序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇電力系統(tǒng)vr培訓(xùn)范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311.52

在電力行業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，每一環(huán)節(jié)都有發(fā)生隱患的可能。然而，昂貴的電力設(shè)備一旦發(fā)生故障，必將造成慘重的損失。因此，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬電力培訓(xùn)系統(tǒng)的先進(jìn)性，不但能節(jié)省資金，還能降低操作危險(xiǎn)，各環(huán)節(jié)的聯(lián)系也將更為緊密。同時(shí)，受訓(xùn)員工通過(guò)親自動(dòng)手操作學(xué)習(xí)現(xiàn)實(shí)中無(wú)法接觸的東西，加深了對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)的印象和理解[1～3]。

本文根據(jù)豐滿電廠電力系統(tǒng)通信故障的實(shí)際情況，采用計(jì)算機(jī)模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中電力系統(tǒng)通信故障，判斷、查找較為典型的通信故障并對(duì)其進(jìn)行處理。在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中采用的模塊化的設(shè)計(jì)思想在最大程度上保證了系統(tǒng)的仿真效果。該系統(tǒng)不僅提高了通信故障排查培訓(xùn)的效率和水平，而且還提高了檢修工作的效率。這對(duì)減少事故的發(fā)生有著重要的意義，同時(shí)，對(duì)發(fā)展電力建設(shè)也起到了巨大的推動(dòng)作用[4～5]。

1 電力系統(tǒng)通信故障排查仿真培訓(xùn)系統(tǒng)概述

1.1 通信故障排查仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的概念

系統(tǒng)主要包括電力系統(tǒng)中的變電站各個(gè)場(chǎng)景的模型展示以及人機(jī)的交互操作等內(nèi)容。培訓(xùn)員工觀看和操作采用三維建模軟件3DMAX構(gòu)建出的元件模型，這些模型通過(guò)材質(zhì)、貼圖和燈光等處理技術(shù)對(duì)出各元件進(jìn)行模擬。在此基礎(chǔ)上利用虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)（vrP）調(diào)用3DMAX模型實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景控制，進(jìn)行動(dòng)畫(huà)演示和人機(jī)交互操作，使員工能夠方便的進(jìn)行“真實(shí)”操作，掌握工作流程和操作技能。系統(tǒng)的主要功能為：

（1）知識(shí)學(xué)習(xí)

該系統(tǒng)主要的功能之一是知識(shí)學(xué)習(xí)。知識(shí)學(xué)習(xí)主要是針對(duì)初級(jí)培訓(xùn)學(xué)員，以知識(shí)學(xué)習(xí)為主。首先要了解通信故障排查的故障形式和報(bào)警方式。其次要掌握通信故障排查中的常出現(xiàn)的故障以及正確操作規(guī)程的動(dòng)作、方法等安全常識(shí)。知識(shí)學(xué)習(xí)培訓(xùn)的方法主要是由老師采用大屏幕操作演示或?qū)W員機(jī)屏幕操作演示。

（2）操作技能培訓(xùn)

該系統(tǒng)的另一個(gè)主要功能是操作技能培訓(xùn)。技能培訓(xùn)主要是針對(duì)高級(jí)培訓(xùn)員工和技工維修人員。對(duì)通信故障排查中常出現(xiàn)的故障進(jìn)行分類(lèi)，使學(xué)員更加了解故障類(lèi)型。培訓(xùn)教師選擇某一故障類(lèi)型做為示例，培訓(xùn)學(xué)員可借助鼠標(biāo)或鍵盤(pán)進(jìn)行故障維修操作。在操作的同時(shí)，學(xué)員還可以調(diào)用知識(shí)培訓(xùn)的內(nèi)容來(lái)重新演示該故障出現(xiàn)時(shí)的具體“癥狀”，這不但扎實(shí)了學(xué)員對(duì)知識(shí)的鞏固，同時(shí)還提高了培訓(xùn)的效率。

1.2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)

2 仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和功能分析

2.1 教員機(jī)的設(shè)計(jì)與功能

仿真培訓(xùn)是通過(guò)設(shè)置各種事故工況，對(duì)學(xué)員的操作情況進(jìn)行記錄并作出評(píng)價(jià)的，并及時(shí)糾正錯(cuò)誤，通過(guò)多次培訓(xùn)練習(xí)，糾正從而達(dá)到培訓(xùn)員工的目的。期間須由教員對(duì)運(yùn)行方式、故障、系統(tǒng)維護(hù)管理進(jìn)行設(shè)置以及對(duì)學(xué)員的監(jiān)督等作用。

2.2 學(xué)員機(jī)的設(shè)計(jì)與功能

學(xué)員機(jī)由多臺(tái)計(jì)算機(jī)組成并通過(guò)局域網(wǎng)連接，學(xué)員機(jī)啟動(dòng)后需等待教師機(jī)的指令，只有在教師機(jī)啟動(dòng)并配置完畢后學(xué)員機(jī)才能進(jìn)入到培訓(xùn)系統(tǒng)接受通信故障檢修的理論和現(xiàn)場(chǎng)操作培訓(xùn)。當(dāng)學(xué)員機(jī)的網(wǎng)絡(luò)配置完成之后即可進(jìn)入系統(tǒng)的總光纖圖界面。因此在教師機(jī)選擇完題目并且確認(rèn)出題結(jié)束后學(xué)員需點(diǎn)擊系統(tǒng)總光纖圖中的發(fā)電廠進(jìn)入到變電站中，然后學(xué)員即可開(kāi)始進(jìn)行故障排查。根據(jù)教師所出的題目學(xué)員可以通過(guò)操作界面中的相應(yīng)操作來(lái)選擇。

