基于3d場景顯示技術的變電站視頻監(jiān)控系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于3D場景顯示技術的變電站視頻監(jiān)控系統，包括站端系統和上級平臺，所述站端系統包括三維引擎/模型數據服務器、管理客戶端、前端編碼設備和多個攝像機，所述上級平臺包括管理服務器、流媒體服務器、三維圖形處理服務器和視頻監(jiān)控客戶端。本實用新型通過建立三維模型、使用Unity3D軟件實現3D場景顯示，本實用新型的應用將優(yōu)化電力部門工作的傳統模式，由事后處理向事前預測轉化，使管理人員有充分的時間和精力去綜合、分析、解決系統運行維護過程中的問題，從而提高管理工作質量。
【專利說明】基于3D場景顯示技術的變電站視頻監(jiān)控系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種變電站視頻監(jiān)控系統，尤其涉及一種基于3D場景顯示技術的變電站視頻監(jiān)控系統。
【背景技術】
[0002]變電站視頻監(jiān)控系統為智能變電站生產運行及安防應急提供了重要手段。目前國內變電站中的視頻監(jiān)控系統的呈現主要以視頻資源列表、一次接線圖、設備照片和現場錄像等常規(guī)多媒體方式作為表現手段。這些傳統顯示基于二維平面，不能真實呈現變電站現場環(huán)境。為了使視頻中的場景以及物體更具有立體感，更直觀、逼真、有效地再現現實場景，給人以身臨其境的感受，在變電站視頻監(jiān)控系統中引入3D場景顯示技術，結合現有系統的視頻資源，對變電站的設備及場景進行展示和呈現。目前3D場景顯示技術在智能電網領域應用還不普遍。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種能夠真實呈現變電站現場環(huán)境的基于3D顯示技術的變電站視頻監(jiān)控系統。
[0004]本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的:
[0005]本實用新型包括站端系統和上級平臺，所述站端系統包括三維引擎/模型數據服務器、管理客戶端、前端編碼設備和多個攝像機，所述上級平臺包括管理服務器、流媒體服務器、三維圖形處理服務器、視頻監(jiān)控客戶端。
[0006]多個所述攝像機的信號輸出端分別與所述前端編碼設備的視頻信號輸入端連接，所述管理客戶端的控制信號輸出端與所述前端編碼設備的控制信號輸入端連接，所述前端編碼設備的視頻信號輸出端與所述流媒體服務器的視頻信號輸入端連接，所述管理客戶端的圖形調用信號輸出端與所述三維引擎/模型數據服務器的圖形調用信號輸入接口連接，所述管理客戶端的通信端口與所述管理服務器的通信端口連接，所述管理服務器的圖形調用信號輸出接口與所述三維圖形處理服務器的圖形調用輸入接口連接，所述管理服務器的控制信號輸出端與所述流媒體服務器的控制信號輸入端連接，所述流媒體服務器的視頻信號輸出端與所述視頻監(jiān)控客戶端的視頻信號輸入端連接，所述三維圖形處理服務器的圖形信號輸出端與所述視頻監(jiān)控客戶端的圖形信號輸入端連接。
[0007]要建立三維模型首先要進行數據采集，包括地理信息、建筑物紋理等來，通過攝像機和傳感器完成對信息的采集之后存儲到相應的數據庫中，利用三維制作軟件3ds MAX根據已經采集的信息進行三維模型的建立。然后利用Unity3D軟件的透視投影原理進行模型渲染，發(fā)布至Web，通過視頻播放軟件與GUI界面預設視頻窗口疊加，實現3D場景顯示。
[0008]作為優(yōu)選，所述攝像機為模擬攝像機或網絡攝像機。
[0009]進一步地，所述站端系統還包括多個傳感器，多個所述傳感器的信號輸出端分別與所述前端編碼設備的信號輸入端連接。[0010]本實用新型的有益效果:
[0011]本實用新型通過建立三維模型、使用Unity3D軟件實現3D場景顯示，本實用新型的應用將優(yōu)化電力部門工作的傳統模式，由事后處理向事前預測轉化，使管理人員有充分的時間和精力去綜合、分析、解決系統運行維護過程中的問題，從而提高管理工作質量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型基于3D場景顯示技術的變電站視頻監(jiān)控系統的結構框圖。【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0014]如圖1所示，本實用新型基于3D場景顯示技術的變電站視頻監(jiān)控系統，包括站端系統和上級平臺，所述站端系統包括三維引擎/模型數據服務器、管理客戶端、前端編碼設備和多個攝像機，所述上級平臺包括管理服務器、流媒體服務器、三維圖形處理服務器和視頻監(jiān)控客戶端。
