基于3d場(chǎng)景顯示技術(shù)的變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于3D場(chǎng)景顯示技術(shù)的變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括站端系統(tǒng)和上級(jí)平臺(tái)，所述站端系統(tǒng)包括三維引擎/模型數(shù)據(jù)服務(wù)器、管理客戶端、前端編碼設(shè)備和多個(gè)攝像機(jī)，所述上級(jí)平臺(tái)包括管理服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、三維圖形處理服務(wù)器和視頻監(jiān)控客戶端。本實(shí)用新型通過(guò)建立三維模型、使用Unity3D軟件實(shí)現(xiàn)3D場(chǎng)景顯示，本實(shí)用新型的應(yīng)用將優(yōu)化電力部門(mén)工作的傳統(tǒng)模式，由事后處理向事前預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)化，使管理人員有充分的時(shí)間和精力去綜合、分析、解決系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中的問(wèn)題，從而提高管理工作質(zhì)量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于3D場(chǎng)景顯示技術(shù)的變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)，尤其涉及一種基于3D場(chǎng)景顯示技術(shù)的變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)為智能變電站生產(chǎn)運(yùn)行及安防應(yīng)急提供了重要手段。目前國(guó)內(nèi)變電站中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的呈現(xiàn)主要以視頻資源列表、一次接線圖、設(shè)備照片和現(xiàn)場(chǎng)錄像等常規(guī)多媒體方式作為表現(xiàn)手段。這些傳統(tǒng)顯示基于二維平面，不能真實(shí)呈現(xiàn)變電站現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。為了使視頻中的場(chǎng)景以及物體更具有立體感，更直觀、逼真、有效地再現(xiàn)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，給人以身臨其境的感受，在變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)中引入3D場(chǎng)景顯示技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)有系統(tǒng)的視頻資源，對(duì)變電站的設(shè)備及場(chǎng)景進(jìn)行展示和呈現(xiàn)。目前3D場(chǎng)景顯示技術(shù)在智能電網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用還不普遍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種能夠真實(shí)呈現(xiàn)變電站現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的基于3D顯示技術(shù)的變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0005]本實(shí)用新型包括站端系統(tǒng)和上級(jí)平臺(tái)，所述站端系統(tǒng)包括三維引擎/模型數(shù)據(jù)服務(wù)器、管理客戶端、前端編碼設(shè)備和多個(gè)攝像機(jī)，所述上級(jí)平臺(tái)包括管理服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、三維圖形處理服務(wù)器、視頻監(jiān)控客戶端。
[0006]多個(gè)所述攝像機(jī)的信號(hào)輸出端分別與所述前端編碼設(shè)備的視頻信號(hào)輸入端連接，所述管理客戶端的控制信號(hào)輸出端與所述前端編碼設(shè)備的控制信號(hào)輸入端連接，所述前端編碼設(shè)備的視頻信號(hào)輸出端與所述流媒體服務(wù)器的視頻信號(hào)輸入端連接，所述管理客戶端的圖形調(diào)用信號(hào)輸出端與所述三維引擎/模型數(shù)據(jù)服務(wù)器的圖形調(diào)用信號(hào)輸入接口連接，所述管理客戶端的通信端口與所述管理服務(wù)器的通信端口連接，所述管理服務(wù)器的圖形調(diào)用信號(hào)輸出接口與所述三維圖形處理服務(wù)器的圖形調(diào)用輸入接口連接，所述管理服務(wù)器的控制信號(hào)輸出端與所述流媒體服務(wù)器的控制信號(hào)輸入端連接，所述流媒體服務(wù)器的視頻信號(hào)輸出端與所述視頻監(jiān)控客戶端的視頻信號(hào)輸入端連接，所述三維圖形處理服務(wù)器的圖形信號(hào)輸出端與所述視頻監(jiān)控客戶端的圖形信號(hào)輸入端連接。
