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VR技术在变电站中的应用

??????? 1 智能变电站运维培训系统实现与应用的关键技术??????? 1.1 功能模块设计的合理性??????? （1）一、二次设备巡视。通过三维虚拟现实技术建立变电站一次设备、二次设备及其相关场景的三维仿真模型，培训人员通过虚拟现实硬件设备可以实现诸如例行巡视、全面巡视、熄灯巡视、特殊巡视和专业巡视等巡视培训。（2）倒闸操作。学员在变电站仿真子系统中实际操作，学习解决处理实际问题的能力，实行对学员的量化考核。（3）异常处理。系统模拟多种变电站设备故障时的状态与信号，学员根据相关信息进行故障的处理操作。（4）事故处理。系统模拟发生事故时，与现场情况一致的一、二次设备及监控系统中的各种现象，学员能够进行恢复操作，所有的操作能够记录，并对学员处理行为实施评价。（5）带电检测。红外测温是维护运行人员必须掌握的技能，在发现设备异常和故障有重要的作用。系统模拟设备红外特征，学员根据精确测温的结果，判断缺陷等级，考核维护运行人员巡视、应急处理的能力。??????? 1.2 三维场景模拟技术??????? 三维场景与真实化处理是虚拟变电站三维仿真最关键的两个构成部分，前者是系统创建并应用的必要前提，而后者则是受训人员获得真实感与沉浸感最重要的途径。具体来讲，三维建模是虚拟现实技术与变电站三维场景结合的精确体现，也是系统可操作性以及虚拟场景真实效果增强的关键所在。除此之外，在软件系统中相关人员还应注意，场景与逻辑颗粒度会显著影响系统软硬件运行性能，应结合实际情况进行内容颗粒度与沉浸感、真实性的平衡。与此同时，虚拟变电站场景还可能通过进一步拓展，利用分布式仿真导入更高级别模拟模块的结果，为虚拟现实技术研究奠定牢固的基础，进而形成虚拟变电站的虚拟场景。实践证明，真实化处理技术对于虚拟变电站三维场景来讲十分关键，其能够实现变电站运行状态真实、有效的反映，且以赋予模型材质、贴图以及设置灯光等操作为主要内容；增强细节表现力的有效措施之一就是贴图与材质设计，其能显示变电站三维模型设备的表面纹理及注入显示屏等关键仪表及参与；为在最大程度上拓展在多种气象条件下的运维操作场景，高级实时渲染技术是实现系统的核心技术之一。??????? 1.3适合的交互工具??????? 首先，学员在智能变电站场景内漫游期间，需合理交互场景中的相关设备，在运维操作训练中，学员应根据具体的操作内容，灵活选择诸如电脑钥匙、手电、红外测温仪、万用表等多种类型的设备，尤其在基于虚拟现实技术的培训系统中，良好的操作方式是实现上述功能的关键。同时，考虑到VR 市场目前的整体情况，相关人员在设计系统时也要选择最合适的设备，通常情况下需准备一个头戴式显示器以及两个单手持控制器，以及能同时展开显示器与控制器追踪的定位系统。??????? 2 基于VR技术的变电站运维检修培训系统的应用??????? 基于VR技术的变电站仿真系统依据变电站现场情况预置虚拟场景系统数据库，在服务层实现各类服务场景的搭建和业务的处理，包括三维场景演示、操作流程演示和用户行为判定等服务，变电站运维管理人员在展示层借助VR外设，感知场景并通过特征动作反馈，实现动作特征与场景设计的交互。??????? 2.1 知识学习??????? 创建基于虚拟现实技术的智能变电站运维培训系统，知识学习自然就是最主要、最关键的目的，受训人员只有在系统帮助下掌握更多知识与技能，系统的实际作用才能算作真正发挥。由此可见，相关人员必须要保证对于变输配电系统多媒体演示手段的有效利用，培训内容则通常情况需以系统一、二 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 真实性，也能够促进其对各类设施设备有更深层次的理解与掌握，创建多种类型的复杂任务，使日常中练不到、用不起的培训需求得到较好的满足，确保受训人员具备一定的事故应急处理能力；站在生产与安全的角度上来看，相关人员可以采取组织学员观看视频学习与模拟训练的方式，加强学员的实际操作能力及安全生产意识。??????? 2.4 故障模拟??????? 在虚拟现实训练系统中，教员可根据需要选择或实时插入设备故障模拟，并驱动事故模拟场景。受训人员能在与实际事故无差别的安全场景中亲身体验，感触各种作业环境中存在的危险因素，以及操作规范性不足会导致的严重后果，利用系统的视听触觉反馈加深印象。????????

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