基于互動(dòng)體驗(yàn)式的智能電網(wǎng)展廳建設(shè)研究與實(shí)踐

吉承文 黃良毅 張鐵鋼 吳春吉

摘要：當(dāng)今數(shù)字時(shí)代下，對(duì)互動(dòng)體驗(yàn)式智能展廳建設(shè)的深入研究還寥寥無幾[1]。南方電網(wǎng)智能展廳以國(guó)際化視角全面展示南方電網(wǎng)在支撐智慧城市發(fā)展、智能電網(wǎng)建設(shè)方面做出的實(shí)踐和成果，打造“南網(wǎng)樣本”。在智能展廳中充分利用先進(jìn)的空間視覺、互動(dòng)服務(wù)等技術(shù)，借助圖文、實(shí)物、大屏和多媒體等互動(dòng)載體，將智能電網(wǎng)各應(yīng)用環(huán)節(jié)、設(shè)備多功能特性、綜合服務(wù)效果等全景仿真集成于展廳內(nèi)，提供更自由靈活的互動(dòng)體驗(yàn)行為，創(chuàng)造更生動(dòng)完美的體驗(yàn)旅程，把南方電網(wǎng)的實(shí)踐與成果融入到審美情趣的互動(dòng)藝術(shù)展示中去，打造成為國(guó)際一流智能展廳，為海南博鰲智能電網(wǎng)國(guó)際論壇提供重要展示窗口。南方電網(wǎng)智能展廳的創(chuàng)新設(shè)計(jì)及建設(shè)實(shí)踐非常具有代表性，可廣泛應(yīng)用在行業(yè)展廳、城市展覽館、博物館等相關(guān)展示場(chǎng)所。

關(guān)鍵詞：展廳、智能電網(wǎng)、互動(dòng)式、空間視覺

Abstract： China Southern Power Grid will build a smart grid exhibition hall in Boao， Hainan， to comprehensively demonstrate the practices and achievements made by China Southern Power Grid in supporting the development of smart cities and smart grid construction from an international perspective， and create a "sample of China Southern Power Grid". However， the display effect is often limited by the traditional display technology， unable to present the product performance and functional advantages to the visitors in the most intuitive and fastest way. In order to make the display effect reach the expected level and create a new smart grid interactive experience center， it is proposed to make full use of advanced space vision， interactive services and other technologies， and integrate the panoramic simulation of various application links， multi-functional features of equipment， and comprehensive service effect of smart grid into the exhibition Hall in a lively and vivid way with the help of interactive carriers such as graphics， physical objects， large screens and multimedia， The first Boao smart grid International Conference in Hainan was successfully held with the design mode of "small world" including "big world". Starting from the weakness of the traditional display mode， this paper focuses on the problems， puts forward new solutions and construction goals， constructs a new type of scheme design of the smart grid display platform， such as technical framework， construction scheme， system deployment， functional framework， etc.， to provide innovative design ideas for the display of the achievements of Hainan Boao smart grid and ensure that the display achieves the expected results[1].

Keywords： Exhibition hall， Smart grid， Interactive，Space vision

0 引言

全球化時(shí)代，科技、商品、藝術(shù)品等的展覽與展示變得越來越重要。展廳作為大眾系統(tǒng)了解某個(gè)行業(yè)、某個(gè)城市等綜合展覽場(chǎng)作，變得尤為重要。傳統(tǒng)的展示空間采用靜態(tài)的宣傳展示方式，如文字、陳列等方式，受制于資金、場(chǎng)地、場(chǎng)景的限制，不再能滿足當(dāng)前商品、科技創(chuàng)新、工程的展覽需求，這使得我們不得不考慮用多種方式與參觀者互動(dòng)，將觀眾從被動(dòng)接受轉(zhuǎn)換為體驗(yàn)式觀賞，從而提高觀眾的興趣[2]。

