风电系统全生命周期可视化智能管理平台关键技术

长期以来，风电场各部门都是分散建立管理系统，数据共享能力差，智能化自动化水平低，难以满足风电系统全空间全信息综合高效管理的需求. 针对该问题，在充分分析风电系统相关的场景数据、风电设施、以及各部门业务的关系特点的基础上，研究了风电系统全生命周期不同阶段不同类型的时空数据共享、多部门多业务协同、可视化智能管理关键技术，设计开发了基于三维GIS （geographic information system）的全生命周期风电系统可视化智能管理平台，包括实景数据管理、规划设计管理、动态施工监管和智慧运维管理等功能模块，贯穿风电系统工程全生命周期各个专业应用领域，为风电系统工程协同智能规划、建设和运维提供实时高效的决策支持，并以典型风电场为例进行了应用验证.      

精细建筑物碎片化纹理优化的二维装箱方法

为了解决精细建筑物模型大量碎片化纹理造成模型加载时间长和实时渲染效率低的问题，提出一种精细建筑物碎片化纹理优化的二维装箱方法. 计算共用纹理并集区域，优化冗余纹理内容，并同时顾及超出常规坐标[0，1.0]范围的异常纹理；使用二维装箱算法对优化后的离散纹理进行封装，降低纹理数量；利用纹理映射和纹理集技术将优化后的纹理重映射到建筑物表面，然后对建筑群进行实验.研究结果表明:使用本文方法，纹理数据量减少了71.20%，纹理文件数量减少了99.37%，模型载入耗时减少了98.86%，图像处理器耗时减少了63.06%，并可有效避免因异常纹理坐标导致的纹理错误映射问题，同时也提高了数据格式的兼容性.      

动态环境感知的多目标室内路径规划方法

为了满足复杂室内环境中用户的多目标导航需求,提出了动态环境感知的多目标室内路径规划方法. 该方法顾及室内路径复杂度、拥挤程度与阻断事件等多维室内环境语义,扩展了节点-边表示的室内导航路网模型,通过量化表征多维室内环境语义,建立了能够综合感知室内环境语义变化的导航通行成本函数,然后,将顾及室内动态环境语义的导航通行成本函数值作为室内导航路网模型的边长,设计实现了基于Dijkstra的多目标室内路径规划算法. 通过模拟实验分析比较室内路径规划结果,实验结果表明:由于扩展后的室内导航路网模型增加了具有方向性语义的垂直组件,考虑了阻断事件因素,导航路径规划能够避开不可用连接边;在路径拥挤程度分别为轻度、缓慢和堵塞情况下,由于考虑了路径复杂度和拥挤程度,节约的通行时间平均提升了17%.      

模糊层次分析与三维GIS集成的升压站选址方法

为了克服传统风电场升压站选址方法的局限性,基于模糊层次分析选址综合评价方法,在三维GIS中对升压站的选址进行了可行性比对分析. 首先从施工成本、选址地形因子、灾害指标、临近资源及障碍区域五个类别的准则建立风电场升压站选址递阶层次结构;其次集成三维地理信息系统与模糊层次分析法构建一种新的选址评估模型;通过预设几何初选规则获取模型输入参数,最终解算模糊评价矩阵实现升压变电站自动选址. 通过对不同地形的已建成风电场升压变电站选址结果进行比对研究实验表明:以风机分布区域范围内的2 m分辨率的数字高程模型作为实验数据,系统解算时间均在10 min内. 平原最佳选址的站址评分为0.957 8优于已建成站址评分0.941 2;山地最佳选址的站址评分为0.743 5优于已建成站址0.706 8. 该方法有效地提升了选址的时间效率且具备较高的精准性及较好的适用性.