探究虛擬現實技術在電力系統中的應用及發展

摘 要：虛擬現實技術又稱之為VR技術，虛擬現實技術包括電子信息、計算機、仿真技術融合為一體，給人一種環境沉浸的感覺。為解決學員在UPS巡檢作業中所面臨的問題，通過對虛擬現實技術的分析，總結虛擬現實技術在UPS巡檢作業培訓中使用優勢，通過專業作業培訓技術的使用及研究，掌握虛擬現實技術在UPS巡檢作業培訓中的使用方法，建立具有高度沉浸感的虛擬三維空間。本文研究中，針對UPS巡檢作業的特點，總結虛擬現實技術在UPS巡檢作業培訓中的使用價值，展現虛擬現實技術在UPS巡檢作業培訓中的優勢，全面提升電力系統作業培訓的專業性，為當前電力系統的運行及發展提供參考。

關鍵詞：虛擬現實技術;UPS巡檢;培訓

在電力系統運行及發展的背景下，由于系統操作的專業技能升級，為提升技術人員操作水平，保證電力系統安全運行，UPS巡檢作業中的技術人員不僅需掌握專業性的業務知識，而且也需具有較強的實踐能力以及操作能力，在現場作業中遇到問題時，需及時、快速發現解決策略，以提高故障巡查及診斷的有效性。因此，通過虛擬現實技術的使用，積極構建UPS巡檢作業培訓系統，通過UPS巡檢作業結構以及程序的分析，提升專業人員技術操作的綜合能力，以實現UPS巡檢技術的穩步運行，為產業發展提供支持。

1概念分析

1.1虛擬現實技術

虛擬現實技術包括計算機圖形學、人機接口技術以及多媒體技術、傳感技術等，在虛擬現實中，通常需建立一個模擬環境，計算機會根據操作內容，形成三維圖像、三維聲音等信息，實現虛擬、抽象以及復雜性計算機數據的展示。虛擬現實技術已經在航天、游戲培訓、煤礦安全培訓[1-2]等領域取得成功應用。

1.2虛擬現實技術在UPS巡檢作業流程設計中的優勢

虛擬現實技術在UPS巡檢作業流程設計中優勢的分析，體現以下幾個方面：仿真性、開放性、針對性、安全性。通過虛擬現實技術使受訓人員在虛擬環境中進行培訓，不僅可提高自身操作水平，而且也可增加訓練時間，實現虛擬現實技術在UPS巡檢作業流程操作的最終目的。

2虛擬現實技術在UPS巡檢作業培訓中的運用

基于虛擬現實的培訓是體驗式安全的教育方法。應用電子網絡控制技術，3D仿真技術，創新思維模式、轉變培訓理念，而創建的集現場氛圍營造、培訓學習、理論驗證、實操能力于一體的多功能安全的培訓系統[2-4]。在UPS巡檢作業培訓系統設計中，采用Unity3D三維引擎系統，交互技術作為虛擬現實技術的關鍵內容，可引導系統有更好的操作技能，滿足用戶對數據的體驗需求。一般情況下，虛擬現實技術在UPS巡檢作業培訓中的運用中應確定以下方案[5]。

2.1模型導入

虛擬現實技術建模[6]：由于Unity3D作為虛擬現實開發的引擎，并不是3D模型的開放軟件，將其運用在虛擬場景中，結合3D資源進行軟件資源開發，以保證資源運用及導出合理性。整個模型系統通過運行中，通過Unity3D技術使用，可對各項資源進行處理，充分展現虛擬現實系統運行的整體價值。

2.3紋理貼圖作業模型

通過對渲染圖像執行方案的分析，其作為整個系統的具體功能，應對AssetBundle技術的資源整合，通過引擎執行方案的分析，進行資源項目的儲存，以提升紋理貼圖作業模型的執行效率，在該種技術使用中，可保證貼圖實時性更換，充分滿足虛擬現實技術在UPS巡檢作業培訓的核心需求。

