VR技術(shù)在電力行業(yè)的研究與應(yīng)用

楊健 張斌

摘要：本文對VR技術(shù)進行了概述，主要分析研究了VR技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用，發(fā)揮VR技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：電力行業(yè);VR技術(shù);應(yīng)用

中圖分類號：TM769 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）11-0058-01

VR技術(shù)理念，指的是實現(xiàn)人與計算機之間的有效融合與交互，VR技術(shù)的運用能夠在計算機的基礎(chǔ)上有效結(jié)合硬件和軟件來營造另外一種境界，進而有效模擬各種環(huán)境。當(dāng)前，在我國電力行業(yè)的發(fā)展當(dāng)中，VR技術(shù)已經(jīng)備受人們高度關(guān)注。在電力系統(tǒng)中運用VR技術(shù)，已經(jīng)成為電力行業(yè)發(fā)展的一個關(guān)鍵因素。

1 VR技術(shù)概述

VR技術(shù)即（虛擬現(xiàn)實技術(shù)Virtual Reality），指的是采用以計算機技術(shù)為核心的現(xiàn)代高科技生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境?，F(xiàn)階段，VR技術(shù)在頭像領(lǐng)域與計算機圖形領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍和價值非常大。通過VR技術(shù)，構(gòu)建三維環(huán)境，利用交互性與現(xiàn)實模擬的特點加強用戶的真實體驗感。在虛擬環(huán)境中，VR技術(shù)實現(xiàn)對三維物理模型、運動規(guī)則與物體等方面進行有效結(jié)合，使用者可以通過視覺、觸覺和聽覺等多種方式真正體會到虛擬環(huán)境的點點滴滴。VR技術(shù)在使用過程中，系統(tǒng)集成技術(shù)、語音識別技術(shù)和圖像處理技術(shù)等多個層面使用較多。在科學(xué)技術(shù)的極速推進下，VR技術(shù)的發(fā)展趨勢越來越多元化?，F(xiàn)階段，根據(jù)我國整個電力行業(yè)的發(fā)展方向，在電力系統(tǒng)中對于VR技術(shù)的應(yīng)用，其有著很大的機遇和需求。

2 VR技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用分析

在電力行業(yè)中，對VR技術(shù)的運用所起到的效果非常理想。對于VR技術(shù)的運用主要體現(xiàn)在這五方面，包括：電力工程設(shè)計方面、輸電線路方面、在電力系統(tǒng)仿真培訓(xùn)方面、在電力系統(tǒng)實際運行方面以及在電力生產(chǎn)方面。

2.1 VR技術(shù)在電力工程設(shè)計中的應(yīng)用

電力工程設(shè)計傳統(tǒng)的方式，其主要是借助傳統(tǒng)的計算機仿真技術(shù)來完成實驗，以實現(xiàn)對實際工程的預(yù)演。然而，設(shè)計中計算機在進行圖形表達時，對于圖形的顯示直觀性不強、缺乏真實感，其主要原因在于計算機將三維空間物體顯示成二維平面。而VR技術(shù)的出現(xiàn)使得這些問題題迎刃而解，在電力工程設(shè)計中，其能夠使人們更深刻認識事物，在程序設(shè)計中創(chuàng)造出更加直觀真實三維模型，而不是二維平面。同時更與眾不同的是，在虛擬環(huán)境中如若觀察者視點發(fā)生改變，其三維模型、場景也會發(fā)生變換，而且在虛擬環(huán)境可以實現(xiàn)信息的交流。不難想象，在電力工程設(shè)計中應(yīng)用VR技術(shù)，我們只需要鼠標(biāo)控制，就可以實現(xiàn)對整個電力建設(shè)工程布置的瀏覽，沒有時空限制，靈活性非常強，有利于電力工程設(shè)計更加貼切人們的真正需求[1]。

2.2 VR技術(shù)在輸電線路方面的應(yīng)用

電力系統(tǒng)在運行過程中，輸電線路是重要的組成部分。只有實現(xiàn)良好的輸電線路的穩(wěn)定性，才能夠充分加強電力系統(tǒng)運行過程中的可靠性與安全性。經(jīng)濟生活水平的提高，人們用電量的需求也因此增加，與此同時對電壓等級也有了更高的要求，VR技術(shù)可以實現(xiàn)這一目標(biāo)。電力系統(tǒng)在運行過程中，為了確保其安全性與可靠性，因此對于輸電線路的建立有著更高的要求，而VR技術(shù)的運用可以有效解決這一問題。在檢修輸電線路運行過程中，不僅需要具備相應(yīng)的專業(yè)能力，而且還要掌握輸電線路的基本情況，二者兼?zhèn)浞娇?。運用VR技術(shù)，可以開展檢修輸電線路的相關(guān)培訓(xùn)工作，并調(diào)動檢修人員的積極性和創(chuàng)造性，加強檢修人員的綜合素質(zhì)，從而更加熟悉和掌握輸電線路的運行情況，保證輸電線路的安全穩(wěn)定運行。