比如當(dāng)保險(xiǎn)絲損壞時(shí)需要進(jìn)行更換保險(xiǎn)絲的操作，在電力系統(tǒng)通信故障中，有時(shí)為了判斷出故障類(lèi)型就需要對(duì)音頻配線架進(jìn)測(cè)量。

當(dāng)學(xué)員在排查故障中發(fā)現(xiàn)如保險(xiǎn)絲損壞等故障時(shí)，可撥打測(cè)試電話來(lái)確定發(fā)生故障的保險(xiǎn)絲的編號(hào)，在3D場(chǎng)景中，系統(tǒng)還具有召開(kāi)視頻會(huì)議的功能，增強(qiáng)了系統(tǒng)的仿真效果。

結(jié)論

電力系統(tǒng)通信故障排查仿真培訓(xùn)系統(tǒng)體現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在培訓(xùn)過(guò)程中的應(yīng)用。當(dāng)電力員工不能到現(xiàn)場(chǎng)接受實(shí)際培訓(xùn)時(shí)，該系統(tǒng)可以幫組解決這一弊端，系統(tǒng)包含了電力系統(tǒng)通信故障排查的所有環(huán)節(jié)及檢修的所有要求和操作步驟。

通過(guò)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的電力系統(tǒng)培訓(xùn)系統(tǒng)對(duì)員工培訓(xùn)，不僅節(jié)省了開(kāi)支、降低現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)帶來(lái)的危險(xiǎn)，而且是員工了解到現(xiàn)場(chǎng)的每個(gè)部分。員工可以通過(guò)這一系統(tǒng)學(xué)習(xí)知識(shí)，挺高自身的操作技能。

參考文獻(xiàn)：

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篇（2）

通過(guò)電力安全警示教育實(shí)訓(xùn)模塊系統(tǒng)，展示近幾年電力系統(tǒng)發(fā)生的人身、電網(wǎng)、設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通訊事故，利用文字、圖片、視頻、沙盤(pán)等多種形式開(kāi)展常見(jiàn)事故案例警示教育、事故案例模演、反習(xí)慣性違章、人身觸電事故成因分析、各類(lèi)作業(yè)危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)控措施、各專(zhuān)業(yè)安規(guī)等項(xiàng)目的培訓(xùn)，警示教育員工重新審視安全、重視安全，使其在思想上形成“安全第一”的工作意識(shí)，反思事故根源，吸取事故教訓(xùn)，珍愛(ài)寶貴生命。

2素質(zhì)提升

利用電力安全工器具實(shí)訓(xùn)模塊系統(tǒng)，可以進(jìn)行電力安全工器具實(shí)操練習(xí)，掌握勞動(dòng)保護(hù)用品、安全防護(hù)用品和安全工器具的選擇與使用。通過(guò)對(duì)員工進(jìn)行電力安全工器具的相關(guān)培訓(xùn)，可以大大降低現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，減少事故發(fā)生幾率；既可提高日常工作水平，又可提高員工對(duì)電力安全工器具的管理水平及使用技巧，從而為員工作業(yè)安全和設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。通過(guò)電力安全現(xiàn)場(chǎng)救護(hù)實(shí)訓(xùn)模塊系統(tǒng)，可以進(jìn)行電力現(xiàn)場(chǎng)緊急救護(hù)培訓(xùn)，使員工在發(fā)生觸電事故時(shí)能夠在現(xiàn)場(chǎng)采取積極措施，及時(shí)搶救傷員脫離危險(xiǎn)，減小事故損失，進(jìn)一步強(qiáng)化安全意識(shí)、豐富安全知識(shí)，從而提升員工的安全素質(zhì)。