[0007]要建立三維模型首先要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，包括地理信息、建筑物紋理等來(lái)，通過(guò)攝像機(jī)和傳感器完成對(duì)信息的采集之后存儲(chǔ)到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，利用三維制作軟件3ds MAX根據(jù)已經(jīng)采集的信息進(jìn)行三維模型的建立。然后利用Unity3D軟件的透視投影原理進(jìn)行模型渲染，發(fā)布至Web，通過(guò)視頻播放軟件與GUI界面預(yù)設(shè)視頻窗口疊加，實(shí)現(xiàn)3D場(chǎng)景顯示。
[0008]作為優(yōu)選，所述攝像機(jī)為模擬攝像機(jī)或網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。
[0009]進(jìn)一步地，所述站端系統(tǒng)還包括多個(gè)傳感器，多個(gè)所述傳感器的信號(hào)輸出端分別與所述前端編碼設(shè)備的信號(hào)輸入端連接。[0010]本實(shí)用新型的有益效果:
[0011]本實(shí)用新型通過(guò)建立三維模型、使用Unity3D軟件實(shí)現(xiàn)3D場(chǎng)景顯示，本實(shí)用新型的應(yīng)用將優(yōu)化電力部門(mén)工作的傳統(tǒng)模式，由事后處理向事前預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)化，使管理人員有充分的時(shí)間和精力去綜合、分析、解決系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中的問(wèn)題，從而提高管理工作質(zhì)量。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型基于3D場(chǎng)景顯示技術(shù)的變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型基于3D場(chǎng)景顯示技術(shù)的變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括站端系統(tǒng)和上級(jí)平臺(tái)，所述站端系統(tǒng)包括三維引擎/模型數(shù)據(jù)服務(wù)器、管理客戶端、前端編碼設(shè)備和多個(gè)攝像機(jī)，所述上級(jí)平臺(tái)包括管理服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、三維圖形處理服務(wù)器和視頻監(jiān)控客戶端。
[0015]多個(gè)所述攝像機(jī)的信號(hào)輸出端分別與所述前端編碼設(shè)備的視頻信號(hào)輸入端連接，所述管理客戶端的控制信號(hào)輸出端與所述前端編碼設(shè)備的控制信號(hào)輸入端連接，所述前端編碼設(shè)備的視頻信號(hào)輸出端與所述流媒體服務(wù)器的視頻信號(hào)輸入端連接，所述管理客戶端的圖形調(diào)用信號(hào)輸出端與所述三維引擎/模型數(shù)據(jù)服務(wù)器的圖形調(diào)用信號(hào)輸入接口連接，所述管理客戶端的通信端口與所述管理服務(wù)器的通信端口連接，所述管理服務(wù)器的圖形調(diào)用信號(hào)輸出接口與所述三維圖形處理服務(wù)器的圖形調(diào)用輸入接口連接，所述管理服務(wù)器的控制信號(hào)輸出端與所述流媒體服務(wù)器的控制信號(hào)輸入端連接，所述流媒體服務(wù)器的視頻信號(hào)輸出端與所述視頻監(jiān)控客戶端的視頻信號(hào)輸入端連接，所述三維圖形處理服務(wù)器的圖形信號(hào)輸出端與所述視頻監(jiān)控客戶端的圖形信號(hào)輸入端連接。
[0016]所述攝像機(jī)為模擬攝像機(jī)或網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。所述站端系統(tǒng)還包括多個(gè)傳感器，多個(gè)所述傳感器的信號(hào)輸出端分別與所述前端編碼設(shè)備的信號(hào)輸入端連接。如圖1所示，應(yīng)用時(shí)，攝像機(jī)若為模擬攝像機(jī)，則通過(guò)前端編碼設(shè)備進(jìn)行視頻信息編碼，攝像機(jī)若為網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，則由其自身進(jìn)行視頻信息編碼。三維引擎/模型數(shù)據(jù)服務(wù)器將采集的信息，包括錄像、圖片信息、建筑物紋理等進(jìn)行三維模型建立。管理客戶端將前端編碼設(shè)備出來(lái)的視頻圖像傳送給上級(jí)平臺(tái)的流媒體服務(wù)器，同時(shí)將三維引擎/模型數(shù)據(jù)服務(wù)器建立的三維模型傳送到上級(jí)平臺(tái)的管理服務(wù)器上。上級(jí)平臺(tái)管理服務(wù)器調(diào)用流媒體服務(wù)器的視頻信號(hào)送到視頻監(jiān)控客戶端，同時(shí)管理服務(wù)器將三維引擎/模型數(shù)據(jù)服務(wù)器建立的三維模型送到三維圖形處理服務(wù)器。三維圖形處理服務(wù)器對(duì)三維建模的圖像模型進(jìn)行渲染處理，并發(fā)送到視頻監(jiān)控客戶端。在視頻監(jiān)控客戶端上將三維圖形處理服務(wù)器處理的圖形數(shù)據(jù)以及流媒體服務(wù)器傳送過(guò)來(lái)的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及疊加顯示。