2.3 VR技術(shù)在電力系統(tǒng)仿真培訓(xùn)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)仿真培訓(xùn)，是從業(yè)人員對電力系統(tǒng)操作準(zhǔn)確性以及業(yè)務(wù)能力的關(guān)鍵，也是電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定和高效運行的重要保證。在電力培訓(xùn)方面，技術(shù)的進化和變革經(jīng)歷了很長一段時間;回顧前期，主要是采取仿真盤臺的方式來對人員進行培訓(xùn)和教學(xué)演練;該種方式在初期還好，較直接，然而設(shè)備的不斷更新升級，培訓(xùn)裝置和真實的輸變電設(shè)備出現(xiàn)形式變化，甚至產(chǎn)生無法兼容等情況，其培訓(xùn)效果大打折扣。VR技術(shù)的發(fā)展成為了一個主導(dǎo)趨勢，即通過虛擬現(xiàn)實的方式來培訓(xùn)和考核從業(yè)人員。也可以說VR技術(shù)改變了電力系統(tǒng)人員的仿真和培訓(xùn)工作方式，其所創(chuàng)建的虛擬現(xiàn)實環(huán)境，使變電站系統(tǒng)場景的沉浸感、真實感以及可交互性獲得了很大的提升[2]。

VR技術(shù)在電力仿真和培訓(xùn)方面的作用可謂是舉足輕重。通過使用虛擬現(xiàn)實的仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，一方面，可以有效降低和控制培訓(xùn)過程中的風(fēng)險，另一方面可以節(jié)省了很多培訓(xùn)資金和費用;同時有效聯(lián)系系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)，作業(yè)人員能夠?qū)υO(shè)備有了全方位的觀測和體驗。通過虛擬環(huán)境從業(yè)人員深入設(shè)備的任何地方，進而熟悉其結(jié)構(gòu)和工作原理，而且能夠收獲更多有價值的信息，這在實際訓(xùn)練中是無法實現(xiàn)的。與此同時，在電力仿真和培訓(xùn)中VR技術(shù)所表現(xiàn)出來的靈活性很顯著，其可以根據(jù)不同的需要，對模型、數(shù)據(jù)以及交互方式等相關(guān)配置進行設(shè)計、建造、補充或組合等等。

2.4 VR技術(shù)在電力系統(tǒng)實際運行中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)不僅復(fù)雜，而且又龐大，在電力系統(tǒng)的實際運行過程中，VR技術(shù)的運用可以有效防范與監(jiān)測電力操作中的各項行為，從而保證電能質(zhì)量的穩(wěn)定發(fā)展。采用VR技術(shù)，在電力系統(tǒng)的運行中可以提升操作工作的準(zhǔn)確性。經(jīng)歷了不斷的發(fā)展，我國電力系統(tǒng)已經(jīng)相對成熟和趨于穩(wěn)定，對于先進技術(shù)運用廣泛，尤其是遠程操作方面。結(jié)合遠程操作的特點，選取合適的操作系統(tǒng)尤為重要，務(wù)必要合理及準(zhǔn)確，而對于VR技術(shù)的應(yīng)用，不僅增強了電力系統(tǒng)運行的安全性，而且也提升了電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量與管理水平。此外，VR技術(shù)的應(yīng)用還可以幫助操作人員實現(xiàn)新的突破。例如：在高空作業(yè)過程中，新的作業(yè)人員會很大可能出現(xiàn)恐高癥，而運用VR技術(shù)，能夠讓在虛擬的高空環(huán)境中進行作業(yè)預(yù)演，提前熟悉并有效克服恐高癥，當(dāng)他們真正進行高空作業(yè)時，作業(yè)人員的心態(tài)更加穩(wěn)定，其安人身安全也更加有保障。

2.5 VR技術(shù)在電力生產(chǎn)中的應(yīng)用

在電力行業(yè)中，需要大量的資金去支撐相關(guān)環(huán)節(jié)，包括產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品演示和生產(chǎn)培訓(xùn)等，這樣方可確保穩(wěn)定發(fā)展。而假如實現(xiàn)對VR技術(shù)的運用，除了節(jié)省資金和費用，同時還加強了這些環(huán)節(jié)間的聯(lián)系感。電力生產(chǎn)過程中，可以體現(xiàn)VR技術(shù)的作用有：（1）在設(shè)計產(chǎn)品方面，能夠有效降低成本，實現(xiàn)對新產(chǎn)品開發(fā)的風(fēng)險控制;（2）用于產(chǎn)品演示，VR技術(shù)支持的多媒體效果可以吸引更多客戶，從而贏得合作的機會;（3）在生產(chǎn)培訓(xùn)方面，在使用新產(chǎn)品設(shè)備前，VR技術(shù)創(chuàng)造的“虛擬工廠”，有利于員工對操作更加熟練。

3 結(jié)語

總而言之，人們的日常生活已經(jīng)離不開電力系統(tǒng)，二者聯(lián)系緊密。為了充分滿足人民群眾的需要應(yīng)當(dāng)切實提升電力系統(tǒng)運行的可靠性、穩(wěn)定性與安全性，將VR技術(shù)運用到電力系統(tǒng)的運行過程中，可以實現(xiàn)電力工作人員操作水平與業(yè)務(wù)能力的提升，加強電力系統(tǒng)的仿真培訓(xùn)，促進電力系統(tǒng)的良好運行。伴隨著VR技術(shù)的日益發(fā)展，在電力行業(yè)中對VR技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，其將會對整個電力行業(yè)產(chǎn)生深遠的影響，并帶來顯著的技術(shù)和經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1]呂有忠.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用[J].自動化與儀器儀表，2017（5）：167-168+171.

[2]潘緣，鄧國平，吳秋菊.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用及發(fā)展[J].武漢大學(xué)學(xué)報：（工學(xué)版），2003（s1）：146-148.

Research and Application of VR Technology in Electric Power Industry

YANG Jian， ZHANG Bin

（Shenzhen Power Supply Bureau Co.， Ltd. ， Shenzhen Guangdong? 518000）

Abstract：In this paper the VR technology is summarized， The application of VR technology in power industry is mainly analyzed and studied， The application value of VR technology in power system is brought into play.

Key words：power industry; VR technology; application