南方電網(wǎng)公司（以下簡(jiǎn)稱“南網(wǎng)”）經(jīng)歷長(zhǎng)期的技術(shù)和產(chǎn)品積累，在電力系統(tǒng)中具有領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。南網(wǎng)從智能電網(wǎng)發(fā)展的國(guó)際背景、國(guó)家在智能電網(wǎng)的政策、南網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃、南網(wǎng)的建設(shè)成果、南網(wǎng)的戰(zhàn)略及目標(biāo)和智能電網(wǎng)實(shí)物幾個(gè)維度進(jìn)行展示，在智能展廳中比較具備有代表性。本文結(jié)合南網(wǎng)智能展廳的設(shè)計(jì)和建設(shè)，總結(jié)如何在有限的展示空間中，進(jìn)行線上展示和線下展示的結(jié)合，實(shí)物展示和虛擬展示的結(jié)合，綜合運(yùn)用觸摸、聲音、視覺的展示元素，將產(chǎn)品、環(huán)境、空間、應(yīng)用、業(yè)務(wù)等多方面信息融合共享，為觀眾提供全方位的互動(dòng)體驗(yàn)式的觀感。南網(wǎng)智能電網(wǎng)展廳的建設(shè)，為行業(yè)展廳、城市展覽館、博物館等相關(guān)展示場(chǎng)所提供了樣板。

1 智能電網(wǎng)展廳概況

南網(wǎng)的智能展廳建設(shè)在博鰲智能電網(wǎng)互動(dòng)體驗(yàn)中心中，位于瓊海市博鰲鎮(zhèn)東嶼島南端，博鰲智能電網(wǎng)互動(dòng)體驗(yàn)中心占地面積1510.37平方米，智能展廳使用面積710平方米，主要支撐南網(wǎng)博鰲智能電網(wǎng)國(guó)際論壇、中日韓電力企業(yè)峰會(huì)和博鰲亞洲論壇年會(huì)等國(guó)際合作交流，為與會(huì)嘉賓展示南網(wǎng)在智能電網(wǎng)的建設(shè)成果，提供一個(gè)交流平臺(tái)，同時(shí)也為國(guó)內(nèi)外兄弟單位的參觀交流提供一個(gè)場(chǎng)所。

智能電網(wǎng)展廳成為南網(wǎng)博鰲智能電網(wǎng)論壇的重要對(duì)外展示窗口，為政府、企業(yè)及專家學(xué)者等提供一個(gè)共商能源轉(zhuǎn)型發(fā)展、共繪智能電網(wǎng)藍(lán)圖的平臺(tái)，推動(dòng)能源產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈整合和相關(guān)技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展，助力能源生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)，推進(jìn)數(shù)字中國(guó)建設(shè)，助力南方電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

2 智能電網(wǎng)展廳設(shè)計(jì)

從上海世博會(huì)等案例中我們可以看到，現(xiàn)代展示空間正面向多元化、科技化、動(dòng)態(tài)化、交互性等全方面發(fā)展，在展示方式上逐漸趨向互動(dòng)性和體驗(yàn)性，使參觀者在多種感官上獲得觀感體驗(yàn)[2]。南網(wǎng)智能電網(wǎng)展廳充分利用有限的展示空間，把展示區(qū)劃分為靜態(tài)區(qū)、動(dòng)態(tài)區(qū)及廊區(qū)，功能劃分如下：

l靜態(tài)區(qū)主要展示電網(wǎng)業(yè)態(tài)，包括智能電網(wǎng)發(fā)展的國(guó)際背景、國(guó)家在智能電網(wǎng)的政策、南網(wǎng)的組織架構(gòu)、南網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃等，位置放在主入口，主要使用語音、圖片、視頻、交互式展演平臺(tái)等展覽元素，再加以展示內(nèi)容解說，靜態(tài)區(qū)占用面積235平方米，寬闊方正，給參觀者感官上的震撼，讓參觀者進(jìn)門后就能全面了解電網(wǎng)目前發(fā)展的狀態(tài);