2.4碰撞檢測

在虛擬現實技術在UPS巡檢作業培訓碰撞檢測中，當設置障礙物時，可更好模擬物理反應，物理操作技術無法得到繼續運行，為更好解決虛擬場景沖突，應合理確定碰撞檢測執行方案，操作人員在靠近物體時，系統會按照碰撞探測檢驗模式，進行檢測對象尺寸選擇，以提升碰撞檢測方案執行有效性。在Unity3D配備物理引擎之后，物體碰撞以及重力會發生一定物理效應，更好進行仿真數據模擬，以保證虛擬交互場面數據分析真實性[7]。

2.5系統實現功能

在考核模塊構建中，操作者在數據操作以及考核中，應針對實際狀況，進行操作危害完整性、正確性操作順序進行評估，評估學員在掌握UPS培訓人員業務技能培訓中，應針對考核軟件應用平臺特點，進行反復培訓方案考核及構建，以全面提升UPS培訓人員對設備的操作能力、故障處理能力等，為UPS系統穩定運行體用支持，避免不必要損失現象的發生。

3虛擬現實技術在UPS巡檢作業中應注意的安全問題

3.1明確用電安全

針對虛擬現實技術在UPS巡檢作業基本特點，應認識UPS巡檢作業操作規范性，引導操作人員按照安全管理明確注意事項，避免違規操作現象發生。而且，在現場巡檢作業中，也應保證現場維護人員安全，通過UPS巡檢作業系統以及設備運行安全狀況分析，明確安全防護操作規范，展現UPS巡檢作業中虛擬現實技術使用要求。例如，針對UPS巡檢系統作業特點，在移動或是重新配線中，應切斷輸入以及輸出電源，以保證UPS完全停止，在這種狀況下應注意有電可能，避免觸點危險現象發生。

3.2電池使用中的注意問題

通過對UPS巡檢作業狀況分析，應明確電池使用中應注意問題。而且，在電池使用中，操作人員應注意危險因素，操作中應帶橡膠手套，并結合電池漏液以及損壞的現象，按照當地規定進行報廢處理，以保證電池使用的安全性[15]。

4.結束語

虛擬現實技術在UPS巡檢作業培訓中，為提升作業培訓巡查整體質量，應在三維虛擬仿真平臺中，進行UPS虛擬場景的構建，提升虛擬現實技術培訓的有效性，全面提升操作人員的專業技能，以節約人才培訓的成本，保證系統運行以及作業系統操作的流程性。而且，在虛擬現實技術與以及協同技術結合的狀況下，能夠提高技術人員的專業素養，通過動態化、效果性的數據整合，降低人才培訓的成本，強化學員的操作技能，提升學員日常工作中的專業水平以及心理適應能力，縮短上崗適應時間，充分展現虛擬現實技術在UPS巡檢作業培訓中的核心價值。

參考文獻：

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[2]張勇昌.虛擬現實技術在礦難逃生模擬培訓系統中的應用[J].煤炭技術，2013（11）：274-275.

[2]喬卉，龔慶武，江傳文.面向電力培訓的三維交互仿真平臺的設計與實現[J].電力自動化設備，2013，33（6）：157-161.

[3]劉耀周，劉延宏，趙宏武.操作響應模型在虛擬操作訓練系統中的應用[J].計算機工程，2006，32（3）：276-279.

[4]劉國柱.直覺交互界面與虛擬現實[J].武漢理工大學學報（社會科學版），2014（1）：132-136.

[5]畢會靜，李兵，張紅艷.虛擬現實技術在電力培訓中的應用[J].電子技術與軟件工程，2018（13）：138-138.

[6]賈春燕，王臘梅，賈躍宗.虛擬現實技術的特點及應用[J].科技向導，2011（35）：193.

[7]王勇，戚浩金，周震杉，等.基于虛擬現實技術電力系統信息機房巡視仿真培訓平臺設計[J].中國高新區，2018（12）：27-28.

作者簡介：

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

（貴州電網有限責任公司貴陽供電局 ?貴州 ?貴陽 ?550000）