赛题简介：介绍整个赛题的实现目标、实用价值、涉及技术和整体要求

数字孪生技术与电力行业的深度融合，能够提升电网智能化水平，推动电力行业数字化转型，助力“双碳”总目标实现。在数字空间构建实体电网的数字映射，并可反向作用于实体电网，形成可观测、可描述、可预测、可交互的电网数字孪生体，实现虚实同步、闭环互动。
本题要求参赛选手基于数字孪生技术开发一个电网设备交互应用，包括电力设备三维模型收集、电力设施数字孪生场景搭建、数字孪生数据交互接口设计及实现、数字孪生场景展示方式设计及实现、数字孪生人机交互方式设计及实现等模块。利用机器学习和3D建模等技术，实现输变电主设备三维模型、实景影像、监测数值、业务数据的孪生同步，设计具备索引、展示、互动能力的电网设备交互应用，具备支撑设备状态评价、风险评估、故障诊断等专业应用场景的可视化交互能力。
 

赛题业务场景：描述赛题相关的真实企业业务背景。从真实场景中，适当简化或者提炼出适合比赛的赛题场景

参赛者基于互联网开源电网三维模型数据集，可选择利用机器学习、参数化建模、点云建模等各类三维场景构建技术，构建输变电主设备的数字孪生体，然后设计具体的数字孪生应用功能，展现其对电网运行的优化和改进。
业务场景如下：
1、实现数字孪生第一人称、上帝视角、飞行视角等多视角状态下的浏览、测距、观察、缩影、聚焦等视觉交互方式；
2、实现电网设备单体化展示、群体展示、分类展示、凸显展示、报警展示、动态演示等不同展示方式；
3、为“声、光、电、磁”等多模态多源异构数据可视化展示提供有区别、可叠加的三维展示及交互方式；
4、为电网设备检修及工单模型，提供形式各异的安全带点距离及物理距离的便捷化测距及提醒能力；
5、设计可配置、可管理、便捷高效的数字孪生数据存储、分析、服务框架。
 

基本功能需求

1、 数据存储：选择样例数据集或开源的电网数据集，数据文件格式分别为csv、txt、xlsx等，使用国产数据库进行存储、管理和分析。
2、 数据处理：设定规则对数据进行处理，包括缺失数据、重复数据、错误数据的处理。扩展要求：数据的处理规则可动态配置。
3、 数字孪生建模：根据处理后的数据和实际的功能需求构建数字孪生模型，实现输变电主设备虚拟与物理的数据同步和一致性。
4、 用户界面：提供三维场景模拟，展示数字孪生模型。在数字孪生人机交互界面中实现具体应用场景，通过结合电力设备运行检修需求，完成若干应用功能。例如各类检修巡视、物理空间位置测距及检修安全带电距离模拟、“声、光、电、磁”等多模态状态叠加展示、缺陷告警展示、标准化作业步骤模拟等场景。
 

非功能性需求

1、系统运行顺畅，无卡顿、闪退等严重错误；
2、虚拟场景美观，元素布局合理；
3、交互逻辑合理、界面友好。
 

实现条件：开发环境、实验平台、开发语言、数据库、编译器、涉及硬件等

1、开发环境：系统可以为B/S架构（推荐WebGL+H5），或者C/S架构（推荐Unreal Engine、Unity3D）；
2、开发语言：C++、Java、Python等；
3、数据库：推荐国产数据库openGauss。
 

测试数据或平台：提供给参赛者的测试环境和测试数据。

基于互联网开源电网三维模型数据集，或基于考题附带的模型包（点击下载）：NanNingTransformerSubstation20161226.FBX（模型包仅限于本次比赛过程中应用，不得用于本次赛事外，不得用与商业用途）效果图：

 

开发所需设备及设备指标需求说明

参赛者本地PC开发测试。

文档及其他要求

1、 设计文档（包括但不限于场景、模块及功能的全面介绍，技术架构介绍等）；
2、 程序设计源代码；
3、 用户手册；
4、 演示PPT视频（程序运行界面录频＋功能解说）。
 

各评分项及大致占比

1、创新价值（10%）
2、功能性技术需求（60%）
2.1场景可视化及空间浏览（10%）
2.2空间测距及安全带电距离展示（10%）
2.3设备单体化及标准化拆解步骤模拟（10%）
2.4“声、光、电、磁”等多模态状态叠加展示（10%）
2.5场景数据浏览及缺陷告警展示（10%）
2.6可配置、可管理、便捷高效的数字孪生数据存储、分析、服务框架（10%）
3、非功能性需求（10%）
系统运行顺畅、界面美观合理、操作便捷性
4、技术文档及展示汇报（20%）
代码规范性、文档完备性、汇报时逻辑清晰
 

初赛作品提交要求
 

1、源代码、可执行程序等
2、演示PPT和视频（7分钟之内）
3、相关文档（设计文档、用户手册等）
4、若未使用样例数据集，需提交原始数据集。