3安全行為仿真

通過(guò)電力安全行為仿真實(shí)訓(xùn)模塊系統(tǒng)，將游戲概念與安全操作相結(jié)合，使用三維動(dòng)畫(huà)、VR虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)、CGA生成等技術(shù)，以網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，模擬現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)作業(yè)環(huán)境，以輸電、變電、配電等作業(yè)項(xiàng)目為載體，構(gòu)建一個(gè)圖文并茂、有聲有色、形象生動(dòng)、立體互動(dòng)的虛擬交互場(chǎng)景，為生產(chǎn)崗位員工提供一個(gè)3D互動(dòng)電力安全虛擬培訓(xùn)平臺(tái)，對(duì)員工進(jìn)行安全知識(shí)培訓(xùn)。這種全新的模式，使員工不受到時(shí)間和地點(diǎn)的限制，隨時(shí)隨地進(jìn)行培訓(xùn)、練習(xí)，避免了資源的浪費(fèi)和人的不安全因素。員工可以通過(guò)接入網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)服務(wù)器來(lái)參與培訓(xùn)，通過(guò)扮演電力安全行為仿真系統(tǒng)中的不同角色，來(lái)完成電力生產(chǎn)各專(zhuān)業(yè)的工作任務(wù)。在作業(yè)過(guò)程中，重點(diǎn)演繹標(biāo)準(zhǔn)化技能與規(guī)范的學(xué)習(xí)，通過(guò)對(duì)自己薄弱環(huán)節(jié)的反復(fù)練習(xí)，達(dá)到熟練掌握各種操作的目的；并且可以體驗(yàn)操作不規(guī)范、錯(cuò)誤帶來(lái)的后果，達(dá)到規(guī)范測(cè)試人員操作、辨識(shí)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)點(diǎn)的目的。電力安全行為仿真實(shí)訓(xùn)模塊系統(tǒng)開(kāi)創(chuàng)了《安規(guī)》和技能學(xué)習(xí)的全新模式，把枯燥的《安規(guī)》和操作知識(shí)的學(xué)習(xí)通過(guò)類(lèi)似游戲形式向員工灌輸，不僅能提高員工學(xué)習(xí)安全知識(shí)的積極性，更能使學(xué)員在玩游戲時(shí)加深對(duì)安全規(guī)范的理解與掌握。這改變了以往的培訓(xùn)中所存在的學(xué)習(xí)“被動(dòng)性”，化“被動(dòng)”學(xué)習(xí)為“主動(dòng)”學(xué)習(xí)，極大地提高了學(xué)員安全操作的學(xué)習(xí)積極性和培訓(xùn)效率。

4安全實(shí)測(cè)

當(dāng)被測(cè)試人員具備安全意識(shí)、熟悉安全知識(shí)、掌握安全技能后，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安全行為模擬再測(cè)試。針對(duì)各專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)員工應(yīng)知應(yīng)會(huì)的基本安全技能要求，根據(jù)勞動(dòng)保護(hù)用品、個(gè)人安全防護(hù)用品、安全工器具的選擇使用及安全行為表現(xiàn)等方面暴露問(wèn)題的嚴(yán)重程度，量化考評(píng)內(nèi)容，制定各專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)員工測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)。利用實(shí)訓(xùn)基地模擬現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，按照標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程，將作業(yè)過(guò)程的危險(xiǎn)點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn)控制點(diǎn)分解量化為基本測(cè)評(píng)項(xiàng)目，重點(diǎn)考評(píng)生產(chǎn)員工的實(shí)際安全行為和安全技能，依據(jù)考評(píng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)評(píng)打分。

二實(shí)施效果

電力安全行為模擬測(cè)試培訓(xùn)系統(tǒng)解決了過(guò)去安全技能培訓(xùn)與企業(yè)整體安全管理水平不適應(yīng)，缺少安全行為仿真模擬測(cè)試環(huán)境，培訓(xùn)方法簡(jiǎn)單、內(nèi)容枯燥，培訓(xùn)對(duì)象缺乏感性認(rèn)識(shí)，培訓(xùn)效果不佳的問(wèn)題。該系統(tǒng)從開(kāi)始使用至今，已完成多期對(duì)供電、農(nóng)電生產(chǎn)員工的電力安全行為模擬測(cè)試培訓(xùn)工作，并在培訓(xùn)實(shí)踐中取得了良好的效果。接受培訓(xùn)的人員對(duì)該培訓(xùn)系統(tǒng)給予了很高評(píng)價(jià)，一致認(rèn)為該系統(tǒng)培訓(xùn)形式新穎、現(xiàn)場(chǎng)逼真、容易接受。從培訓(xùn)效果上看，接受培訓(xùn)的人員安全素質(zhì)有明顯提高，接受培訓(xùn)員工返崗工作后事故發(fā)生率大幅度降低，接受培訓(xùn)的員工所在企業(yè)安全生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定，有力地促進(jìn)了電力企業(yè)安全生產(chǎn)水平的提高。

篇（3）

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí) 電力 智能 監(jiān)控平臺(tái)

1 引言

隨著電力自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的常規(guī)變電站改造為無(wú)人值守變電站，無(wú)人值守變電站的電壓等級(jí)和范圍越來(lái)越廣，成為未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在常規(guī)變電站改造為無(wú)人值守變電站以后，它實(shí)現(xiàn)了變電站運(yùn)行的自動(dòng)化、精度化，確保了對(duì)變電站事故的處理效率和準(zhǔn)確性，進(jìn)一步保障了系統(tǒng)安全，減少了人員的誤操作，減少了大量的運(yùn)行值班人員，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了成本，帶動(dòng)了企業(yè)科技進(jìn)步。

但是無(wú)人值守的模式無(wú)論是在技術(shù)上還是管理上都對(duì)原有的模式帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。無(wú)人變電站的電壓等級(jí)各站有所不同，設(shè)備型號(hào)復(fù)雜，對(duì)于管理運(yùn)行人員熟悉設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)和操作的要求高。并且無(wú)人值守變電站的自動(dòng)化、智能化的程度越來(lái)越高，各種在線監(jiān)控系統(tǒng)也越來(lái)越多，對(duì)于信息化管理的要求也更高。因此亟待需要將不同監(jiān)控系統(tǒng)按照設(shè)備的真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行統(tǒng)一、整合、分析，電氣設(shè)備、環(huán)境、圖像、各種報(bào)警裝置能全方位直觀展現(xiàn)，以便管理操作人員能快速、直觀、便捷的查看到所需的實(shí)時(shí)或歷史數(shù)據(jù)。

