專利名稱：基于Unity3D的電力需求側(cè)網(wǎng)上展示可觸控仿真裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種基于Unity3D的電力需求側(cè)網(wǎng)上展示可觸控仿真裝置。
背景技術(shù)：
電力需求側(cè)網(wǎng)上展示可觸控仿真裝置是一個借助現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行電力需求側(cè)管理項目經(jīng)驗的綜合性、交互性的系統(tǒng)平臺，主要內(nèi)容包括通過ZigBee技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)連接采集電力需求側(cè)示范項目節(jié)能數(shù)據(jù)，現(xiàn)場狀態(tài)數(shù)據(jù)，并能夠通過裝置進(jìn)行展示。并進(jìn)行部分需求側(cè)示范項目的可視化仿真技術(shù)和展示三維模型的研究，從視覺上，如視頻演示，從聽覺上，如聲音等，以及氣氛上、燈光上等方面進(jìn)行示范項目展示。運用高新技術(shù)和現(xiàn)代化的展示手段，如3D技術(shù)，運用幻燈，全息攝影，激光、錄像、多媒體等現(xiàn)代單像技術(shù)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)，使靜態(tài)展品得到拓展，造成生動活潑、氣氛熱烈的展示環(huán)境，具有身臨其境的效果。并引入動態(tài)展示這種倍受青睞的展示形式，采用活動式、操作式、互動式等展示方法，使系統(tǒng)參與者可以操作和選擇模型，參與系統(tǒng)的互動。ZigBee是一種新興的短距離、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本、低復(fù)雜度的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、電子設(shè)備、智能家居、醫(yī)用設(shè)備控制等領(lǐng)域。ZigBee具有靈活的組網(wǎng)方式、可靠的網(wǎng)絡(luò)性能、大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)容量等特點。ZigBee智能無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可為需求側(cè)示范項目與展示裝置提供交互平臺，具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)通信及數(shù)據(jù)采集功能，可完成水、電、氣、熱各種表計的數(shù)據(jù)采集和管理；同時系統(tǒng)可完成各種變送器、模擬量、遙信、遙調(diào)、遙控量的采集和管理以達(dá)到交互效果。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種基于Unity3D的電力需求側(cè)網(wǎng)上展示可觸控仿真裝置，采用Flash和Unity3D相結(jié)合的技術(shù)，兼容ZigBee+RS485等各種無線測控技術(shù)，并結(jié)合面向服務(wù)體系架構(gòu)(S0A)，以虛擬建筑形式將電力需求側(cè)管理知識、電動汽車、智能家居、節(jié)能展廳、水源熱泵、蓄冷蓄熱模塊進(jìn)行展示，通過點擊對應(yīng)建筑或物體用動態(tài)交互的方式進(jìn)入具體場景，通過觸控進(jìn)行各種傳感數(shù)據(jù)的采集以及控制，進(jìn)而完成雙向交互，從而進(jìn)行身臨其境的全方位的展現(xiàn)。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種基于Unity3D的電力需求側(cè)網(wǎng)上展示可觸控仿真裝置，包括仿真裝置、配電室環(huán)境量傳感器、通信線纜、智能終端、RS485總線、路燈智能測控終端、ZigBee無線；所述仿真裝置通過通信線纜與配電室環(huán)境量傳感器通信，所述仿真裝置通過RS485總線與智能終端通信，所述仿真裝置通過ZigBee無線與路燈智能測控終端通信。所述仿真裝置包括觸摸屏、MCU控制系統(tǒng)、ZigBee無線芯片、RS485總線、故障保護(hù)電路、AC/DC開關(guān)電源和LED指示燈；所述觸摸屏與MCU控制系統(tǒng)雙向通信，所述MCU控制系統(tǒng)分別與ZigBee無線芯片、RS485總線、故障保護(hù)電路、AC/DC開關(guān)電源和LED指示燈通f目。[0008]所述AC/DC開關(guān)電源為用戶電能表終端供電，它包括輸出DC 5V 0.5A電源和輸出DC+15V 0.5A電源，其交流輸入的設(shè)計范圍為AC 220V±20%。為了降低電源模塊的體積，采用T0P2XX脈寬調(diào)制功率開關(guān)為核心器件，構(gòu)成單端反激式電路。所述故障保護(hù)電路負(fù)責(zé)監(jiān)視低壓用戶的負(fù)荷電器的運行情況，當(dāng)發(fā)生短路、過流、漏電或電網(wǎng)電壓超標(biāo)時，向MCU控制系統(tǒng)發(fā)出信號請求執(zhí)行斷電控制程序。