[0017]結(jié)合圖1，下面用具體的流程描述視頻監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)3D場(chǎng)景顯示，其過(guò)程如下:
[0018]1、攝像機(jī)分為模擬攝像機(jī)和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)兩種，模擬攝像機(jī)通過(guò)前端編
[0019]碼設(shè)備進(jìn)行編碼，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)自行進(jìn)行編碼處理；
[0020]2、在變電站中根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置傳感器獲取設(shè)備及周邊環(huán)境情況信息，對(duì)包括地理信息、建筑物紋理等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。[0021]3、利用三維軟件3ds MAX對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，將建立的模型進(jìn)行場(chǎng)景的拼接，模擬出變電站現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景相對(duì)應(yīng)虛擬現(xiàn)實(shí)的初步三維模型。
[0022]4、將初步三維模型導(dǎo)入U(xiǎn)nity3D進(jìn)行模型的透視投影和渲染。
[0023]5、使用Matt Fairfax實(shí)現(xiàn)的Model—3DS類(lèi)支持3DS模型文件的載入，對(duì)導(dǎo)入的三維模型進(jìn)行視圖變換、透視變換和屏幕變換。
[0024]6、將已經(jīng)導(dǎo)入經(jīng)過(guò)投影變換的變電站電力系統(tǒng)以及變電站周邊環(huán)境三維模型進(jìn)行渲染。
[0025]7、三維模型渲染后，將其發(fā)布至Web上，在GUI客戶端界面的設(shè)計(jì)中，預(yù)留配置Web瀏覽器的視頻播放窗口，將Unity3D虛擬視頻與預(yù)先定義的視頻窗口進(jìn)行疊加重合，實(shí)現(xiàn)3D視頻播放功能。
【權(quán)利要求】
1.一種基于3D場(chǎng)景顯示技術(shù)的變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括站端系統(tǒng)和上級(jí)平臺(tái)，所述站端系統(tǒng)包括三維引擎/模型數(shù)據(jù)服務(wù)器、管理客戶端、前端編碼設(shè)備和多個(gè)攝像機(jī)，所述上級(jí)平臺(tái)包括管理服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、三維圖形處理服務(wù)器和視頻監(jiān)控客戶端； 多個(gè)所述攝像機(jī)的信號(hào)輸出端分別與所述前端編碼設(shè)備的視頻信號(hào)輸入端連接，所述管理客戶端的控制信號(hào)輸出端與所述前端編碼設(shè)備的控制信號(hào)輸入端連接，所述前端編碼設(shè)備的視頻信號(hào)輸出端與所述流媒體服務(wù)器的視頻信號(hào)輸入端連接，所述管理客戶端的圖形調(diào)用信號(hào)輸出端與所述三維引擎/模型數(shù)據(jù)服務(wù)器的圖形調(diào)用信號(hào)輸入接口連接，所述管理客戶端的通信端口與所述管理服務(wù)器的通信端口連接，所述管理服務(wù)器的圖形調(diào)用信號(hào)輸出接口與所述三維圖形處理服務(wù)器的圖形調(diào)用輸入接口連接，所述管理服務(wù)器的控制信號(hào)輸出端與所述流媒體服務(wù)器的控制信號(hào)輸入端連接，所述流媒體服務(wù)器的視頻信號(hào)輸出端與所述視頻監(jiān)控客戶端的視頻信號(hào)輸入端連接，所述三維圖形處理服務(wù)器的圖形信號(hào)輸出端與所述視頻監(jiān)控客戶端的圖形信號(hào)輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D場(chǎng)景顯示技術(shù)的變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述攝像機(jī)為t吳擬攝像機(jī)或網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D場(chǎng)景顯示技術(shù)的變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述站端系統(tǒng)還包括多個(gè)傳感器，多個(gè)所述傳感器的信號(hào)輸出端分別與所述前端編碼設(shè)備的信號(hào)輸入端連接。
【文檔編號(hào)】G06T19/00GK203608289SQ201320760414
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】楊鴻昌, 徐亮, 馮華, 彭偉夫, 徐澤暉, 白丁 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)四川省電力公司信息通信公司