VR技術的出現 非常適合現階段變電檢修危險而復雜的工作環境 尤其是在變電檢修的實際操作當中。VR技術能夠有效地模擬出變電檢修中的真實工作場景 并且還能模擬出各種變電問題 從而能夠讓工作人員可以迅速地了解變電檢修內容 熟練地掌握各種專業技術 降低了工作的危險性。本文將通過分析VR全景技術在變電檢修中的應用優勢以及實際的應用 來實現虛擬與現實的融合、人機交互 提升變電檢修水平。
1VR全景技術在變電檢修中的優勢
1.1身臨其境 讓工作更有趣
電力系統內現階段設備信息留存多為二維界面 匯報多采用以及電子PPT形式。此類工作模式較為單一 雖然相比傳統的紙面工作模式已經有了很大的改觀 但效果依舊不夠理想。有了基于VR全景技術的變電檢修施工方案與三維立體臺賬以后 領導與各部門同事可以享受到VR全景技術給工作帶來的便利與高效 大家可以全方位立體環境中進行人、設備、周圍環境的多重交互 從本質上提高施工作業前期審批的流暢性 以及作業危險分析的全面性。如更換主變一次電流互感器時 停電方式為旁路轉帶 那么主變一次上層順母線依然帶電的情況很容易被忽視 但是使用VR全景變電檢修施工方案就可以避免此類問題 審批人員與工作負責人在會議室可以很直觀的觀察到每一處危險點 不落下任何細節 從而更容易保障施工工作的安全。
1.2強化互動理念 增強培訓學習的主動性
電力行業青年員工的培訓一直被視為中重點工作來進行 大學畢業生剛進入單位對現場情況并不熟悉 在變電站內進行實景培訓風險系數高 對員工人身安全與電網安全穩定運行極為不利 VR全景技術可以很輕松的實現實景和實操交互學習的新培訓模式 給電力系統員工帶來全新的學習體驗 如在220kV隔離開關更換施工教學中 學生可以通過VR全景來還原施工現場 明確帶電部位以及施工車輛擺放位置 讓電力系統員工從被動學習轉變為主動學習 在探索中完成變電檢修技能的學習 可以有效提高企業的培訓效果。
2VR變電檢修培訓系統的結構
VR技術在變電檢修技能中的培訓運用 可以有效地模擬出變電在正常、異常以及故障情況下的詳細操作規章。一個全面的VR技術培訓操作系統通常包含了場景交互、場景建模以及設備建模這三塊內容。通常是運用Maya、3DMax技術等相關三維立體模型軟件來實施環境的建設。因為在變電檢修方針設計過程中 會運用到設備缺陷以及設備狀態的仿真模擬 所以需要通過場景的轉換、設備功能性操作等技術 所以所形成的三維交互系統為運用設備編輯器來進行建模輔助。這一部分主要包含了三個方面。
首先 VR變電檢修針對使用者是能夠見到的 并且使用者能夠直接地運用VR設備展開各種虛擬現實模擬操作。其次 設計變電檢修的一次設備、自動化設備、虛擬操作結構等系統的具體模型。最后 在進行VR變電檢修系統的模擬設計當中 運用事故處理、操作票培訓、工作票許可以及工作器具等內容 進行設備狀態修改、設備的操作以及檢驗虛擬現實技術在變電檢修技能水平培訓中的運用效果。
3VR全景技術在變電檢修中的實際應用
3.1全景方案的制作
首先 我們將現實真實的變電站實景場景還原到互聯網上 使用PHIIMAX3D全景相機 拍攝全景照片 再使用全景工具軟件拼接制作而成 制作過程中添加功能鍵 如場地內跳轉 展示銘牌信息、實物ID等內容 將現實變電站實景360°/720°旋轉無視覺死角進行展示。以上制作內容可以作為變電站的三維立體實景臺賬。遇到大型作業的現場勘察時 可以利用全景相機對現場進行一次全方位地勘察 回到辦公室后制作VR全景方案 使用Pano2VR對全景照片進行拆解 再用PS、畫圖等軟件對圖片進行加工（添加施工車輛、路線、標注帶電部分等） 最后利用Pano2VR添加熱點進行合成完成全景方案的制作。
3.2基于VR技術的變電檢修培訓設計應用
VR技術變電檢修系統的設計理念。變電檢修所需要運用的零部件以及相關設備等內容 變電檢修通常還包含了電力線路的布局 按照地理環境進行各種規范化操作 詳細的變電檢修工作 以及變電檢修安全操作 都需要在虛擬現實仿真系統中呈現出來 從而進行各種系統模塊的展現。因此在進行變電檢修VR培訓系統的設計過程中 需要具備一定的選擇性。現階段 較為科學的VR技術擁有很多的選擇 如選擇經過HTCVIVE所設計的單眼1920x1080@9OHz的虛擬現實技術 這一項技術具有空間定位功能 屬于現階段最好的VR硬件之一 并且還能夠給工作人員提供全方位的操作互動感。
三維建模。三維建模通常是運用3DMax技術進行虛擬三維空間的構建 建設出存在三維數據空間的模型。一般情況下 除了會運用到3DMax技術之外 通常還會運用Maya以及AI等軟件技術 按照變電檢修真實的場景 展開3D模型的標準化建設 從而完成變電檢修虛擬場景的漫游與標準化場景的改善。
碰撞檢測。在進行培訓的過程中 還需要對各種碰撞現象進行檢測 首先需要根據unity3D 檢測變電檢修VR是否存在障礙物以及兩個物體是否會發生碰撞。碰撞檢測的方式主要是有兩種 其中一種屬于碰撞器 另外一種模式屬于觸發器。這兩種模式都有著非常廣泛的用途。
VR頭顯。虛擬現實頭戴式顯示設備簡稱“VR頭顯” 是一種利用頭戴式顯示設備且將人對外界的聽覺、視覺封閉 引導使用者形成一種身臨其境的感覺。主要顯示原理則是左右眼屏幕分別顯示左右眼的圖像 并且人眼在獲取這種帶有差異的信息之后 在腦海中產生立體感 極具沖擊性。
手柄操作。運用手柄設備按鍵對虛擬場景的各種操縱 這屬于系統培訓中最為重要的內容 同時也屬于人機交互過程中不可或缺的部分 針對unity3D中 不但能夠完成選擇目標 同時還能夠利用反饋信息來滿足使用者進行變電檢修場景模擬的需要。
考核分析。考核分析主要是針對學員整個操作流程展開考核評分 針對在模擬場景中存在問題的操作修復能力進行評價以及糾正 從而保障變電檢修工作的正確性與完整性。考核內容主要是評估使用者是否能夠正確地按變電檢修流程操作VR系統、是否能夠按照相關規定順序展開模擬操作。與此同時 針對使用者的操作展開統計劃分 并且針對容易出錯的步驟實施數據統計 并且對每一位使用者給出詳細的數據考核報告。
結語：
本文針對VR技術在一次設備檢修技能水平培訓的應用研究中 分析了VR技術在現階段的運用效果 提出了VR培訓系統的兩種模式 針對現階段的發展情況而言 VR技術能夠有效地改善工作人員在一次設備檢修中的技術水平 不但能夠提高工作人員的業務質量 同時還能提高工作人員的工作效率 非常值得企業推廣運用。責任編輯：YYX