2 項(xiàng)目?jī)?nèi)容

本項(xiàng)目即是針對(duì)以上所列出的無(wú)人值守變電站運(yùn)行管理的新挑戰(zhàn)，通過(guò)基于虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的變電站遠(yuǎn)程統(tǒng)一智能監(jiān)控平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“平臺(tái)”）的應(yīng)用研究，來(lái)提高無(wú)人值守變電站的運(yùn)行管理水平，如圖1所示。

2.1 平臺(tái)的功能

2.1.1 真實(shí)三維再現(xiàn)變電站場(chǎng)景

直觀再現(xiàn)變電站的建筑、主控室、開(kāi)關(guān)室及環(huán)境場(chǎng)景； 直觀顯示電氣一次部分以及電氣部分的實(shí)際連接；直觀顯示開(kāi)關(guān)柜的位置、外觀 ； 直觀顯示輔控設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)安裝位置。

2.1.2 集中展示設(shè)備工況

3D實(shí)景中沉浸、快速、便捷地查看任意電氣設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)、數(shù)值、圖像，并可進(jìn)行歷史變化趨勢(shì)的對(duì)應(yīng)分析、判斷。

與Scada系統(tǒng)融合――實(shí)時(shí)展示電氣設(shè)備的Scada遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)，并統(tǒng)計(jì)開(kāi)關(guān)跳閘次數(shù)、變壓器調(diào)檔次數(shù)及瓦斯保護(hù)動(dòng)作次數(shù)；

與圖像監(jiān)測(cè)系統(tǒng)融合――實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)圖像；

與在線測(cè)溫系統(tǒng)融合――實(shí)時(shí)顯示在線溫度；

與現(xiàn)場(chǎng)巡檢系統(tǒng)融合――展示設(shè)備巡檢歷史記錄。

2.1.3 自動(dòng)靈活查看實(shí)時(shí)圖像

雙擊場(chǎng)景中的設(shè)備，圖像設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)向、對(duì)焦，顛覆傳統(tǒng)人工查找攝像機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)云臺(tái)、聚焦等一系列繁瑣動(dòng)作；無(wú)需查找圖像設(shè)備，可快速、便捷、準(zhǔn)確地進(jìn)行對(duì)應(yīng)設(shè)備的遠(yuǎn)程外觀察看、拍照、熱紅外成像測(cè)溫、熱紅外拍照等一系列動(dòng)作，并智能生成人性化的記錄、報(bào)告等。

2.1.4 設(shè)備異常告警

整個(gè)三維場(chǎng)景中，每個(gè)設(shè)備模型會(huì)隨著實(shí)時(shí)采集來(lái)的數(shù)據(jù)，智能判斷設(shè)備工作狀態(tài)是否正常；對(duì)于出現(xiàn)異常的，三維場(chǎng)景會(huì)自動(dòng)將設(shè)備渲染成告警模式并定位，不斷提示操作人員及時(shí)排除故障；解警后，可在設(shè)備數(shù)據(jù)面板中查看歷史告警記錄。

2.1.5 遠(yuǎn)程巡視

設(shè)定所需巡檢的設(shè)備點(diǎn)以及關(guān)注的數(shù)據(jù)量、視頻圖像外觀、熱紅外成像等必要的巡檢信息，系統(tǒng)自動(dòng)生成巡檢路徑；巡視人員通過(guò)平臺(tái)隨機(jī)或定時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程巡檢，當(dāng)進(jìn)入已設(shè)定的巡檢設(shè)備點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)將相關(guān)的設(shè)備相關(guān)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行集中展示；對(duì)實(shí)時(shí)巡檢的結(jié)果、過(guò)去時(shí)間短的變化趨勢(shì)等進(jìn)行正常與否進(jìn)行巡視、判定，形成遠(yuǎn)程綜合分析巡檢結(jié)果記錄，如圖2所示。

2.2 基于虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)實(shí)現(xiàn)的變電站遠(yuǎn)程統(tǒng)一智能監(jiān)控平臺(tái)的特點(diǎn)

2.2.1 直觀逼真

虛擬現(xiàn)實(shí)是人們通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化、操作以及實(shí)時(shí)交互的環(huán)境。本平臺(tái)中將通過(guò)三維模型忠實(shí)逼真地再現(xiàn)了安陽(yáng)市北郊變電站場(chǎng)景，產(chǎn)生了沉浸式的交互環(huán)境。

2.2.2 統(tǒng)一管理

基于虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)實(shí)現(xiàn)的變電站遠(yuǎn)程統(tǒng)一智能監(jiān)控平臺(tái)可融合各種平臺(tái)系統(tǒng)，展示其相應(yīng)數(shù)據(jù)或圖像，如Scada電氣數(shù)據(jù)（遙信、遙測(cè)數(shù)據(jù)）、在線測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)、輔助監(jiān)控系統(tǒng)的視頻圖像等。

2.2.3 智能監(jiān)控

基于虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)實(shí)現(xiàn)的變電站遠(yuǎn)程統(tǒng)一智能監(jiān)控平臺(tái)融合數(shù)字視頻監(jiān)控、RFID無(wú)線識(shí)別、智能門(mén)禁、智能報(bào)警等多種監(jiān)控方式：

