基于VR技术的变电站设备监控仿真系统设计与实现

传统变电站设备监控工作存在交互欠缺和体验性弱的问题,本文基于沉浸式虚拟现实技术设计了一种基于VR技术的变电站设备监控仿真系统。介绍了系统的软硬件设计,以及关键技术的实现。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,深刻体验违反变电站现场操作流程的效果,提高了培训效果。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

500kV地下变电站全实景仿真培训系统的研制

介绍了基于三维虚拟实境技术的全实景静安世博500kV地下变电站仿真培训系统。该系统利用专家系统和目标优先的思维逻辑,代替教员对学员进行日常变电站操作培训;通过拓扑网络分析和推理机的运用实现可自动开票的五防操作票系统,并在三维全实景仿真的基础上提出了地下变电站逃生系统的研制方法。系统的构建有效地提高了地下变电站仿真培训的实际效果,为地下变电站的运行提供了有效的借鉴。     

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。     

基于三维实景技术的变电站仿真培训平台设计

针对"调控一体化"体系运行过程中暴露出的监控员现场运行经验缺乏、设备原理不熟悉等问题,国网浙江省电力公司率先开展输变电设备集中监控辅助决策技术的研究与应用,设计了一套基于三维实景技术的变电站仿真培训平台。该平台利用三维实景技术搭建典型变电站的仿真模型,并以热点的形式集成了有关一二次设备的原理知识、现场运行规程、集中监控运行相关管理规定以及专家库系统关联的相关告警信息处置意见等。本文从三维实景技术原理、三维实景平台搭建、专家库系统设计等三个方面内容详细介绍了变电站仿真培训平台的设计方法。实际运行经验表明,该平台可大幅提高监控员的知识水平和业务能力,是提升调控中心集中监控管控效率的有效手段。     

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...     

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。     

三维可视化技术在变电设备检修培训中的应用

为了提高电力系统非实物检修培训效果,利用三维可视化技术开发了基于变电站全景仿真的变电设备检修培训系统。该系统实现了变压器和断路器状态评价及检修流程的三维仿真,此外还包含配套的3D考核模块。该系统的开发,突破了传统的文档、图标及二维的培训模式,实现系统与实际设备无空间差别的检修训练,管理人员可以进行检修效果的操作检验和理论考核。实际应用效果表明,该系统的使用,为新员工提升变电设备检修技能提供了有力的辅助手段。     

海底电缆敷设三维交互式仿真培训平台设计与实现

针对海底电缆敷设施工业务培训的迫切需求,提出了一种海底电缆敷设三维交互式仿真培训系统方案,充分利用Unity3D引擎优势,搭建了海缆敷设三维动态仿真平台,建立了海缆敷设仿真培训所需的工具模型库、人物模型库及三维场景库,实现了仿真教学、操作训练与考核评价等培训功能。基于HTC虚拟现实设备,开发实现了设备仿真操作、漫游行走等人机交互功能,增强了用户体验。应用结果表明,该系统不仅能规范海底电缆敷设施工流程,还有效指导海缆敷设施工现场标准化作业,为海缆线路管理及运维人员全维度掌握海底电缆运维技术提供理论与作业培训平台。     

基于CAVE的配电仿真培训系统的实现

针对传统配电仿真培训时场景沉浸感差、操作体验不理想的不足,设计了一种基于CAVE(Cave Automatic Virtual Environment)的配电仿真培训系统。系统采用虚拟建模技术构建仿真的配电三维虚拟场景,并通过高分辨率的三维立体显示方式输出,同时使用虚拟现实互动设备,实现学员与虚拟场景的交互。现场测试结果表明,系统能够使学员产生身临其境的沉浸感受和现场真实操作的体验。     

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。     

变电站辅助设备监控系统三维建模及展示技术研究

目前变电站缺乏辅助设备监控系统三维建模方面研究,而且现有模型存在单个设备体积过大,难以展现设备状态、功能和运动动作等问题。探索构建了一种适用于变电站辅助设备运维管理的三维模型,包括建模方法、建模流程以及三维模型与辅控子系统之间的映射关系。在此基础上定义三维模型库和三维插件之间的接口和数据交互,开发出基于插件动态载入技术的三维控件,实现三维控件与辅控主机的接口,将设备状态信息及检测数据在三维模型上实时展现出来。并与辅助设备监控系统故障报警进行智能联动,为变电站运维人员提供了直观形象、交互友好的监控人机界面。