l動(dòng)態(tài)區(qū)主要展示南網(wǎng)成果，包括南網(wǎng)的建設(shè)成果、南網(wǎng)的戰(zhàn)略及目標(biāo)，動(dòng)態(tài)區(qū)占用面積315平方米，在三個(gè)展區(qū)中是最大的，采用沉浸式大屏和多屏聯(lián)動(dòng)交互展演裝置，充分利用人的感官和認(rèn)知體驗(yàn)，營(yíng)造氛圍讓參與者高度享受其中，達(dá)到內(nèi)心的最優(yōu)體驗(yàn);

l廊區(qū)主要展示智能電網(wǎng)實(shí)物，包括陳列智能設(shè)備實(shí)物、專利創(chuàng)新及技術(shù)創(chuàng)新等，并可圖文并茂展示智能電網(wǎng)發(fā)展架構(gòu)的演變歷程。廊區(qū)占用面積160平方米，利用長(zhǎng)長(zhǎng)的走廊展示空間，以柔和的平板燈為主色調(diào)，配以筒燈和射燈，參觀時(shí)有專業(yè)的講解員進(jìn)行技術(shù)講解，給參觀者引人入勝的體驗(yàn)，漫步長(zhǎng)廊，意猶未盡[3]。

靜態(tài)區(qū)和動(dòng)態(tài)區(qū)的展示內(nèi)容主要來源于智能電網(wǎng)展廳支撐系統(tǒng)，在本文第三節(jié)進(jìn)行詳細(xì)介紹，采用支撐系統(tǒng)主要有如下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

l系統(tǒng)采集多方數(shù)據(jù)，并能自行建模仿真，給參觀者很好的互動(dòng)體驗(yàn);

l系統(tǒng)把展示的空間從有限拓展到無限，從線下拓展到線上，更好服務(wù)于國(guó)際交流合作;

l隨著技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)不斷更新，使展廳與時(shí)俱進(jìn)，百變百搭。

智能電網(wǎng)展廳充分利用了有限的展示面積，布局合理，做到了互動(dòng)式體驗(yàn)的觀感，具體分區(qū)框架設(shè)計(jì)如下圖：

2.1 靜態(tài)區(qū)詳細(xì)設(shè)計(jì)

靜態(tài)區(qū)由觸摸一體機(jī)、多人交互展演平臺(tái)和異形屏玄關(guān)等核心設(shè)備組成，以靜態(tài)圖文、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、音頻等方式向參觀者開放性展示，觸摸一體機(jī)播放南網(wǎng)宣傳片，多人交互展演平臺(tái)展示了南方電網(wǎng)智能電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略、發(fā)展架構(gòu)、發(fā)展歷程、發(fā)展規(guī)劃等內(nèi)容，異形玄關(guān)屏主要展示海南省域電網(wǎng)、海南智能電網(wǎng)“75111”工程等內(nèi)容，詳細(xì)設(shè)計(jì)圖如下：

靜態(tài)區(qū)支持多人以多種形式同時(shí)交互查詢，具備互動(dòng)特性，主要實(shí)現(xiàn)以參觀者為中心的互動(dòng)展示目標(biāo)。

2.2 動(dòng)態(tài)區(qū)詳細(xì)設(shè)計(jì)

動(dòng)態(tài)展區(qū)是整個(gè)展廳的重點(diǎn)，主要由沉浸式大屏和多屏聯(lián)動(dòng)交互展演裝置組成，提供觸摸屏和智能終端接入方式，其中沉浸式大屏主要包含南方電網(wǎng)智能電網(wǎng)建設(shè)宣傳片、南網(wǎng)智能電網(wǎng)戰(zhàn)略介紹、海南智能電網(wǎng)示范省介紹、樂城智能電網(wǎng)示范區(qū)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接入及呈現(xiàn)等內(nèi)容，兩套多屏聯(lián)動(dòng)交互展演裝置主要展示南方電網(wǎng)智能電網(wǎng)創(chuàng)新成果、海南電網(wǎng)優(yōu)化電力營(yíng)商環(huán)境的措施及實(shí)施等內(nèi)容。具體詳細(xì)設(shè)計(jì)圖如下圖所示：

