虚拟现实技术应用于光环境可视化研究的前沿动态

近年来,虚拟现实技术(virtual reality,VR)发展迅速,应用范围广阔,成为众多领域的研究热点。VR是图像技术、人机交互技术等多维整合形成的沉浸式展示方式,其基础是光环境的可视化和视觉交互,对于光环境可视化的模拟精度一定程度上也决定了VR技术的应用边界及深度。因此,探索VR对光环境进行精确可视化对推动其在更广阔的领域进行更深层次的应用具有较大的经济价值及学术价值。本文系统梳理了VR技术在光环境可视化领域研究的发展进程及前沿热点;介绍了当下沉浸式虚拟光环境(immersive virtual lighting environment,IVLE)的构建原理、常用方法、软件及设备;剖析了国内外应用IVLE替代真实空间光环境探索人因光环境研究的优势、评价方法及评价因子;最后,对既有研究进行了分类分析,梳理出VR技术在光环境可视化研究领域的发展方向及科研、应用价值。本文可以为VR技术用于光环境领域的工程及科研工作提供较系统的认识,为相关研究提供理论及经验支持。     

基于深度学习的特高压直流控制保护系统可视化技术

特高压直流控制保护系统是特高压直流输电工程的“大脑”,控制保护系统设备采用分层分布式结构,不同层次、同一层次不同区域的装置之间均通过电缆、光纤进行大量的信号交换,构成了一套庞大而复杂的系统。此外,特高压直流控制保护系统设备的连接关系和信号交换等信息分散在不同载体上,信息检索工作量巨大。这些都使得特高压直流控制保护系统的运维检修难度大大增加。针对这些问题,提出基于深度学习的特高压直流控制保护系统图纸识别和可视化技术方案,采用自定义的控制保护系统图纸模型格式,将基于候选区域的快速卷积神经网络Faster R-CNN和光学字符识别Tesseract-OCR引擎结合,识别控制保护系统图纸中的信息并自动完成图纸建模,将模型存入数据库中,依托数据库便捷的查询方式,直观地展示控制保护系统的原理,提高数据检索效率。     

面向变电站安全隔离的一体化通信分析平台构建

为有效提高检修和改扩建过程的可靠性与安全性,构建了面向变电站安全隔离的一体化的通信模拟与分析平台。依据ADPSS所需要仿真的一次系统的规模和配置信息,确定以IEC61850 SCL来描述一次元件及其配置信息的方法,实现了一次仿真建模配置和一二次系统的模型关联。把针对一次动态闭环仿真的ADPSS测试技术纳入基于站内IEC61850模型配置SCD文件的二次系统调试分析架构。在所构建的一体化的通信模拟与分析平台基础上,提出了典型的二次系统运行状态切换方案。通过模拟变电站带电运行状态,反复试验二次设备的检修、修改、更换等实际操作,提高检修和改扩建过程的可靠性与安全性。     

基于电力图形描述规范的智能变电站网络通信可视化方法研究

为解决智能变电站二次回路不可视、不可控和不可测的问题,提出了一种以电力系统图形描述规范（G语言）文件作为图形交互操作对象、利用Qt开发工具进行G语言文件解析及图形界面开发的方法,并给出了智能变电站通信网络拓扑、二次回路及其实时链接状态可视化的具体实现方法。相比现有的直接解析SCD文件的可视化方法,基于本文方法得到的程序拓展性强、交互性好。     

全息多场景特高压换流站反事故推演平台研究及开发

研究开发一套全息多场景特高压直流换流站反事故推演平台,包含PSCAD模型计算引擎、仿真控制系统、换流站运行人员工作站和三维虚拟现实服务器,其可为运行及检修人员进行反事故推演、故障模拟预演、控制保护策略分析及培训提供有效的技术支撑。本平台依据实际换流站工程搭建一次设备物理模型,同时创新性的运用PSCAD模拟实际工程二次设备控制保护内部逻辑,实现整个特高压直流输电系统的运行仿真与故障反演。为确保其准确性,仿真平台运用换流站控制保护程序自动转换技术,将实际换流站的二次控制保护模型无缝移植至本平台,仿真准确率可达到95%;为提高仿真效率,本平台通过自动化试验技术,批量进行各种运行方式及故障类型的模型仿真,提高了仿真效率;同时本平台展示系统采用全息三维技术,形成全站设备的3D模型,实现全换流站一二次设备的可视化展示。     

