VR全景技术在变电检修中的应用

VR技术的出现，非常适合现阶段变电检修危险而复杂的工作环境，尤其是在变电检修的实际操作当中。VR技术能够有效地模拟出变电检修中的真实工作场景，并且还能模拟出各种变电问题，从而能够让工作人员可以迅速地了解变电检修内容，熟练地掌握各种专业技术，降低了工作的危险性。本文将通过分析VR全景技术在变电检修中的应用优势以及实际的应用，来实现虚拟与现实的融合、人机交互，提升变电检修水平。

1VR全景技术在变电检修中的优势

1.1身临其境，让工作更有趣

电力系统内现阶段设备信息留存多为二维界面，汇报多采用以及电子PPT形式。此类工作模式较为单一，虽然相比传统的纸面工作模式已经有了很大的改观，但效果依旧不够理想。有了基于VR全景技术的变电检修施工方案与三维立体台账以后，领导与各部门同事可以享受到VR全景技术给工作带来的便利与高效，大家可以全方位立体环境中进行人、设备、周围环境的多重交互，从本质上提高施工作业前期审批的流畅性，以及作业危险分析的全面性。如更换主变一次电流互感器时，停电方式为旁路转带，那么主变一次上层顺母线依然带电的情况很容易被忽视，但是使用VR全景变电检修施工方案就可以避免此类问题，审批人员与工作负责人在会议室可以很直观的观察到每一处危险点，不落下任何细节，从而更容易保障施工工作的安全。

1.2强化互动理念，增强培训学习的主动性

电力行业青年员工的培训一直被视为中重点工作来进行，大学毕业生刚进入单位对现场情况并不熟悉，在变电站内进行实景培训风险系数高，对员工人身安全与电网安全稳定运行极为不利，VR全景技术可以很轻松的实现实景和实操交互学习的新培训模式，给电力系统员工带来全新的学习体验，如在220kV隔离开关更换施工教学中，学生可以通过VR全景来还原施工现场，明确带电部位以及施工车辆摆放位置，让电力系统员工从被动学习转变为主动学习，在探索中完成变电检修技能的学习，可以有效提高企业的培训效果。

2VR变电检修培训系统的结构

VR技术在变电检修技能中的培训运用，可以有效地模拟出变电在正常、异常以及故障情况下的详细操作规章。一个全面的VR技术培训操作系统通常包含了场景交互、场景建模以及设备建模这三块内容。通常是运用Maya、3DMax技术等相关三维立体模型软件来实施环境的建设。因为在变电检修方针设计过程中，会运用到设备缺陷以及设备状态的仿真模拟，所以需要通过场景的转换、设备功能性操作等技术，所以所形成的三维交互系统为运用设备编辑器来进行建模辅助。这一部分主要包含了三个方面。

首先，VR变电检修针对使用者是能够见到的，并且使用者能够直接地运用VR设备展开各种虚拟现实模拟操作。其次，设计变电检修的一次设备、自动化设备、虚拟操作结构等系统的具体模型。最后，在进行VR变电检修系统的模拟设计当中，运用事故处理、操作票培训、工作票许可以及工作器具等内容，进行设备状态修改、设备的操作以及检验虚拟现实技术在变电检修技能水平培训中的运用效果。

3VR全景技术在变电检修中的实际应用

3.1全景方案的制作

首先，我们将现实真实的变电站实景场景还原到互联网上，使用PHIIMAX3D全景相机，拍摄全景照片，再使用全景工具软件拼接制作而成，制作过程中添加功能键，如场地内跳转，展示铭牌信息、实物ID等内容，将现实变电站实景360°/720°旋转无视觉死角进行展示。以上制作内容可以作为变电站的三维立体实景台账。遇到大型作业的现场勘察时，可以利用全景相机对现场进行一次全方位地勘察，回到办公室后制作VR全景方案，使用Pano2VR对全景照片进行拆解，再用PS、画图等软件对图片进行加工（添加施工车辆、路线、标注带电部分等），最后利用Pano2VR添加热点进行合成，完成全景方案的制作。

3.2基于VR技术的变电检修培训设计应用

VR技术变电检修系统的设计理念。变电检修所需要运用的零部件以及相关设备等内容，变电检修通常还包含了电力线路的布局，按照地理环境进行各种规范化操作，详细的变电检修工作，以及变电检修安全操作，都需要在虚拟现实仿真系统中呈现出来，从而进行各种系统模块的展现。因此在进行变电检修VR培训系统的设计过程中，需要具备一定的选择性。现阶段，较为科学的VR技术拥有很多的选择，如选择经过HTCVIVE所设计的单眼1920x1080@9OHz的虚拟现实技术，这一项技术具有空间定位功能，属于现阶段最好的VR硬件之一，并且还能够给工作人员提供全方位的操作互动感。

三维建模。三维建模通常是运用3DMax技术进行虚拟三维空间的构建，建设出存在三维数据空间的模型。一般情况下，除了会运用到3DMax技术之外，通常还会运用Maya以及AI等软件技术，按照变电检修真实的场景，展开3D模型的标准化建设，从而完成变电检修虚拟场景的漫游与标准化场景的改善。

碰撞检测。在进行培训的过程中，还需要对各种碰撞现象进行检测，首先需要根据unity3D，检测变电检修VR是否存在障碍物以及两个物体是否会发生碰撞。碰撞检测的方式主要是有两种，其中一种属于碰撞器，另外一种模式属于触发器。这两种模式都有着非常广泛的用途。

VR头显。虚拟现实头戴式显示设备简称“VR头显”，是一种利用头戴式显示设备且将人对外界的听觉、视觉封闭，引导使用者形成一种身临其境的感觉。主要显示原理则是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，并且人眼在获取这种带有差异的信息之后，在脑海中产生立体感，极具冲击性。

手柄操作。运用手柄设备按键对虚拟场景的各种操纵，这属于系统培训中最为重要的内容，同时也属于人机交互过程中不可或缺的部分，针对unity3D中，不但能够完成选择目标，同时还能够利用反馈信息来满足使用者进行变电检修场景模拟的需要。

考核分析。考核分析主要是针对学员整个操作流程展开考核评分，针对在模拟场景中存在问题的操作修复能力进行评价以及纠正，从而保障变电检修工作的正确性与完整性。考核内容主要是评估使用者是否能够正确地按变电检修流程操作VR系统、是否能够按照相关规定顺序展开模拟操作。与此同时，针对使用者的操作展开统计划分，并且针对容易出错的步骤实施数据统计，并且对每一位使用者给出详细的数据考核报告。

结语：

本文针对VR技术在一次设备检修技能水平培训的应用研究中，分析了VR技术在现阶段的运用效果，提出了VR培训系统的两种模式，针对现阶段的发展情况而言，VR技术能够有效地改善工作人员在一次设备检修中的技术水平，不但能够提高工作人员的业务质量，同时还能提高工作人员的工作效率，非常值得企业推广运用。
责任编辑：YYX