沉浸式变电站设备监控培训仿真系统关键技术研究

在已建三维变电站监控培训系统基础上,基于沉浸式虚拟现实技术设计了基于VR技术的变电站设备监控仿真系统,重点介绍了所采用的三维场景引擎转换技术和设备监控案例流程仿真技术。实践证明,该系统通过沉浸式视觉体验和自然操作交互方式实现了高效的变电站设备监控仿真,使学员在逼真的虚拟培训环境中深刻体验变电站现场操作流程,提高培训效果。     

案例式变电站安全仿真培训系统设计与实现

基于虚拟现实技术设计了一种案例式电力安全仿真培训系统,详细介绍了该系统的软硬件设计,重点介绍该系统采用的安全事故案例制作、沉浸式立体显示、自然人机交互和变电站多人协同操作等技术,实践证明,该系统通过沉浸式视觉体验和自然操作交互方式实现了高效的安全教育培训方式,使学员在逼真的虚拟培训环境中,深刻体验违反安全规程操作的严重后果,从而提高培训效果。     

案例式变电站安全仿真培训系统开发与应用

传统的变电站安全教育培训工作存在交互欠缺和体验性弱的问题,对此设计了一种基于虚拟现实技术的案例式电力安全仿真培训系统。介绍了该系统的软硬件设计及其采用的安全事故案例制作、沉浸式立体显示、自然人机交互和变电站多人协同操作等技术。实践证明,该系统通过沉浸式视觉体验和自然操作交互方式实现了高效的安全教育培训方式。     

基于虚拟现实头盔的沉浸式变电站仿真培训系统设计与实现

针对传统变电站安全教育培训工作存在交互欠缺和体验性弱的问题,基于虚拟现实技术设计一种沉浸式变电站仿真培训系统方案,详细介绍系统的软硬件设计,重点介绍采用的沉浸式立体显示、自然人机交互和变电站多人协同操作等技术。现场应用证明,该系统以逼真的三维场景和高度的沉浸感使培训人员完全沉浸于变电站一、二次设备虚拟场景,使培训方式更加生动形象,从而提高培训的效果。     

电力安全执规 VR培训系统开发设计与实现

针对传统电力安全执规培训工作存在交互欠缺和体验性弱的问题,基于沉浸式虚拟现实技术设计了基于VR技术的电力安全执规仿真培训系统。详细介绍了系统的软硬件结构和所采用的电力安全事故案例培训、事故原因论证、事故应急场景预演和操作票培训模式等关键技术。实践证明,该系统通过沉浸式视觉体验和自然操作交互方式使培训学员在逼真的虚拟培训环境中,深刻体验电力安全事故案例和操作票流程,培训方式更加形象,从而提高培训效果。     

沉浸式变电站仿真培训系统的设计与实现

针对现有变电站仿真培训系统现场感缺乏和用户体验不足的缺点,提出一种沉浸式变电站仿真培训系统方案,将三维虚拟现实引擎技术、多通道视频输出技术、虚拟人驱动技术、Kinect体感交互和漫游技术引入变电站仿真培训系统,从视觉、听觉和交互方式上为变电站运行人员构建了沉浸式变电站虚拟实境。其中,多通道视频输出技术采用了通过转换计算机底层图形数据的创新方法实现;基于Kinect体感交互的虚拟人驱动技术主要针对Microsoft Kinect SDK的骨骼追踪系统无法识别人物手势动作的缺点,创新使用动态时间规整(dynamic time warping,DTW)算法弥补其不足;基于Kinect体态识别的场景漫游技术实现了虚拟人物在仿真场景中的漫游和转向控制。实际应用效果表明,该系统增强了用户体验,提高了用户使用培训系统的兴趣,可有效提升培训质量,具有很强的实用性。在研究中还对Kinect识别范围和动作识别率进行反复测试,积累了大量实验数据,为后来的研究者如何避免仿真系统设计误区提供了参考。     

