 用于确定所述目标三维图像中所述牵引变电所设备以及牵引变电所 环境对应的目标平面， 并将所述目标平面进行量 化， 得到多个图像点； 所述图像处理子单元， 还用于基于所述图像点确定所述目标平面的法向量， 并基于所 述法向量确定所述目标平面内所述多个图像点的位置关系， 且基于所述多个图像点的位置 关系得到所述牵引变电所设备以及牵引变电所的环境的点云数据。 4.根据权利要求2所述的一种数字孪生式牵引变电所智慧运维系统， 其特征在于， 扫描 单元， 包括： 图像识别 子单元， 用于获取所述无人机以及激光扫描仪对所述牵引变电所设备以及牵 引变电所的环境进行扫描后得到的目标三维图像， 并提取所述目标三维图像中的目标主体 的结构信息； 图像标记子单元， 用于基于所述结构信 息确定所述牵引变电所设备的属性信 息以及所 述牵引变电所设备在所述牵引变电所中的目标位置， 并基于所述属性信息以及目标位置对 所述目标三维图像中的目标主体设置图注。 5.根据权利要求1所述的一种数字孪生式牵引变电所智慧运维系统， 其特征在于， 模型 构建模块， 包括：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115395646 A 2模型获取单元， 用户获取构建的所述三维可视化映射模型集合， 并提取所述三维可视 化映射模型集 合中各三维可视化映射模型的功能特 征； 模型融合单元， 用于基于所述各三维可视化映射模型的功能特征确定所述三维可视化 映射模型之间的关联关系； 所述模型融合单元， 用于基于所述关联关系对所述各三维可视化映射模型进行适配， 并基于适配结果对所述各三 维可视化映射模型预留数据接口， 完成对所述各三维可视化映 射模型的融合 适配。 6.根据权利要求1所述的一种数字孪生式牵引变电所智慧运维系统， 其特征在于， 融合 模块， 包括： 数据传输链路构建单元， 用于获取后台管理终端的通讯地址以及各预设数据采集设备 的接口地址， 并基于物联网根据所述通讯地址和所述接口地址构建所述后台管理终端与所 述各预设数据采集设备的网络传输链路； 数据采集单元， 用于后台管理终端基于所述网络传输链路 向所述各预设数据采集设备 发送数据采集规则， 并接收所述各预设数据采集设备采集到的牵引变电所设备的运行数 据， 其中， 不同的预设数据采集设备用于采集 不同业务系统的运行 数据； 格式规范单元， 用于对接收到的运行数据进行解码， 得到所述运行数据的特征属性， 并 基于所述特征属性从预设数据转换规则库确定所述运行数据对应的数据转换标准， 且基于 所述数据转换 标准将所述 运行数据进行格式转换， 得到待导入运行 数据； 数据处理单元， 用于获取构建的三维可视化映射模型集合中各三维可视化映射模型的 业务规则， 并基于所述 业务规则对所述待导入运行 数据进行 过滤； 所述数据处理单元， 还用于基于过滤结果确定所述待导入运行数据与 各三维可视化映 射模型的适配度， 并基于所述 适配度确定所述待导入运行 数据进行分类标识； 数据导入单元， 用于基于所述分类标识确定所述待导入数据与 所述各三维可视化映射 模型中各配置项的映射关系， 其中， 所述各三维可视化映射模型中包括至少一个 配置项； 数据导入单元， 用于基于所述映射关系根据 预设适配协议对所述待导入运行数据进行 适配， 并将适配完成的待导入运行数据缓存至数据导入队列， 同时， 获取各三 维可视化映射 模型的数据接口； 数据导入单元， 用于基于所述数据接口将所述数据导入队列与 所述各三维可视化映射 模型进行对接， 并基于对接结果将所述待导入 数据分别导入各三 维可视化映射模型中对应 的目标配置项， 完成运行 数据在所述 三维可视化映射模型集 合中的关联映射。 7.根据权利要求6所述的一种数字孪生式牵引变电所智慧运维系统， 其特征在于， 数据 采集单元， 包括： 属性分析子单元， 用于获取采集到的牵引 变电所设备的运行数据， 并获取所述牵引 变 电所设备的属性信息； 所述属性分析子单元， 用于基于所述属性信息确定各所述牵引 变电所设备的相似性， 并基于所述相似性确定对各所述牵引变电所设备的运行数据的采集方式 以及数据采集口 径； 数据规范子单元， 用于基于所述采集方式以及数据采集口径确定对所述牵引变电所设 备的运行数据的资源整合机制， 并基于所述资源整合机制对采集到的各牵引变电所设备的权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115395646 A 3