整個(gè)三維場(chǎng)景中，每個(gè)設(shè)備模型會(huì)隨著實(shí)時(shí)采集來(lái)的數(shù)據(jù)，智能判斷設(shè)備工作狀態(tài)是否正常。對(duì)于出現(xiàn)異常的，三維場(chǎng)景會(huì)自動(dòng)將設(shè)備渲染成告警模式并定位，不斷提示操作人員及時(shí)排除故障；

所有的圖像、安防、消防、周界、門(mén)禁、溫濕度、各種傳感設(shè)備、三維一次電氣設(shè)備及其附件的各種屬性、數(shù)據(jù)、動(dòng)作、變化規(guī)律，均可以作為告警條件，進(jìn)行告警及組合告警觸發(fā)。

2.2.4 智能遠(yuǎn)程巡檢

優(yōu)化目前傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)巡檢模式，通過(guò)在該平臺(tái)上設(shè)定巡檢路線、巡檢設(shè)備、巡檢數(shù)據(jù)量、設(shè)備外觀等不同巡檢內(nèi)容，巡視人員在定時(shí)或隨機(jī)通過(guò)該平臺(tái)上進(jìn)行遠(yuǎn)程巡檢，當(dāng)進(jìn)入巡檢設(shè)備點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)將相關(guān)的設(shè)備相關(guān)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行集中展示，并對(duì)實(shí)時(shí)巡檢的結(jié)果、過(guò)去時(shí)間短的變化趨勢(shì)等進(jìn)行正常與否進(jìn)行巡視、判定，形成綜合分析結(jié)果記錄，能遠(yuǎn)程、高效進(jìn)行電氣設(shè)備多系統(tǒng)、跨平臺(tái)巡測(cè)，減少現(xiàn)場(chǎng)巡檢頻次，形成和現(xiàn)場(chǎng)巡檢的高度互補(bǔ)、統(tǒng)一。

3 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

3.1 3D建模技術(shù)

三維建模軟件為3dMax，它是Autodesk公司開(kāi)發(fā)的基于PC系統(tǒng)的三維動(dòng)畫(huà)渲染和制作軟件，它功能強(qiáng)大，擴(kuò)展性好。它適合制作建筑模型、物體動(dòng)畫(huà)模型以及人物動(dòng)畫(huà)模型等，可利用系統(tǒng)自帶的材質(zhì)庫(kù)，或自制的貼圖，來(lái)達(dá)到逼真的效果。

3DMax還可以將模型文件導(dǎo)出多種格式的文件，可用于 Java3D開(kāi)發(fā)的引擎平臺(tái)加載，如obj文件、3ds文件、mdl文件和smd文件等。

本平臺(tái)引擎所適用的模型有obj、3ds和ms3d?；緢?chǎng)景靜止模型采用obj文件格式；刀閘開(kāi)合、門(mén)開(kāi)合的動(dòng)畫(huà)采用3ds格式；漫游人物動(dòng)畫(huà)采用ms3d格式。

3.2 平臺(tái)引擎技術(shù)

由于本平臺(tái)采用B/S架構(gòu)，所以平臺(tái)引擎選擇用Java3D 來(lái)實(shí)現(xiàn)VR技術(shù)。Java 3D是Java語(yǔ)言在三維圖形領(lǐng)域的擴(kuò)展，是一組應(yīng)用編程接口（API）?？蛻舳酥恍枰褂脴?biāo)準(zhǔn)的Java虛擬機(jī)就可以瀏覽，因此具有不需要安裝插件的優(yōu)點(diǎn)。而且Java3D是基于Internet的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，它能將圖形功能與Internet很好地集成在一起，因此它非常適用于開(kāi)發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的VR系統(tǒng)。

本平臺(tái)算法有如下創(chuàng)新點(diǎn)：

（1）創(chuàng)新采用雙視野模式展示變電站復(fù)雜場(chǎng)景中的人物/眼睛視野模式；更加直觀，沉浸地再現(xiàn)變電站復(fù)雜真實(shí)場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)變電站復(fù)雜場(chǎng)景及電氣設(shè)備、屏柜等多視角三維展。

（2）針對(duì)三維變電站場(chǎng)景地形的復(fù)雜性，改進(jìn)傳統(tǒng)2D啟發(fā)式搜索A*算法，大幅度提升變電站復(fù)雜三維場(chǎng)景自動(dòng)尋徑的消耗時(shí)間。

（3）改進(jìn)了三維變電站復(fù)雜場(chǎng)景中地面高低的檢測(cè)算法，創(chuàng)新地增加了多維射線，來(lái)檢測(cè)路面的高度信息，提高檢驗(yàn)的精確性。

（4）根據(jù)變電站場(chǎng)景的復(fù)雜性、電氣設(shè)備的布局復(fù)雜以及空間局限性，改進(jìn)傳統(tǒng)的AABB碰撞檢測(cè)算法，采用動(dòng)態(tài)AABB碰撞檢測(cè)算法，大幅度提高碰撞檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

