虚拟现实仿真VR技术的变电站培训与勘察应用解决方案

系统简介

本系统经过专业技术团队的研发与制作，运用3D三维建模和VR虚拟现实仿真技术完整地再现变电站现场的设备信息和操作环境，能够在电脑、大屏幕、VR眼睛等展示设备上展示和体验。本系统真实地还原变电站现场的相关信息，包括一次设备、二次设备和周边环境，为用户提供高度的沉浸性体验，使进入环境的操作人员无论从视觉观看、动作操作上还是从行动处理上的反馈都会表现的与真实变电站一致，实现对变电站的分析、勘察、培训与考核，在电力系统的实际工作和科研院所的学习研究等环境下都能够广泛应用。

行业中待解决问题

随着电力变电站设备相关技术的快速发展，以及变电站集控的大力推进，相较以往的情况，关于变电站的应用管理和科学研究中，在培训、检修、运行管理等方面提出了更多挑战，目前就存在下列问题：

1、培训不方便

电力培训中存在培训设备落后难以更新换代跟上电力发展、现场培训难度高、实际操作机会少、时间安排有限、人员独自动手机会少、设备操作繁琐、危险性高、操作规范且流程长、人员操作效率低等问题，不利于相关人员在业务技能方面的掌握和提升。

2、运行情况难掌握

当前的集控模式下，运行人员需要掌握多个变电站的基本情况，对于特殊危险点需要准确掌握，对运行人员的业务素质要求较高。

3、检修工作效率低

检修安全措隐患多、检修难度大、抢修时间长，不利于减少停电时间和提高供电可靠率，检修人员承载力不足，难以支撑电网安全运行的需要。开工前需到现场进行勘查，对于复杂工程，需要反复勘察，而变电站位置通常远离管理部门所在地，不仅在时间和交通方面消耗比较多，效率低下，还可能因为电力故障对工业企业运作和居民生活带来不变，严重的还可能带来大量经济损失。

4、工作数字化程度低

变电站日常管理工作中流程数字化不足，包括变电站设备展示、检修方案制定、安全措施布置等方面，不利于及时和有效的发现和解决问题。

系统功能介绍

科学技术的进步给变电站的培训和勘察带来了新的机遇。3D建模和VR智能眼镜技术的发展和应用，提供了通过电子屏幕对设备进行三维全面观察和培训的方向。当前变电站VR虚拟仿真系统解决方案，使其在现有模式下满足培训、检修、运行管理等工作方面的需求。

针对行业内的实际需求，我们有针对性的做了调研和开发，完成了变电站VR虚拟现实应用系统的开发，该系统具备的功能如下：

1、变电站内三维漫游

按照变电站现场设备与环境布置，通过3ds Max软件构建三维场景模型，并使用Unity3D软件实现三维场景的连接和交互，构建三维可视化变电站互动操作平台，通过软件与硬件的结合，让用户通过电脑、大屏幕和HTC Vive眼镜在变电站三维场景内进行身临其境地漫游体验。

2、变电站设备三维展示

在整个系统中，对变电站的一次设备采用三维模拟仿真，逼真地再现变电站现场的变压器、母线、断路器和隔离开关等一次设备的外部形态，能真实反映各种主要电气设备的运行状况。

3、设备分解

除了设备的外部形展示形态，为了方便学习和熟悉设备特性与细节，提拱了主要设备的分解展示，查看变电站内变压器、绝缘子、开关电力部件的工作情况及每个部件之间的相互关系和原理。

4、设备控制操作

针对变电站设备管理的实际应用场景，系统提拱了设备的控制操作过程模拟，即使用电脑或VR眼镜和控制器，在三维场景内，对相关设备进行状态的交互操作，培养参与者的实际动手操作的技能。

系统应用与价值

当前的变电站VR虚拟现实系统平台，能够在下面方面发挥巨大的应用价值：

1、培训与训练

变电站VR虚拟现实系统能充分调动学员参与学习的积极性和主动性，明显提高培训效果，还能大大降低培训的成本投资，解决培训设备落后难以更新换代跟上电力发展的困难。适用于操作繁琐、危险性高、操作规范且流程长、对效率有要求的电力领域。

通过3D建模、专业知识管理等培训资源，员工可以按需获取，在虚拟变电站中完成沉浸地学习电力设备规范操作方式。可使电气设备复杂的结构简单化，抽象的原理直观化。

系统实现VR全景的三维观看与操作，员工以自然的方式与虚拟环境中的电力设备进行交互作用，根据训练需求和标准化指导完成操作练习。

2、考核管理

在考试系统下为员工提供考核项目与试题，系统将实时记录人员的考核细节，作出评价并打出分数，有效提高培训效果评估模式。管理人员通过数据后台能即时掌握和管理员工的培训情

3、智能检修

过去的变电站勘察都是倾向于到达现场后制定方案，然后做检修操作，时间和运营的成本比较高，大量的一次设备需要维修，要求对变电站已有设备的运行状态比较熟悉，培训工作待加强，否则影响勘察工作的时效性和准确性。目前利用互动技术让生产管理人员足不出户可通过该技术反复勘查现场，制定检修方案，布控安全措施。

总结

该3D三维电力变电站VR虚拟现实仿真系统的应用非常广泛，一方面，在变电站管理的日常工作中，可以利用VR虚拟现实技术实现对现场勘查、培训、检修等方面的工作，加强工作技能和工作效率；另一方面，在电力相关学校或培训机构，开展更多的电力专业性学习，不断提高电力行业内的行为教学和行为分析研究等方面的知识和能力，为社会培养专业人才；另外，也可以运用该系统进行科研工作，满足广大师生的教研学习需求，同时还可以承担其他专业及周边院校的实验项目及任务，起到良好的示范和辐射作用。

整体来说，在3D三维电力变电站虚拟现实VR培训和勘察系统解决方案的辅助下，能够让相关人员减少时间占用、保障工作质量、提高工作效率、增强培训效果，在电力变电站领域的工作和学习中获得更好的成绩。

虚拟现实仿真VR技术的变电站软件功能演示地址：
https://pan.baidu.com/s/1n50DT9OrvIKSXo-No95twg