探究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用及發(fā)展

摘 要：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)又稱之為VR技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)包括電子信息、計(jì)算機(jī)、仿真技術(shù)融合為一體，給人一種環(huán)境沉浸的感覺(jué)。為解決學(xué)員在UPS巡檢作業(yè)中所面臨的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的分析，總結(jié)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在UPS巡檢作業(yè)培訓(xùn)中使用優(yōu)勢(shì)，通過(guò)專業(yè)作業(yè)培訓(xùn)技術(shù)的使用及研究，掌握虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在UPS巡檢作業(yè)培訓(xùn)中的使用方法，建立具有高度沉浸感的虛擬三維空間。本文研究中，針對(duì)UPS巡檢作業(yè)的特點(diǎn)，總結(jié)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在UPS巡檢作業(yè)培訓(xùn)中的使用價(jià)值，展現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在UPS巡檢作業(yè)培訓(xùn)中的優(yōu)勢(shì)，全面提升電力系統(tǒng)作業(yè)培訓(xùn)的專業(yè)性，為當(dāng)前電力系統(tǒng)的運(yùn)行及發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);UPS巡檢;培訓(xùn)

在電力系統(tǒng)運(yùn)行及發(fā)展的背景下，由于系統(tǒng)操作的專業(yè)技能升級(jí)，為提升技術(shù)人員操作水平，保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，UPS巡檢作業(yè)中的技術(shù)人員不僅需掌握專業(yè)性的業(yè)務(wù)知識(shí)，而且也需具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力以及操作能力，在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)中遇到問(wèn)題時(shí)，需及時(shí)、快速發(fā)現(xiàn)解決策略，以提高故障巡查及診斷的有效性。因此，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的使用，積極構(gòu)建UPS巡檢作業(yè)培訓(xùn)系統(tǒng)，通過(guò)UPS巡檢作業(yè)結(jié)構(gòu)以及程序的分析，提升專業(yè)人員技術(shù)操作的綜合能力，以實(shí)現(xiàn)UPS巡檢技術(shù)的穩(wěn)步運(yùn)行，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供支持。

1概念分析

1.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)包括計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)接口技術(shù)以及多媒體技術(shù)、傳感技術(shù)等，在虛擬現(xiàn)實(shí)中，通常需建立一個(gè)模擬環(huán)境，計(jì)算機(jī)會(huì)根據(jù)操作內(nèi)容，形成三維圖像、三維聲音等信息，實(shí)現(xiàn)虛擬、抽象以及復(fù)雜性計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的展示。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)在航天、游戲培訓(xùn)、煤礦安全培訓(xùn)[1-2]等領(lǐng)域取得成功應(yīng)用。

1.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在UPS巡檢作業(yè)流程設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在UPS巡檢作業(yè)流程設(shè)計(jì)中優(yōu)勢(shì)的分析，體現(xiàn)以下幾個(gè)方面：仿真性、開放性、針對(duì)性、安全性。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使受訓(xùn)人員在虛擬環(huán)境中進(jìn)行培訓(xùn)，不僅可提高自身操作水平，而且也可增加訓(xùn)練時(shí)間，實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在UPS巡檢作業(yè)流程操作的最終目的。

2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在UPS巡檢作業(yè)培訓(xùn)中的運(yùn)用

基于虛擬現(xiàn)實(shí)的培訓(xùn)是體驗(yàn)式安全的教育方法。應(yīng)用電子網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，3D仿真技術(shù)，創(chuàng)新思維模式、轉(zhuǎn)變培訓(xùn)理念，而創(chuàng)建的集現(xiàn)場(chǎng)氛圍營(yíng)造、培訓(xùn)學(xué)習(xí)、理論驗(yàn)證、實(shí)操能力于一體的多功能安全的培訓(xùn)系統(tǒng)[2-4]。在UPS巡檢作業(yè)培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，采用Unity3D三維引擎系統(tǒng)，交互技術(shù)作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的關(guān)鍵內(nèi)容，可引導(dǎo)系統(tǒng)有更好的操作技能，滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù)的體驗(yàn)需求。一般情況下，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在UPS巡檢作業(yè)培訓(xùn)中的運(yùn)用中應(yīng)確定以下方案[5]。

2.1模型導(dǎo)入

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建模[6]：由于Unity3D作為虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)的引擎，并不是3D模型的開放軟件，將其運(yùn)用在虛擬場(chǎng)景中，結(jié)合3D資源進(jìn)行軟件資源開發(fā)，以保證資源運(yùn)用及導(dǎo)出合理性。整個(gè)模型系統(tǒng)通過(guò)運(yùn)行中，通過(guò)Unity3D技術(shù)使用，可對(duì)各項(xiàng)資源進(jìn)行處理，充分展現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)運(yùn)行的整體價(jià)值。

2.3紋理貼圖作業(yè)模型

通過(guò)對(duì)渲染圖像執(zhí)行方案的分析，其作為整個(gè)系統(tǒng)的具體功能，應(yīng)對(duì)AssetBundle技術(shù)的資源整合，通過(guò)引擎執(zhí)行方案的分析，進(jìn)行資源項(xiàng)目的儲(chǔ)存，以提升紋理貼圖作業(yè)模型的執(zhí)行效率，在該種技術(shù)使用中，可保證貼圖實(shí)時(shí)性更換，充分滿足虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在UPS巡檢作業(yè)培訓(xùn)的核心需求。

2.4碰撞檢測(cè)