動(dòng)態(tài)區(qū)展示效果與靜態(tài)區(qū)最大的區(qū)別在于互動(dòng)化特性，參觀者不再局限于被動(dòng)的內(nèi)容感受，可以主動(dòng)式獲取有用信息。動(dòng)態(tài)區(qū)內(nèi)容展示方式多樣化，通過聲音特效、3D視頻、手柄控制、智能化查詢等方式，大大提升了參觀者深度瀏覽、真實(shí)感和互動(dòng)體驗(yàn)。

2.3 廊區(qū)詳細(xì)設(shè)計(jì)

廊區(qū)采用圖文加實(shí)物展示的方式，讓參觀者更多的了解智能電網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)，也可讓參觀者駐足交流，增加互動(dòng)性。廊區(qū)兩側(cè)上墻圖文基于顏色流動(dòng)美觀理論來設(shè)計(jì)，具體設(shè)計(jì)方案如下圖：

廊區(qū)主要以南網(wǎng)傾力打造“五個(gè)環(huán)節(jié)+四個(gè)支撐體系”的智能電網(wǎng)架構(gòu)體系為展示主線，五個(gè)展示環(huán)節(jié)為清潔友好的發(fā)電、安全高效的輸變電、靈活可靠的配電、多樣互動(dòng)的用電、智慧能源與能源互聯(lián)網(wǎng)，四個(gè)支撐體系為全面貫通的通信網(wǎng)絡(luò)、高效互動(dòng)的調(diào)度及控制體系、集成共享的信息平臺(tái)和全面覆蓋的技術(shù)保障體系。在廊道設(shè)置梯形展臺(tái)，涵蓋輸、變、配、用、通信等領(lǐng)域，形成智能電網(wǎng)發(fā)展實(shí)物設(shè)備成果展區(qū)，同時(shí)利用立體圖文、圖表等方式，展示了南網(wǎng)近年來在科技創(chuàng)新、專利發(fā)明等方面取得的成果。

3 智能電網(wǎng)展廳支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)

智能電網(wǎng)展廳支撐系統(tǒng)充分利用可視化展示、互動(dòng)服務(wù)仿真等高科技技術(shù)，在展示過程中深度體現(xiàn)出智能電網(wǎng)全生態(tài)鏈的業(yè)務(wù)特征。本系統(tǒng)主要從下面四個(gè)層面提供展示支撐：

（1）傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)展廳虛擬空間功能，即把特定的主題、概念的集合或想法基于WEB技術(shù)的在線動(dòng)態(tài)超文本，包括文字、圖片、聲音、動(dòng)畫、視頻等元素，進(jìn)行展示出來，提供多種互動(dòng)過程和體驗(yàn)類型;

（2）建設(shè)電網(wǎng)監(jiān)控展示平臺(tái)，采集智能電網(wǎng)支撐業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，展示智能電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行動(dòng)態(tài)和歷史運(yùn)營(yíng)狀態(tài);

（3）建設(shè)三維互動(dòng)平臺(tái)，采集各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過虛擬仿真電網(wǎng)智能電網(wǎng)能源生態(tài)、高新技術(shù)等綜合建設(shè)工程各子項(xiàng)建設(shè)場(chǎng)景，展示各子項(xiàng)建設(shè)內(nèi)容、技術(shù)原理、特色亮點(diǎn)、建設(shè)成果;

（4）建設(shè)虛擬場(chǎng)景仿真，在本次展廳工程中，通過事故反演，展示智能電網(wǎng)成果、電力新技術(shù)應(yīng)用體驗(yàn)、能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)鏈建設(shè)合作和保供電交流指揮5大仿真場(chǎng)景。

3.1 采用四層架構(gòu)設(shè)計(jì)

展廳支撐系統(tǒng)以數(shù)據(jù)為主線，采用四層架構(gòu)設(shè)計(jì)，將整個(gè)系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)生成層、數(shù)據(jù)管理層、虛擬仿真平臺(tái)層和應(yīng)用表現(xiàn)層，主題架構(gòu)如下圖所示：