所述MCU控制系統(tǒng)采用32位RISC架構(gòu)的ARMlO微控制器，該處理器主頻高達(dá)520MHz，它作為計算監(jiān)控中心執(zhí)行數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)的計算。 所述觸摸屏采用6.4寸大屏幕觸摸屏，方便顯示各主要檢測量，并根據(jù)需要控制參數(shù)的修改設(shè)定。分辨率可達(dá)640*480 ;為MCU控制系統(tǒng)提供了良好的人機(jī)交互環(huán)境。所述ZigBee無線的每個節(jié)點的硬件均由兩部分構(gòu)成:電能測量與處理部分和無線接收/發(fā)送部分，ZigBee節(jié)點是簇形傳感器網(wǎng)絡(luò)，鄰近區(qū)域內(nèi)的節(jié)點構(gòu)成了一個簇，每個簇有且僅有一個簇頭，相鄰的簇頭又循環(huán)構(gòu)成了另一個簇，構(gòu)成了一個樹形結(jié)構(gòu)的傳感網(wǎng)絡(luò)。Unity3D是一個全面整合的專業(yè)三維引擎。它能在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計階段，將各種不同產(chǎn)品設(shè)計軟件所產(chǎn)生的工業(yè)產(chǎn)品三維模型，通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成虛擬展示的場景主體模型，再通過模型識別和Lod高階渲染等技術(shù)，實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品三維模型的在線虛擬展示。提供了具有柔和陰影與烘焙Iightmaps的高度完善的光影渲染系統(tǒng)。Unity3D引擎具備開發(fā)過程技術(shù)要求高，高級渲染效果和用戶定制支持遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它的優(yōu)勢，非常適合虛擬展示在交互訪問和逼真表現(xiàn)的需求。本實用新型的有益效果:1、解決了電力需求側(cè)的宣貫與培訓(xùn)問題。讓用戶在仿真環(huán)境中體驗電力需求側(cè)示范工程，加深對電力需求側(cè)的理解。將先進(jìn)的仿真技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，由真實裝備和計算機(jī)仿真系統(tǒng)綜合仿真系統(tǒng)組成仿真環(huán)境，讓用戶在仿真環(huán)境中體驗電力需求側(cè)示范工程。2、自組網(wǎng)無線網(wǎng)絡(luò)基于ZigBee無線技術(shù)，專門為裝置量身定制，現(xiàn)場安裝免設(shè)置，免布線，上電即用，自動組成無線網(wǎng)絡(luò)。3、該網(wǎng)絡(luò)能自動跳頻抗干擾，具有自動修復(fù)功能，一旦某個節(jié)點因為故障等原因退出，會自動屏蔽該節(jié)點。4、雙向互動的展示方法。研究實物與電子信息的結(jié)合，虛擬技術(shù)在該項目中的應(yīng)用，構(gòu)造虛擬的示范工程項目場景，通過電腦問答機(jī)詳細(xì)了解展示的知識內(nèi)容，測試觀看與參與相結(jié)合，更是滿足受眾的自主性。

圖1為基于Unity3D的電力需求側(cè)網(wǎng)上展示可觸控仿真裝置；圖2為仿真裝置的結(jié)構(gòu)框圖。其中，1、仿真裝置，2、配電室環(huán)境量傳感器，3、通信線纜，4、智能終端，5、RS485總線，6、路燈智能測控終端，7、ZigBee無線，8、ZigBee無線芯片，9、故障保護(hù)電路，10、AC/DC開關(guān)電源，11、LED指示燈，12、RS485芯片，13、MCU控制系統(tǒng)，14、觸摸屏。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示,一種基于Unity3D的電力需求側(cè)網(wǎng)上展示可觸控仿真裝置,包括仿真裝置1、配電室環(huán)境量傳感器2、通信線纜3、智能終端4、RS485總線5、路燈智能測控終端6、ZigBee無線7 ;所述仿真裝置I通過通信線纜3與配電室環(huán)境量傳感器2通信，所述仿真裝置I通過RS485總線5與智能終端4通信，所述仿真裝置I通過ZigBee無線7與路燈智能測控終端6通信。如圖2所示，所述仿真裝置I包括觸摸屏14、MCU控制系統(tǒng)13、ZigBee無線芯片8、RS485總線5、故障保護(hù)電路9、AC/DC開關(guān)電源10和LED指示燈11 ;所述觸摸屏14與MCU控制系統(tǒng)13雙向通信，所述M⑶控制系統(tǒng)13分別與ZigBee無線芯片8、RS485總線5、故障保護(hù)電路9、AC/DC開關(guān)電源10和LED指示燈11通信。所述AC/DC開關(guān)電源10為用戶電能表終端供電，它包括輸出DC 5V 0.5A電源和輸出DC±15V 0.5A電源，其交流輸入的設(shè)計范圍為AC 220V±20%。為了降低電源模塊的體積，采用T0P2XX脈寬調(diào)制功率開關(guān)為核心器件，構(gòu)成單端反激式電路。所述故障保護(hù)電路9負(fù)責(zé)監(jiān)視低壓用戶的負(fù)荷電器的運行情況，當(dāng)發(fā)生短路、過流、漏電或電網(wǎng)電壓超標(biāo)時，向MCU控制系統(tǒng)13發(fā)出信號請求執(zhí)行斷電控制程序。