（5）在變電站三維復(fù)雜場(chǎng)景中人物平滑移動(dòng)，摒棄傳統(tǒng)的BSP樹(shù)，采用橢球體算法并添加滑動(dòng)公式，實(shí)現(xiàn)碰撞后的平滑移動(dòng)及電力巡檢人物碰撞后的橢球體滑動(dòng)處理。

3.3 系統(tǒng)接口技術(shù)

本平臺(tái)與其它所需展示的系統(tǒng)接口程序采用Web Service模式。它是基于網(wǎng)絡(luò)的、分布式的模塊化組件，它執(zhí)行特定的任務(wù)，遵守具體的技術(shù)規(guī)范，這些規(guī)范使得Web Service能與其他兼容的組件進(jìn)行互操作。Web Services 利用 SOAP（簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議）和 XML（Extensible Markup Language可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言 ）對(duì)這些模型在通訊方面作了進(jìn)一步的擴(kuò)展以消除特殊對(duì)象模型的障礙。XML是用于標(biāo)記電子文件使其具有結(jié)構(gòu)性的標(biāo)記語(yǔ)言，提供統(tǒng)一的方法來(lái)描述和交換獨(dú)立于應(yīng)用程序或供應(yīng)商的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，可以用來(lái)標(biāo)記數(shù)據(jù)、定義數(shù)據(jù)類(lèi)型，是一種允許用戶對(duì)自己的標(biāo)記語(yǔ)言進(jìn)行定義的源語(yǔ)言，非常適合 Web 傳輸。

本平臺(tái)的一大功能是可以展示不同系統(tǒng)的實(shí)時(shí)參數(shù)，不同的系統(tǒng)有不同的編程方式，而且像Scada系統(tǒng)，數(shù)據(jù)量大，且實(shí)時(shí)性要求很高，接口程序需要設(shè)計(jì)的靈活、高效，擴(kuò)展性好。

與Scada系統(tǒng)接口：Scada系統(tǒng)中有所有電力設(shè)備所有遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)，本平臺(tái)需要快速、便捷的從如此龐大的數(shù)據(jù)量中檢索出所需的數(shù)據(jù)是個(gè)難點(diǎn)

與變電站輔控系統(tǒng)接口：本平臺(tái)需要從輔控系統(tǒng)中要快速便捷地檢索出實(shí)時(shí)圖像、及智能報(bào)警信號(hào)，而圖像的文件一般比較大，快速流暢地在3D平臺(tái)中展示是個(gè)難點(diǎn)。

預(yù)留與其它系統(tǒng)的接口：因?yàn)楸酒脚_(tái)可以融合其它多種系統(tǒng)平臺(tái)的數(shù)據(jù)，所以要求它在擴(kuò)展性上做到有足夠的冗余設(shè)計(jì)。

4 結(jié)論

基于虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的統(tǒng)一監(jiān)控平臺(tái)三維系統(tǒng)采用先進(jìn)的軟硬件技術(shù)，在系統(tǒng)功能方面立足電力變電站智能化管理和安全運(yùn)行的實(shí)際情況，解決了傳統(tǒng)管理中很多人工難以解決的問(wèn)題，同時(shí)面向變電站整體模塊，克服過(guò)去各系統(tǒng)數(shù)據(jù)條塊分割、人工關(guān)聯(lián)的弊端，從變電站實(shí)際指揮、運(yùn)行診斷、檢修操作等實(shí)際使用的角度出發(fā)，實(shí)現(xiàn)變電運(yùn)行設(shè)備數(shù)據(jù)準(zhǔn)確及時(shí)的采集，電氣設(shè)備、各種監(jiān)控裝置等真實(shí)位置場(chǎng)景及實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行直觀、立體、逼真的集中再現(xiàn)及變電站三維巡視的漫游、數(shù)據(jù)記錄、外觀記錄、巡視分析報(bào)告錄入等數(shù)據(jù)的直觀、統(tǒng)一再現(xiàn)。規(guī)范了業(yè)務(wù)流程的管理，減少了人工和材料損耗，實(shí)現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)及分析的自動(dòng)生成，實(shí)現(xiàn)了變電運(yùn)行的智能及集中化管理。

參考文獻(xiàn)

[1]陳卓等.基于虛擬現(xiàn)實(shí)的變電站培訓(xùn)仿真巡視功能研究 [J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)（下半月版），2010（09）.

[2]張照彥等.虛擬現(xiàn)實(shí)在變電站仿真中的應(yīng)用 [J].計(jì)算機(jī)仿真，2008，25（2）.