[0015]多個所述攝像機的信號輸出端分別與所述前端編碼設備的視頻信號輸入端連接，所述管理客戶端的控制信號輸出端與所述前端編碼設備的控制信號輸入端連接，所述前端編碼設備的視頻信號輸出端與所述流媒體服務器的視頻信號輸入端連接，所述管理客戶端的圖形調用信號輸出端與所述三維引擎/模型數據服務器的圖形調用信號輸入接口連接，所述管理客戶端的通信端口與所述管理服務器的通信端口連接，所述管理服務器的圖形調用信號輸出接口與所述三維圖形處理服務器的圖形調用輸入接口連接，所述管理服務器的控制信號輸出端與所述流媒體服務器的控制信號輸入端連接，所述流媒體服務器的視頻信號輸出端與所述視頻監(jiān)控客戶端的視頻信號輸入端連接，所述三維圖形處理服務器的圖形信號輸出端與所述視頻監(jiān)控客戶端的圖形信號輸入端連接。
[0016]所述攝像機為模擬攝像機或網絡攝像機。所述站端系統還包括多個傳感器，多個所述傳感器的信號輸出端分別與所述前端編碼設備的信號輸入端連接。如圖1所示，應用時，攝像機若為模擬攝像機，則通過前端編碼設備進行視頻信息編碼，攝像機若為網絡攝像機，則由其自身進行視頻信息編碼。三維引擎/模型數據服務器將采集的信息，包括錄像、圖片信息、建筑物紋理等進行三維模型建立。管理客戶端將前端編碼設備出來的視頻圖像傳送給上級平臺的流媒體服務器，同時將三維引擎/模型數據服務器建立的三維模型傳送到上級平臺的管理服務器上。上級平臺管理服務器調用流媒體服務器的視頻信號送到視頻監(jiān)控客戶端，同時管理服務器將三維引擎/模型數據服務器建立的三維模型送到三維圖形處理服務器。三維圖形處理服務器對三維建模的圖像模型進行渲染處理，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器處理的圖形數據以及流媒體服務器傳送過來的視頻數據進行處理及疊加顯示。
[0017]結合圖1，下面用具體的流程描述視頻監(jiān)控系統中實現3D場景顯示，其過程如下:
[0018]1、攝像機分為模擬攝像機和網絡攝像機兩種，模擬攝像機通過前端編
[0019]碼設備進行編碼，網絡攝像機自行進行編碼處理；
[0020]2、在變電站中根據實際情況設置傳感器獲取設備及周邊環(huán)境情況信息，對包括地理信息、建筑物紋理等進行數據采集。[0021]3、利用三維軟件3ds MAX對采集的數據進行建模，將建立的模型進行場景的拼接，模擬出變電站現實場景相對應虛擬現實的初步三維模型。
[0022]4、將初步三維模型導入Unity3D進行模型的透視投影和渲染。
[0023]5、使用Matt Fairfax實現的Model—3DS類支持3DS模型文件的載入，對導入的三維模型進行視圖變換、透視變換和屏幕變換。
[0024]6、將已經導入經過投影變換的變電站電力系統以及變電站周邊環(huán)境三維模型進行渲染。
[0025]7、三維模型渲染后，將其發(fā)布至Web上，在GUI客戶端界面的設計中，預留配置Web瀏覽器的視頻播放窗口，將Unity3D虛擬視頻與預先定義的視頻窗口進行疊加重合，實現3D視頻播放功能。
【權利要求】
1.一種基于3D場景顯示技術的變電站視頻監(jiān)控系統，其特征在于:包括站端系統和上級平臺，所述站端系統包括三維引擎/模型數據服務器、管理客戶端、前端編碼設備和多個攝像機，所述上級平臺包括管理服務器、流媒體服務器、三維圖形處理服務器和視頻監(jiān)控客戶端； 多個所述攝像機的信號輸出端分別與所述前端編碼設備的視頻信號輸入端連接，所述管理客戶端的控制信號輸出端與所述前端編碼設備的控制信號輸入端連接，所述前端編碼設備的視頻信號輸出端與所述流媒體服務器的視頻信號輸入端連接，所述管理客戶端的圖形調用信號輸出端與所述三維引擎/模型數據服務器的圖形調用信號輸入接口連接，所述管理客戶端的通信端口與所述管理服務器的通信端口連接，所述管理服務器的圖形調用信號輸出接口與所述三維圖形處理服務器的圖形調用輸入接口連接，所述管理服務器的控制信號輸出端與所述流媒體服務器的控制信號輸入端連接，所述流媒體服務器的視頻信號輸出端與所述視頻監(jiān)控客戶端的視頻信號輸入端連接，所述三維圖形處理服務器的圖形信號輸出端與所述視頻監(jiān)控客戶端的圖形信號輸入端連接。
2.根據權利要求1所述的基于3D場景顯示技術的變電站視頻監(jiān)控系統，其特征在于:所述攝像機為t吳擬攝像機或網絡攝像機。
3.根據權利要求1所述的基于3D場景顯示技術的變電站視頻監(jiān)控系統，其特征在于:所述站端系統還包括多個傳感器，多個所述傳感器的信號輸出端分別與所述前端編碼設備的信號輸入端連接。
【文檔編號】G06T19/00GK203608289SQ201320760414
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權日: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 申請人:國網四川省電力公司信息通信公司