基于增强现实技术的智能变电站设备运维仿真

为解决智能变电站运维培训效果不佳等问题,本文介绍并实现了一种基于增强现实技术的运行维护仿真系统。首先,比较了增强现实技术与虚拟现实技术的差异,并提出了基于增强现实技术在运维仿真系统中的设计架构。随后,通过数据预处理、分层模式识别以及图像形状检索等方式建立变电站内各设备场景的3D模型库;进一步介绍了三维注册跟踪技术、虚实融合技术以及人机交互等关键技术在智能变电站中的实现。最后,设计并实现了智能变电站的运维仿真平台。实际示例表明,基于增强现实技术并辅以虚拟现实场景来模拟智能变电站的操作、维护和检修,从视觉、触觉等方面为变电站运行维护人员构建了更加逼真的沉浸式虚拟训练环境、体感系统和互动模式,使仿真效果更加真实有效,且操作实用性更强。     

虚拟现实头盔变电站仿真培训系统设计

针对现有变电站仿真培训系统现场感缺乏和用户体验不足的缺点,提出一种沉浸式变电站仿真培训系统方案,阐述了系统的软硬件系统结构,重点介绍该系统采用的三维图形引擎、三维立体显示和自然交互技术。现场应用证明,该系统以逼真的三维场景和高度的沉浸感使培训人员完全沉浸于变电站一二次设备虚拟场景,使培训方式更加生动形象,从而提高培训的效果。     

头盔式沉浸式虚拟现实技术的变电站仿真培训系统设计与实现

针对现有变电站仿真培训系统现场感缺乏和用户体验不足的缺点,提出一种沉浸式变电站仿真培训系统方案,阐述了系统的软硬件系统结构,重点介绍该系统采用的三维图形引擎、三维立体显示和自然交互技术。现场应用证明,该系统以逼真的三维场景和高度的沉浸感使培训人员完全沉浸于变电站一二次设备虚拟场景,使培训方式更加生动形象,从而提高培训的效果。     

沉浸式变电站故障仿真系统开发

针对现有变电站仿真培训系统存在的故障仿真不足、缺乏现场感以及考核方式简单的问题,以110 kV变电站为仿真对象,利用Unity3D完善的交互功能和HTC vive强大的硬件支持,搭建了沉浸式变电站故障仿真系统。首先用3DMAX软件建模,然后将模型导入Unity3D中,再利用SteamVR插件设定沉浸式交互场景,并将设备和故障信息存入MySQL数据库,开发了学员考核模块。该系统实现了变电站沉浸式培训和学员故障考核的功能。系统开发过程中,HTC vive硬件平台的引入为学员培训带入了沉浸感,激发了学员学习热情,提升了培训效率;考核模块的设计,完善了系统考核评价功能,为学员学习提供了评判依据。     

基于OS2的变电站一体化监控模拟仿真系统的设计与实现

在基于南方电网一体化运行智能系统的变电站一体化监控系统平台上,设计和实现了一套完整的变电站二次模拟仿真系统。对系统方案进行了详细设计,阐述了仿真系统主要技术特点,同时介绍了系统实现和应用的情况。仿真系统能模拟仿真多个变电站,不需要继电保护等二次设备即可灵活高效地执行各种静态试验、动态试验和雪崩试验等多种仿真试验。仿真系统与变电站数据完全耦合,可应用于培训、调试及事故重演和主站测评,实现成本低。     

220kV集控中心仿真培训系统的研制和应用

介绍了河北省电力公司石家庄培训中心220kV集控中心仿真培训系统的研制和应用情况。该系统实现了电网仿真、集控中心监控系统仿真、变电站综合自动化系统仿真和变电站仿真的一体化,采用图模库一体化技术和变电站虚拟设备生成技术,实现了全三维的一、二次设备的仿真,开发了集控中心遥视仿真,实现了非盲值班模式的培训,是目前适合于集控中心运行人员培训的最先进的仿真培训系统。     

基于行为仿真的变电站仿真系统

为了降低变电站培训成本与提高培训的真实感,对变电站中人的行为进行了研究与仿真,结合虚拟现实技术、虚拟人行为仿真技术设计并实现了一套变电站仿真系统。利用三维建模技术构建了变电站中的主要虚拟人模型和主要的场景模型;利用行为建模技术为变电站中的虚拟人建立了行为动画;利用开源场景图形库(OSG)平台与骨骼动画引擎(Cal3D)平台实现了变电站的漫游仿真与虚拟人行为控制仿真,提出并实现了基于属性与碰撞检测的虚拟人行为生成算法,设计并实现了一套辅助子系统用于辅助用户完成变电站中的仿真与设备查询。实验结果显示,设计实现的仿真系统仿真效果较好,具有一定的实用性和现实意义。     