作者簡(jiǎn)介

王鑫（1982-），男，河南省濮陽(yáng)市人。碩士學(xué)位?，F(xiàn)為國(guó)網(wǎng)河南省電力公司安陽(yáng)供電公司工程師，從事電力系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)工作。

王麗曄（1985-），女，河南省濮陽(yáng)市人。大學(xué)本科學(xué)歷。現(xiàn)為國(guó)網(wǎng)河南省電力公司安陽(yáng)供電公司助理工程師，從事電能量監(jiān)測(cè)工作。

篇（4）

前言：當(dāng)今社會(huì)對(duì)電力資源的需求逐年增加，對(duì)電力企業(yè)提出了更高的要求，在日常工作中，電力企業(yè)面臨的工作壓力越來(lái)越大;在電力企業(yè)中，變電運(yùn)維設(shè)備是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，具有重要的作用，電力企業(yè)做好變電設(shè)備的運(yùn)維管理，具有重要的意義，有利于保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，提高其安全性，但在實(shí)際中還存在很多的問(wèn)題，本文將對(duì)此展開(kāi)論述。

1.變電運(yùn)維設(shè)備運(yùn)行的重要意義

變電運(yùn)維設(shè)備有非常重要的作用，在社會(huì)中扮演著非常重要的角色，起著很關(guān)鍵的作用，對(duì)社會(huì)各行各業(yè)的發(fā)展有著直接的影響，電能發(fā)揮的作用是不可替代的。就我國(guó)當(dāng)前的實(shí)際情況，社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域都在不斷的發(fā)展與進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)以前所未有的速度在迅猛發(fā)展，在保證用戶正常安全用電的前提下，促進(jìn)電力企業(yè)變電運(yùn)維設(shè)備的運(yùn)行，減少不安全用電的行為，嚴(yán)格按照要求，符合相關(guān)規(guī)定，仔細(xì)嚴(yán)格檢查用電企業(yè)變電運(yùn)維設(shè)備，對(duì)不按照規(guī)定用電的企業(yè)進(jìn)行嚴(yán)厲的懲罰，加大處罰力度，為用電安全提供必要的保證。對(duì)變電運(yùn)維設(shè)備定期的進(jìn)行檢查，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)的解決，監(jiān)督企業(yè)規(guī)范用電行為，為人們的生命安全提供保障。

2 設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)優(yōu)勢(shì)及要求

相比較定期檢修方法來(lái)說(shuō)，狀態(tài)檢修技術(shù)主要包括以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。① 具有較強(qiáng)的準(zhǔn)確性和有序性，能夠有效彌補(bǔ)定期檢修方法在檢測(cè)過(guò)程中的不確定性。② 針對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)故障的電氣設(shè)備可合理縮短檢修時(shí)間，針對(duì)運(yùn)行較為穩(wěn)定的電氣設(shè)備可適當(dāng)延長(zhǎng)檢修時(shí)間，對(duì)節(jié)省檢修成本、提高人員工作效率有重要幫助。③ 該種檢修技術(shù)能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備進(jìn)行更全面具體的檢測(cè)，可借助不同類(lèi)型的檢測(cè)方法根據(jù)電氣設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況判斷電氣設(shè)備存在的故障問(wèn)題，具有較強(qiáng)的針對(duì)性和完整性。

電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)在使用過(guò)程中工作人員還需要注意相關(guān)要求。① 狀態(tài)評(píng)價(jià)必須利用動(dòng)態(tài)化、全面化的管理方式，在每次檢測(cè)和檢修完畢后都需要對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)。② 利用該檢測(cè)技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家電網(wǎng)公司提出的相關(guān)規(guī)定和要求。③ 針對(duì)已經(jīng)投入使用超過(guò)二十年的電氣設(shè)備，需要根據(jù)電氣設(shè)備的實(shí)際情況和評(píng)估結(jié)果，對(duì)檢測(cè)工作進(jìn)行合理規(guī)劃。

3.變電運(yùn)維設(shè)備運(yùn)行中常見(jiàn)故障

3.1 跳閘故障

電力企業(yè)的變電運(yùn)維設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中，跳閘故障是常見(jiàn)的故障，很多的因素都在造成跳閘現(xiàn)象的發(fā)生。在跳閘故障中，線路跳閘故障、主變跳閘故障是常見(jiàn)的問(wèn)題，其跳閘類(lèi)型主要有主變?nèi)齻?cè)開(kāi)關(guān)跳閘、主變低開(kāi)關(guān)跳閘等。

變電運(yùn)維設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中，當(dāng)發(fā)生跳閘故障時(shí)，類(lèi)型為主變?nèi)齻?cè)開(kāi)關(guān)跳閘，其發(fā)生跳閘的主要原因是在設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，在主變差動(dòng)范圍內(nèi)發(fā)生了一些故障，導(dǎo)致其它設(shè)備在短時(shí)間內(nèi)難以反應(yīng)過(guò)來(lái)，最終導(dǎo)致變電運(yùn)維設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中發(fā)生跳閘的問(wèn)題;當(dāng)發(fā)生問(wèn)題時(shí)，相關(guān)的工作人員一定要及時(shí)的解決，選擇適合的故障排查方式，排查出出現(xiàn)的問(wèn)題，分析出現(xiàn)問(wèn)題的原因，作出相應(yīng)的判斷。

在變電運(yùn)維設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中，當(dāng)發(fā)生跳閘故障時(shí)，類(lèi)型為僅主變變低開(kāi)關(guān)跳閘時(shí)，出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題的原因可能是低壓側(cè)母線故障、母線線路故障而開(kāi)關(guān)拒動(dòng)、備自投裝置誤跳變低開(kāi)關(guān)等多個(gè)方面。在發(fā)生僅主變低開(kāi)關(guān)跳閘時(shí)，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)全面的檢查，把發(fā)生故障的問(wèn)題，與具體的實(shí)際情況進(jìn)行有效地結(jié)合，對(duì)其錄波圖像進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析判斷出出現(xiàn)故障原因的范圍，在對(duì)問(wèn)題進(jìn)行了分析之后，對(duì)其進(jìn)行采取相應(yīng)的維修措施。