數(shù)據(jù)生成層：將展示數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，包括區(qū)域影像及規(guī)劃圖、基礎(chǔ)設(shè)施三維模型等的文字、圖片、視頻及其他多媒體數(shù)據(jù)資源，通過編輯管理平臺(tái)整合，轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)自有的數(shù)據(jù)庫管理形式，傳送到數(shù)據(jù)管理層。

數(shù)據(jù)管理層：由電力業(yè)務(wù)多媒體資源庫、場(chǎng)景模型數(shù)據(jù)庫、電力管理屬性數(shù)據(jù)庫以及外部映射數(shù)據(jù)庫組成，分別負(fù)責(zé)管理不同形式的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，提供給虛擬仿真引擎調(diào)用。

虛擬仿真平臺(tái)層：采用多種仿真引擎（圖形、視頻、多媒體等），提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)加載調(diào)度、圖形繪制和仿真模型運(yùn)算功能，為上層應(yīng)用提供調(diào)用接口。

應(yīng)用表現(xiàn)層：直接面對(duì)用戶，通過在線動(dòng)態(tài)超文本、三維互動(dòng)、監(jiān)控展示、場(chǎng)景仿真等多種方式，提供場(chǎng)景導(dǎo)航控制及交互漫游、屬性信息交互查詢、三維場(chǎng)景空間展示與分析、電力業(yè)務(wù)多媒體庫管理、關(guān)鍵設(shè)備作業(yè)仿真、聲音及其它特效模擬、視頻錄制及輸出、與其它系統(tǒng)掛接等功能[5]。

3.2 系統(tǒng)部署

展廳支撐系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、三維建模和數(shù)據(jù)管理服務(wù)器、多媒體數(shù)據(jù)庫、虛擬仿真服務(wù)器、監(jiān)控展示服務(wù)器、WEB服務(wù)器，各個(gè)服務(wù)器可以方便的橫向擴(kuò)展，支持多種類型終端訪問，普通手機(jī)和電腦終端可以通過客戶端軟件方式或者WWW瀏覽器方式訪問，三維展示終端使用客戶端軟件方式訪問。具體部署方案如下圖：

4 總結(jié)

南網(wǎng)智能電網(wǎng)展廳于2019年10月31日建成并投入使用，為政府、企業(yè)及專家學(xué)者等提供一個(gè)共商能源轉(zhuǎn)型發(fā)展、共繪智能電網(wǎng)藍(lán)圖的平臺(tái)，推動(dòng)能源產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈整合和相關(guān)技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展，取得了良好的效果，將有力支撐南網(wǎng)博鰲智能電網(wǎng)國(guó)際論壇、中日韓電力企業(yè)峰會(huì)和博鰲亞洲論壇年會(huì)等國(guó)際合作交流。

南網(wǎng)智能電網(wǎng)展廳在設(shè)計(jì)中采用分區(qū)框架設(shè)計(jì)，重點(diǎn)突出互動(dòng)體驗(yàn)的觀感。設(shè)計(jì)思路高屋建瓴，先展示行業(yè)業(yè)態(tài)，再展示南網(wǎng)創(chuàng)新實(shí)踐，最后展示實(shí)物及專利成果，把展廳分為靜態(tài)區(qū)、動(dòng)態(tài)區(qū)和廊區(qū)。在建設(shè)中采用智能電網(wǎng)展廳支撐系統(tǒng)對(duì)靜態(tài)區(qū)和動(dòng)態(tài)區(qū)進(jìn)行展示支撐，為有限的展廳提供了無限的線下展示空間和線上展示空間，實(shí)現(xiàn)了與時(shí)俱進(jìn)，百變百搭。南網(wǎng)智能電網(wǎng)展廳的設(shè)計(jì)思路和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，為未來行業(yè)展廳、城市展覽館、博物館等相關(guān)展示場(chǎng)所的建設(shè)具有一定的實(shí)踐指導(dǎo)意義。

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