GIS变电站仿真系统的开发及其在电力培训中的应用

根据GIS变电站特点,介绍通过虚拟现实技术和Windows程序控制方式开发的综合仿真系统,分析该系统可以实现的GIS变电站三维场景漫游、设备拆卸、内部结构透视、与GIS变电站二维监控仿真同步动作等功能,介绍该系统在电力培训中的应用效果。     

电网/集控/变电站一体化仿真培训系统的实现与应用

根据调度培训仿真系统(dispatcher training system,DTS)、集控中心仿真系统及变电站仿真系统(operator training system,OTS)的应用现状,研究了开发调度/集控/变电站一体化仿真系统的开发策略。利用电网仿真与变电站仿真设备状态的自动映射,将潮流数据作为变电站仿真一次、二次设备动作的输入数据;当在就地或监控中心进行设备操作或系统发生故障时,变电站独立的信号输出模型向站内、集控和调度中心监控系统输出具体动作信号,从而实现一体化仿真功能。通过对广东电网公司河源供电局电网系统及7个变电站进行仿真,实现了调度/集控/变电站单独培训、集控与运维联合仿真培训、调度、集控、运维联合仿真培训等培训模式功能,开发策略得到了良好的实际应用。     

智能变电站培训仿真系统的研究与开发

为有效提升智能变电站运行人员的培训质效,研究和开发了智能变电站培训仿真系统。将真实监控系统引入变电站仿真培训系统,开发基于SCD文件解析的网络通信仿真模块,采用定值与逻辑结合的方法仿真二次设备,利用三维虚拟场景模拟设备外观、主设备内部结构和原理,可实现智能变电站设备巡检、设备操作、异常及事故处理等培训。     

变电站辅助设施与环境监控系统设计及实现

介绍了基于mapxtreme和.Net平台的变电站设施和环境监控系统的设计.系统由集控站服务器,变电站客户端,变电站现场总线以及辅助设施信号采集设备构成.系统采用面向对象技术,数据库技术,线程池技术,GIS技术,三维仿真技术;实现数据采集,异常报警,远程视频监控和设备联动,变电站位置显示及三维模拟仿真等功能.系统采用R...     

220kV集控变电运行模式仿真系统

集控变电运行模式是变电站监控方式发展的一种新趋势,综合自动化水平高的变电站在提高电网监控水平的同时,也给运行人员的培训提出了新的要求。集控变电运行培训模式也不再是针对传统的单个变电站运行人员的培训,而是对集控中心及其管辖的变电站的运行人员、操作人员进行有关数据采集系统、集控站SCADA系统、变电站就地的监控系统及变电站设备操作等内容的培训。通过建立的集控变电运行模式仿真系统实现对常规和反事故演习培训是一个便捷和高效的办法。     

330kV变电站仿真系统的设计和实现研究

330kV变电站仿真系统主要应用于工作人员的培训,使工作人员处于与变电站实际运行相似的环境中,增加工作人员动手操作的机会,因而可以提高工作人员的操作能力,提升整体培训效果。如何设计330kV变电站仿真系统,实现仿真操作,是培训的关键点。本文主要探讨330kV变电站仿真系统的设计,为实现330kV变电站仿真系统提供一定的参考借鉴价值。     

变电站仿真培训系统

为提高变电站仿真培训系统效果,以南昌500kV变电站仿真培训系统仿真环境为例,详细讨论了系统的组成结构和功能设计,以及为提供系统性能所采用的新技术。采用复制与虚拟相结合的仿真形式,建立了变电站仿真培训系统的仿真环境。利用面向对象编程、分布式数据库、局域网实时通信及多媒体技术构筑系统。通过人机交互界面、操作开关、表计和显示设备、全面观察系统运行状态。并给出软硬件设计原则。系统所采用的仿真环境及培训效果,充分说明了建立半实物仿真环境培训系统的优越性。