3.2 變電設(shè)備維修不當(dāng)

變電運(yùn)維設(shè)備運(yùn)行中常見(jiàn)故障還有變電設(shè)備維修問(wèn)題，在電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中，部分的企業(yè)為了獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益，而采取了節(jié)約生產(chǎn)成本的方法，對(duì)變電設(shè)備不及時(shí)的維修，導(dǎo)致變電運(yùn)維設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)了很多的問(wèn)題。變電設(shè)備維修不當(dāng)是變電運(yùn)維設(shè)備運(yùn)行中常見(jiàn)的故障，變電設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中存在很多的安全隱患，在具體使用的過(guò)程中，部分的工作人員沒(méi)有完善的管理制度來(lái)指導(dǎo)他們開(kāi)展工作，沒(méi)有對(duì)設(shè)備進(jìn)行日常的維護(hù)，造成設(shè)備老化，加速損壞，不利于變電設(shè)備正常的運(yùn)行，留下了很多的安全隱患，阻礙了電力資源的穩(wěn)定傳輸。

4.變電運(yùn)維設(shè)備運(yùn)行中狀態(tài)檢修技術(shù)的應(yīng)用

4.1 在一次設(shè)備中的應(yīng)用

一次設(shè)備主要是指發(fā)電、送電和配電。在電力企業(yè)中的變電運(yùn)維設(shè)備中，其狀態(tài)檢修技術(shù)的應(yīng)用中在一次設(shè)備中的應(yīng)用是非常常見(jiàn)的，在發(fā)電、送電和配電的過(guò)程中，應(yīng)用變電運(yùn)維設(shè)備，有利于促進(jìn)其安全運(yùn)行。在進(jìn)行一次設(shè)備的狀態(tài)檢修中，相關(guān)的工作人員要具備較高的職業(yè)素養(yǎng)與專(zhuān)業(yè)能力，全面收集一次設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，整理一次設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，然后對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)整理，進(jìn)而在進(jìn)行分析數(shù)據(jù)，在分析的過(guò)程中，找到出現(xiàn)問(wèn)題的原因，對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行判斷，并制定相應(yīng)的解決對(duì)策，開(kāi)展維修工作。在一次設(shè)備中的應(yīng)用的過(guò)程中，需要加大對(duì)一次設(shè)備的重視程度，對(duì)其進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，提高檢修工作的質(zhì)量，保證檢修工作的高質(zhì)量，促進(jìn)其安全的運(yùn)行。

4.3 在二次設(shè)備中的應(yīng)用

在變電運(yùn)維設(shè)備運(yùn)行中狀態(tài)檢修技術(shù)的應(yīng)用中，在二次設(shè)備中的應(yīng)用是至關(guān)重要的，二次設(shè)備直接影響著一次設(shè)備，在變電運(yùn)維設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，一次設(shè)備受二次設(shè)備的保護(hù)，所以，要重視在二次設(shè)備中的應(yīng)用，充分的發(fā)揮起作用，如果二次設(shè)備性能不好會(huì)對(duì)一次設(shè)備造成直接的不良影響，會(huì)阻礙其正常的運(yùn)行。在二次設(shè)備中的應(yīng)用中，要仔細(xì)認(rèn)真的對(duì)二次設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行檢修，尤其是二次設(shè)備中的繼電保護(hù)裝置、控制裝置，要重視其檢測(cè)，確保萬(wàn)無(wú)一失;在二次設(shè)備中的應(yīng)用中，對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)之前，要充分的認(rèn)識(shí)到二次設(shè)備中的裝置是存在差異的，每個(gè)裝置與每個(gè)裝置是不同的，需要采取多種方法進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，整理數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)按照標(biāo)準(zhǔn)分好類(lèi)，然后進(jìn)行分析數(shù)據(jù)。比如，在對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，收集控制信號(hào)的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)控制信號(hào)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在進(jìn)行分析的過(guò)程中，要做好保護(hù)工作，根據(jù)分析的結(jié)果，對(duì)變電運(yùn)維設(shè)備的好壞進(jìn)行最公正的判斷，保證其設(shè)備能夠安全的運(yùn)行，促進(jìn)電力企業(yè)的發(fā)展。

5 結(jié)論

電氣設(shè)備運(yùn)行的安全穩(wěn)定性能夠直接影響電力企業(yè)的安全生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)水平。以往的定期檢修方法難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備存在的故障及安全隱患，需要工作人員能夠積極引入先進(jìn)技術(shù)方法，在有效應(yīng)用狀態(tài)檢修技術(shù)，　本文主要是從四個(gè)方面展開(kāi)論述分析的，變電運(yùn)維設(shè)備運(yùn)行具有非常重要的意義，在電力企業(yè)變電運(yùn)維設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，存在很多常見(jiàn)的故障，要重視變電運(yùn)維設(shè)備運(yùn)行中狀態(tài)檢修技術(shù)的應(yīng)用，重視在一次設(shè)備、二次設(shè)備中的應(yīng)用，促進(jìn)其安全的運(yùn)行，提高其安全系數(shù)。

參考文獻(xiàn)