VR虛擬現實技術在變電站智能電氣運維及培訓領域的應用研究

摘 要：在現代技術發(fā)展之下，許多變電站都采用了智能化技術來幫助運維，此時因為智能化技術的介入，導致變電站人工的工作模式發(fā)生了質變，要求工作人員具備操作、分析、處理智能化信息的能力，而大多傳統工作人員并不具備這種能力，所以要進行培訓。為了保障培訓的效果，現代變電站單位十分重視VR虛擬現實技術在培訓當中的應用。

關鍵詞：VR虛擬現實技術；變電站智能電氣運維；培訓

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）33-0095-02

引 言

智能化技術是一種模仿人類智慧的技術，能夠根據一些客觀條件，做出與人類行為相似的決策，由此可以看出智能化技術的優(yōu)異性能，因為這一點現代許多變電站將此項技術應用到以往人工作業(yè)的部分，使人工作業(yè)內容從實操變?yōu)榱斯芾?，但要傳統人工通過智能化技術對變電站運行進行管理，人工就必須能夠具備相應的技術水平，所以需要進行培訓，但傳統的培訓體現出效率緩慢、效果不明顯等問題，并不能滿足智能化變電站的需求，而在VR虛擬現實技術的應用之下，既可以傳統培訓方式進行改善。

1 VR虛擬現實技術概述

VR虛擬現實技術是近代開發(fā)出現的一種綜合性技術體系，其中包含了許多專業(yè)技術，在多項專業(yè)技術的功能之下，可以模擬出人的所有感官，例如聽覺、視覺以及味覺、觸覺等，使人能夠切身體會到虛擬場景當中發(fā)生的事情。在流程上，VR虛擬現實技術能夠先構建出一個虛擬世界，之后人通過顯示設備可以通過視覺看到虛擬環(huán)境當中的一切，此時如果環(huán)境當中出現了某種現象，就會直觀的通過視覺激發(fā)人體其他感官，此部分的原理主要利用了人體的神經傳輸學，即人在面對某項事物時，最先產生反應的就是視覺，再視覺之后才會將信息輸入大腦，最終由大腦來激發(fā)相應的感官，因此在VR虛擬現實技術的高仿真虛擬環(huán)境當中，可以使人的視覺感受到“身臨其境”，并結合神經傳輸學會做出相應的反應[1]。

2 VR虛擬現實技術在變電站智能電氣運維及培訓領域當中的優(yōu)勢

主要以傳統變電站技術培訓模式相互比較，了解VR虛擬現實技術的功能優(yōu)勢。具體步驟分為傳統變電站技術培訓模式分析、VR虛擬現實技術下智能化變電站電氣運維培訓分析、對比分析，具體如下文所述。

2.1 傳統變電站技術培訓模式分析

傳統變電站技術培訓模式是在實際環(huán)境當中，通過人工結合圖文的方式來進行培訓。具體流程上，即先實現根據培訓內容制作培訓圖文，同時培訓人員也需要整理還培訓的說辭，之后進入正式培訓階段，此階段當中主要以培訓人員為主導，通過口述的方式圍繞圖文展示將培訓內容傳達給受訓人員，受訓人員只需要接收、記錄培訓人員所講述的內容即可，最終通過一些測試、討論、個人輔導方法來鞏固受訓人員的學習內容[2]。

2.2 VR虛擬現實技術下智能化變電站電氣運維培訓分析

在VR虛擬現實技術的應用當中，首先需要對智能化變電站電氣運維的流程進行分析，了解電氣運維的步驟、原理以及可能存在的安全風險等，一切都需要與實際環(huán)境完全相符，之后要求受訓人員佩戴好相應的設備，此時受訓人員就等于進入了虛擬環(huán)境當中，其可以在虛擬環(huán)境當中做出任何動作，并且周邊的事物也會因為其動作而產生相應的變化，變化對其本身造成的影響也會在神經傳輸學原理下反饋到人的感官。其次在正式培訓當中，因為受訓人員的視覺是完全被封鎖在虛擬環(huán)境當中的，無法觀察到外界的因素，此時人的外在感官“聽覺”就成為了人接收外界信息的主要渠道，所以培訓人員可以詢問受訓人員當前在虛擬環(huán)境當中的狀況，之后根據狀況描述要求受訓人員做出相應的動作。