在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在UPS巡檢作業(yè)培訓(xùn)碰撞檢測(cè)中，當(dāng)設(shè)置障礙物時(shí)，可更好模擬物理反應(yīng)，物理操作技術(shù)無(wú)法得到繼續(xù)運(yùn)行，為更好解決虛擬場(chǎng)景沖突，應(yīng)合理確定碰撞檢測(cè)執(zhí)行方案，操作人員在靠近物體時(shí)，系統(tǒng)會(huì)按照碰撞探測(cè)檢驗(yàn)?zāi)Ｊ?，進(jìn)行檢測(cè)對(duì)象尺寸選擇，以提升碰撞檢測(cè)方案執(zhí)行有效性。在Unity3D配備物理引擎之后，物體碰撞以及重力會(huì)發(fā)生一定物理效應(yīng)，更好進(jìn)行仿真數(shù)據(jù)模擬，以保證虛擬交互場(chǎng)面數(shù)據(jù)分析真實(shí)性[7]。

2.5系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能

在考核模塊構(gòu)建中，操作者在數(shù)據(jù)操作以及考核中，應(yīng)針對(duì)實(shí)際狀況，進(jìn)行操作危害完整性、正確性操作順序進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估學(xué)員在掌握UPS培訓(xùn)人員業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)中，應(yīng)針對(duì)考核軟件應(yīng)用平臺(tái)特點(diǎn)，進(jìn)行反復(fù)培訓(xùn)方案考核及構(gòu)建，以全面提升UPS培訓(xùn)人員對(duì)設(shè)備的操作能力、故障處理能力等，為UPS系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行體用支持，避免不必要損失現(xiàn)象的發(fā)生。

3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在UPS巡檢作業(yè)中應(yīng)注意的安全問(wèn)題

3.1明確用電安全

針對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在UPS巡檢作業(yè)基本特點(diǎn)，應(yīng)認(rèn)識(shí)UPS巡檢作業(yè)操作規(guī)范性，引導(dǎo)操作人員按照安全管理明確注意事項(xiàng)，避免違規(guī)操作現(xiàn)象發(fā)生。而且，在現(xiàn)場(chǎng)巡檢作業(yè)中，也應(yīng)保證現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員安全，通過(guò)UPS巡檢作業(yè)系統(tǒng)以及設(shè)備運(yùn)行安全狀況分析，明確安全防護(hù)操作規(guī)范，展現(xiàn)UPS巡檢作業(yè)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使用要求。例如，針對(duì)UPS巡檢系統(tǒng)作業(yè)特點(diǎn)，在移動(dòng)或是重新配線中，應(yīng)切斷輸入以及輸出電源，以保證UPS完全停止，在這種狀況下應(yīng)注意有電可能，避免觸點(diǎn)危險(xiǎn)現(xiàn)象發(fā)生。

3.2電池使用中的注意問(wèn)題

通過(guò)對(duì)UPS巡檢作業(yè)狀況分析，應(yīng)明確電池使用中應(yīng)注意問(wèn)題。而且，在電池使用中，操作人員應(yīng)注意危險(xiǎn)因素，操作中應(yīng)帶橡膠手套，并結(jié)合電池漏液以及損壞的現(xiàn)象，按照當(dāng)?shù)匾?guī)定進(jìn)行報(bào)廢處理，以保證電池使用的安全性[15]。

4.結(jié)束語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在UPS巡檢作業(yè)培訓(xùn)中，為提升作業(yè)培訓(xùn)巡查整體質(zhì)量，應(yīng)在三維虛擬仿真平臺(tái)中，進(jìn)行UPS虛擬場(chǎng)景的構(gòu)建，提升虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)培訓(xùn)的有效性，全面提升操作人員的專業(yè)技能，以節(jié)約人才培訓(xùn)的成本，保證系統(tǒng)運(yùn)行以及作業(yè)系統(tǒng)操作的流程性。而且，在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與以及協(xié)同技術(shù)結(jié)合的狀況下，能夠提高技術(shù)人員的專業(yè)素養(yǎng)，通過(guò)動(dòng)態(tài)化、效果性的數(shù)據(jù)整合，降低人才培訓(xùn)的成本，強(qiáng)化學(xué)員的操作技能，提升學(xué)員日常工作中的專業(yè)水平以及心理適應(yīng)能力，縮短上崗適應(yīng)時(shí)間，充分展現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在UPS巡檢作業(yè)培訓(xùn)中的核心價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]洪玉玲.基于虛擬現(xiàn)實(shí)的煤礦事故仿真和安全培訓(xùn)系統(tǒng)[J].煤礦安全，2013，44（8）：96-98.

[2]張勇昌.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在礦難逃生模擬培訓(xùn)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].煤炭技術(shù)，2013（11）：274-275.

[2]喬卉，龔慶武，江傳文.面向電力培訓(xùn)的三維交互仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2013，33（6）：157-161.

[3]劉耀周，劉延宏，趙宏武.操作響應(yīng)模型在虛擬操作訓(xùn)練系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)工程，2006，32（3）：276-279.

[4]劉國(guó)柱.直覺(jué)交互界面與虛擬現(xiàn)實(shí)[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2014（1）：132-136.

[5]畢會(huì)靜，李兵，張紅艷.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電力培訓(xùn)中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（13）：138-138.

[6]賈春燕，王臘梅，賈躍宗.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用[J].科技向?qū)В?011（35）：193.

[7]王勇，戚浩金，周震杉，等.基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)電力系統(tǒng)信息機(jī)房巡視仿真培訓(xùn)平臺(tái)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)高新區(qū)，2018（12）：27-28.

作者簡(jiǎn)介：

方浩（1976-），男，本科，工程師，主要從事電力信息化管理及配網(wǎng)自動(dòng)化管理工作.

（貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司貴陽(yáng)供電局 ?貴州 ?貴陽(yáng) ?550000）