所述MCU控制系統(tǒng)13采用32位RISC架構(gòu)的ARMlO微控制器，該處理器主頻高達(dá)520MHz，它作為計算監(jiān)控中心執(zhí)行數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)的計算。所述觸摸屏14采用6.4寸大屏幕觸摸屏，方便顯示各主要檢測量，并根據(jù)需要控制參數(shù)的修改設(shè)定。分辨率可達(dá)640*480 ;SMCU控制系統(tǒng)13提供了良好的人機(jī)交互環(huán)境。所述ZigBee無線7的每個節(jié)點的硬件均由兩部分構(gòu)成:電能測量與處理部分和無線接收/發(fā)送部分，ZigBee節(jié)點是簇形傳感器網(wǎng)絡(luò)，鄰近區(qū)域內(nèi)的節(jié)點構(gòu)成了一個簇，每個簇有且僅有一個簇頭，相鄰的簇頭又循環(huán)構(gòu)成了另一個簇，構(gòu)成了一個樹形結(jié)構(gòu)的傳感網(wǎng)絡(luò)。上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進(jìn)行了描述，但并非對本實用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于Unity3D的電力需求側(cè)網(wǎng)上展示可觸控仿真裝置，其特征是，包括仿真裝置、配電室環(huán)境量傳感器、通信線纜、智能終端、RS485總線、路燈智能測控終端、ZigBee無線；所述仿真裝置通過通信線纜與配電室環(huán)境量傳感器通信，所述仿真裝置通過RS485總線與智能終端通信，所述仿真裝置通過ZigBee無線與路燈智能測控終端通信。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于Unity3D的電力需求側(cè)網(wǎng)上展示可觸控仿真裝置，其特征是，所述仿真裝置包括觸摸屏、MCU控制系統(tǒng)、ZigBee無線芯片、RS485總線、故障保護(hù)電路、AC/DC開關(guān)電源和LED指示燈；所述觸摸屏與MCU控制系統(tǒng)雙向通信，所述MCU控制系統(tǒng)分別與ZigBee無線芯片、RS485總線、故障保護(hù)電路、AC/DC開關(guān)電源和LED指示燈通f目。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于Unity3D的電力需求側(cè)網(wǎng)上展示可觸控仿真裝置，其特征是，所述AC/DC開關(guān)電源包括輸出DC5V0.5A電源和輸出DC±15V0.5A電源，其交流輸入的設(shè)計范圍為AC220V±20%，采用T0P2XX脈寬調(diào)制功率開關(guān)為核心器件，構(gòu)成單端反激式電路。
4.如權(quán)利要求2所述的一種基于Unity3D的電力需求側(cè)網(wǎng)上展示可觸控仿真裝置，其特征是，所述MCU控制系統(tǒng)采用32位RISC架構(gòu)的ARMlO微控制器，該處理器主頻高達(dá)520MHzo
5.如權(quán)利要求2所述的一種基于Unity3D的電力需求側(cè)網(wǎng)上展示可觸控仿真裝置，其特征是，所述觸摸屏采用6.4寸大屏幕觸摸屏，分辨率達(dá)640*480。
6.如權(quán)利要求1所述的一種基于Unity3D的電力需求側(cè)網(wǎng)上展示可觸控仿真裝置，其特征是，所述ZigBee無線的每個節(jié)點的硬件均由兩部分構(gòu)成:電能測量與處理部分和無線接收/發(fā)送部分，ZigBee無線的每個節(jié)點是簇形傳感器網(wǎng)絡(luò)，鄰近區(qū)域內(nèi)的節(jié)點構(gòu)成了一個簇，每個簇有且僅有一個簇頭，相鄰的簇頭又循環(huán)構(gòu)成了另一個簇，構(gòu)成了 一個樹形結(jié)構(gòu)的傳感網(wǎng)絡(luò)。
專利摘要本實用新型公開了一種基于Unity3D的電力需求側(cè)網(wǎng)上展示可觸控仿真裝置，包括仿真裝置、配電室環(huán)境量傳感器、通信線纜、智能終端、RS485總線、路燈智能測控終端、ZigBee無線；所述仿真裝置通過通信線纜與配電室環(huán)境量傳感器通信，所述仿真裝置通過RS485總線與智能終端通信，所述仿真裝置通過ZigBee無線與路燈智能測控終端通信。采用Flash和Unity3D相結(jié)合的技術(shù)，兼容ZigBee+RS485等各種無線測控技術(shù)，并結(jié)合面向服務(wù)體系架構(gòu)，以虛擬建筑形式將電力需求側(cè)管理知識、電動汽車、智能家居、節(jié)能展廳、水源熱泵、蓄冷蓄熱模塊進(jìn)行展示，通過點擊對應(yīng)建筑或物體用動態(tài)交互的方式進(jìn)入具體場景，通過觸控進(jìn)行各種傳感數(shù)據(jù)的采集以及控制，進(jìn)而完成雙向交互，從而進(jìn)行身臨其境的全方位的展現(xiàn)。
文檔編號G09B9/00GK202948600SQ201220545579
公開日2013年5月22日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者高建宏, 慕曉, 劉新鋒, 王志梁, 于峰, 宋振偉, 陳玉慧, 鄭毅 申請人:山東電力集團(tuán)公司煙臺供電公司