2.3 對比分析

通過上述分析可以看到兩種培訓模式的流程大體都可以分為事前、事中、事后三個部分，但是細節(jié)上來看傳統變電站技術培訓模式無論在哪一個部分中，都需要采取多種培訓措施，例如事先的圖文制作、措施準備等。

在培訓效果上，傳統模式的培訓內容具有冗長、繁瑣的特征，受訓人員未必能夠在培訓期間完全掌握培訓內容，所以往往表現出培訓效果不顯著的問題，而VR培訓模式，則能夠通過人體直接動作給予人體直觀的感受，使其產生深刻的記憶，由此孰優(yōu)孰劣十分明顯?？偨Y來看，VR虛擬現實技術下智能化變電站電氣運維培訓的優(yōu)勢顯然要大于傳統培訓模式。

3 VR變電站智能電氣運維培訓中的注意事項

3.1 3D眩暈癥

VR虛擬現實技術所構建的場景為3D畫面，其雖然具有高仿真度，但是仔細觀察來看，其依舊與現實環(huán)境存在一定程度上的出入，此時部分受訓人員可能會因為3D畫面而出現3D眩暈癥狀，具體措施上，應當通過觀察、詢問的方式來確認受訓人員是否存在眩暈癥狀，如果存在那么需要將此類人員單獨分類，之后進行3D適應訓練工作，此項工作有概率可以消除3D眩暈癥，但是時間上因人而異，所以為了避免影響到培訓的進度，3D適應訓練工作只能在短時間內進行，工作中將已經適應3D畫面的人員納入正式受訓人員當中，而針對短時間內無法適應3D畫面的人員，則需要另作打算，例如可以采用傳統模式來進行培訓。

3.2 培訓場景的一致性

要使VR變電站智能電氣運維培訓產生良好的功效，其虛擬場景就必須與現實場景保持一致性，所以在構建虛擬場景時，應當側重現實場景細節(jié)分析工作。舉例來說，在智能化變電站當中，如果某員工出現了工作失誤導致電路出現短路，之后短路現象迅速惡化出現了線路燒毀，最終引發(fā)火災，那么在虛擬環(huán)境當中就需要將此過程完全模擬，同時要注意火災與人體接觸之后的感官程度，因為如果火災與人接觸之后，人體感官無法體驗到“被灼燒感”那么一切都會變得虛假，失去了VR變電站智能電氣運維培訓的正式意義，由此說明一致性是VR虛擬場景必須具備的性能。

3.3 培訓制度

因為智能化變電站運維是一項專業(yè)性較強的工作，所以無論VR培訓模式的效果有多么良好，都無法在短時間內使人工完全掌握專業(yè)技術，因此在培訓當中，應當建立相應的培訓制度，例如定期培訓審核制度。定期培訓審核制度是一種在不影響正常工作的前提下，可以長時間開展的培訓方式，即通過時間上的調節(jié)，空出一段時間來進行培訓，其余時間照常工作，而在照常工作當中，相關人員可以觀察、記錄受訓人員的工作行為，以此來了解培訓的進度與效果，達到培訓效果審核的目的。

4 結 語

本文主要分析了VR虛擬現實技術在變電站智能電氣運維及培訓領域的應用。分析當中，首先概述了VR虛擬現實技術的原理與功能，得知其中的神經傳輸學原理以及多項技術的結合應用。其次以傳統培訓模式為參照，通過對比分析了解了VR培訓的應用優(yōu)勢與應用流程，最終分析了VR變電站智能電氣運維培訓中的注意事項。

參考文獻

[1]譚 泊，王 玲，林 峰，馬藝聞，任韻潔，張一哲.基于VR+的變電運維培訓系統設計研究[J].科技資訊，2017，15（25）：19～20.

[2]高 煒.基于智能變電站運維系統技術研究[J].電工技術：理論與實踐，2015（12）：124.

[3]楊玉娜，謝麗霞.智能變電站繼電保護在線運維系統的技術應用與實踐[J].通訊世界，2016（23）：238～239.

收稿日期：2018-1-13