基于可视化技术的中国代建制研究综述

随着中国经济体制改革的深入和政府职能转变,对"代建制"的研究与实践逐步进入常态化。运用科学计量研究的可视化技术和文献计量分析法,对808篇样本文献的数量、主题、关键词等进行梳理,总结出代建制的缘起、应用范围、定义、研究热点、研究局限与研究趋势,以期对后续相关研究提供借鉴。     

基于点云数据的三维巷道快速建模研究

基于三维激光扫描技术,进行精细巷道数据模型构建和精细巷道三维场景建立,研究由基本元素构建三维巷道空间模型的数据库组合法则,实现基本元素对象、巷道实体对象的动态快速构建。以某钼矿巷道建模实例验证了三维激光扫描技术用于巷道快速建模的可行性和技术优势。     

三维ABUS图像多平面联合显示平台的MATLAB实现方法

西门子公司的创新型三维自动化乳腺超声(ABUS)系统已获得国内外医院的广泛应用,但其成像结果只能通过配套的SIEMENS ABUS Workplace影像工作站进行显示。由于该影像工作站长期被临床检查所占用,很难满足医生额外的教学和科研阅片需求。同时,该影像工作站专用于乳腺病变诊断,无法扩展面向下肢静脉曲张、腹壁疝诊断等拓展应用的定制功能。为了解决这两个问题,本文在深入分析ABUS系统DICOM文件结构的基础上,提出了基于MATLAB的三维ABUS图像多平面联合显示平台实现方法,该方法对三维ABUS图像的处理和分析具有很大的应用优势和临床价值。     

A study of a plan-do-check-act method used in less industrialized activities: two cases from industrialized housebuilding

In construction projects, a large number of deviations are usually found during inspections and adjusted in a reactive manner. For projects to become proactive, root causes need to be identified and eliminated as a part of a process of continuous improvement (CI). Plan-do-check-act (PDCA) methods are part of CI and have been used with success within the manufacturing industry for decades. Research studies of PDCA in construction are less common, which could be explained by the past dominance of the project-based nature of construction compared to the process-based nature of manufacture. Industrialized construction, however, has changed this picture somewhat, and it is of interest to find out how well it works for less industrialized activities in construction. A PDCA method was tested in two cases selected from one medium-sized Swedish industrialized housebuilder, which uses a building system based on offsite manufactured modules. Empirical results are based on systematic data gathered through interviews and participant observations. Results from the two cases show that the PDCA method worked even when processes were divided into industrialized parts within a factory and non-industrial parts at the construction site although this might lead to temporary corrective actions rather than permanent process actions.     

溢洪道开挖边坡三维地质建模与稳定性分析及应用

溢洪道的开挖边坡,与一般的自然边坡不同,属于人工开挖边坡,有着施工区内山高坡陡的特点,其边坡稳定性通常采用极限平衡法进行分析,但由于所建立的三维地质模型不够精确,剖分过程可视化的缺失以及稳定性分析计算界面的不够友好,很难做到直观性和清晰性的统一。运用NURBS技术建立研究区域的三维地质模型,并对 VisualGeo 三维地质软件进行二次开发,实现三维边坡体的自动剖分和数据提取,同时采用改进的三维可视化模拟分析系统VisualSlope进行稳定性计算、参数敏感性分析和支护措施研究。该方法可实现边坡稳定性的可视化分析与直观演示,开辟了基于三维地质模型的边坡稳定性与可视化分析的新途径。