操昊鵬 吳昊 李超 程軼紅

摘 要：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)模擬出一個(gè)具有三維空間特征的虛擬世界，這種技術(shù)可以為使用者提供現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)感官的模擬，以觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)的模擬來(lái)讓使用者從虛擬世界中可以得到身臨其境的一種模擬技術(shù)。本文就虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電力應(yīng)急搶修演練一題著重分析了其在電力應(yīng)急搶修演練中的具體應(yīng)用，希望能為電力應(yīng)急搶修演練提供參考建議。

關(guān)鍵詞： 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);電力應(yīng)急搶修演練;實(shí)踐解析

引言：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們的生活水平也在不斷的提高，在享受這種科學(xué)技術(shù)帶給我們的便利的同時(shí)，我們對(duì)能源的需求量也在不斷的提升。各類(lèi)電氣設(shè)備被廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中，在我們的日常生活中變得隨處可見(jiàn)，我國(guó)的地域遼闊，電網(wǎng)的覆蓋面積大。所以各類(lèi)的電力故障風(fēng)險(xiǎn)始終存在，近些年我國(guó)對(duì)電網(wǎng)的應(yīng)急管理工作的重視程度正在不斷的加強(qiáng)，我國(guó)的電網(wǎng)安全問(wèn)題也成為被重視的問(wèn)題，電力的大量使用給電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來(lái)新的挑戰(zhàn)，國(guó)家電網(wǎng)開(kāi)展了以電力應(yīng)急的物資儲(chǔ)備、應(yīng)急組織體系等八項(xiàng)重點(diǎn)工作，其重要目的就是為了建立完善的電力應(yīng)急體系。但是傳統(tǒng)的電力應(yīng)急搶修演練的實(shí)際效果卻不明顯，所以通過(guò)使用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)為電力應(yīng)急搶修演練提供更好的演練效果，為電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供助力，讓搶修人員能夠得到更好的提升，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以讓搶修人員身臨其境的參與到電力系統(tǒng)的維修工作當(dāng)中，所以其演練效果是非常好的。

一.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特點(diǎn)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主要特點(diǎn)為一下幾個(gè)方面，構(gòu)想性是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主要特點(diǎn)，構(gòu)想性主要強(qiáng)調(diào)的是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的想象部分，仿真現(xiàn)實(shí)存在的環(huán)境，拓寬工作人員的認(rèn)知范圍，讓工作人員能夠更好的完成工作。相互性，相互性主要是指使用者對(duì)虛擬世界中的物體、環(huán)境的操作性以及在環(huán)境中獲得的反饋的自然程度和實(shí)時(shí)性。在搶修人員利用虛擬世界來(lái)進(jìn)行電力應(yīng)急搶修演練時(shí)，搶修人員可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)感受到虛擬世界中搶修設(shè)備的重量、觸覺(jué)，甚至還能看到搶修設(shè)備隨著搶修人員的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生相應(yīng)的移動(dòng)。沉浸感，當(dāng)搶修人員深入到虛擬世界中時(shí)，自身的嗅覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)都與現(xiàn)實(shí)世界一樣，使得搶修人員很難辨識(shí)自己是在現(xiàn)實(shí)世界還是在虛擬世界，這種沉浸感會(huì)為電力應(yīng)急搶修演練帶來(lái)更好的演練效果，也為搶修人員自身的能力提升帶來(lái)重要的助力。

二.電力應(yīng)急搶修演練系統(tǒng)

電力應(yīng)急搶修演練系統(tǒng)中有五個(gè)部分構(gòu)成。分別為電力狀態(tài)仿真子系統(tǒng)、人員仿真子系統(tǒng)、三維場(chǎng)景仿真子系統(tǒng)、電力過(guò)程仿真子系統(tǒng)和預(yù)案邏輯推理子系統(tǒng)。這五個(gè)系統(tǒng)中電力狀態(tài)仿真子系統(tǒng)主要是為演練過(guò)程提供真實(shí)的故障反饋，人員仿真子系統(tǒng)為演練提供各部門(mén)在演練中的角色參與，三維場(chǎng)景仿真子系統(tǒng)為前兩個(gè)系統(tǒng)提供虛擬場(chǎng)景，也是整個(gè)演練系統(tǒng)中最重要的一部分。電力過(guò)程仿真子系統(tǒng)為演練人員提供真實(shí)的變電過(guò)程中的運(yùn)行狀態(tài)和相應(yīng)的操作。最后的預(yù)案邏輯推理子系統(tǒng)，為演練提供相應(yīng)的演練評(píng)分、過(guò)程記錄等數(shù)據(jù)的收集。

三.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電力應(yīng)急搶修演練中的具體應(yīng)用

1.實(shí)踐分析

以某變電站為例，某變電站為110KV的變電站，該變電站為了能夠提升電力應(yīng)急的能力，在近兩年引入了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，展開(kāi)了變電站發(fā)生雷擊導(dǎo)致的故障，通過(guò)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)創(chuàng)建出真實(shí)的變電站和故障場(chǎng)景，進(jìn)行了電力應(yīng)急搶修演練，從接受故障信號(hào)、通知搶修部門(mén)、事故現(xiàn)場(chǎng)勘察、制定應(yīng)急搶修方案、準(zhǔn)備搶修設(shè)備材料、進(jìn)行應(yīng)急搶修、消除故障、現(xiàn)場(chǎng)清理等環(huán)節(jié)來(lái)完成應(yīng)急搶修演練。這次的虛擬電力應(yīng)急搶修演練中涉及到了很多部門(mén)的人員，通過(guò)各部門(mén)整體協(xié)調(diào)完成了此次演練。

2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電力應(yīng)急搶修演練中的要點(diǎn)分析

（1）模型的構(gòu)建

通過(guò)計(jì)算機(jī)使用三維技術(shù)來(lái)創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，模擬出的真實(shí)物體，只有形狀并不能夠模擬出真實(shí)物體的屬性，這里的屬性包括重量、質(zhì)感等。而在電力應(yīng)急搶修演練模擬中的設(shè)備需要具有這種屬性才能更好的對(duì)演練起到效果。所以需要通過(guò)創(chuàng)建具體的數(shù)學(xué)模型來(lái)進(jìn)行仿真方面的加強(qiáng)，通過(guò)模擬所有演練中需要使用的設(shè)備的具體功能特性，來(lái)增加演練過(guò)程中的真實(shí)性的體現(xiàn)。

（2）創(chuàng)建虛擬的三維場(chǎng)景

在電力應(yīng)急搶修演練的虛擬世界的創(chuàng)建時(shí)，需要將所有的電力設(shè)備的虛擬三維場(chǎng)景全部創(chuàng)建出來(lái)，從電廠、變電站、線路等建立三維場(chǎng)景會(huì)花費(fèi)大量的人力物力，但是這種真實(shí)的三維場(chǎng)景可以讓工作人員更好的參與到演練過(guò)程中，在這一過(guò)程中所取得的演練效果更為優(yōu)秀，這對(duì)于電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行來(lái)說(shuō)也是有著非常大的好處的，保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及降低電力事故造成的損失，都有著很大的作用。所以建立真實(shí)的三維場(chǎng)景是十分重要的，也是十分必要的。此外建立三維場(chǎng)景時(shí)需要消耗人力物力，但是后期就不用在對(duì)這方面花費(fèi)資金了，即使有的地方需要整改，也只是對(duì)細(xì)節(jié)上的變動(dòng)。

（3）實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)

當(dāng)我們建立好三維場(chǎng)景后，搶修人員進(jìn)入到相應(yīng)的三維場(chǎng)景中，其中的設(shè)備、人物都可以使用虛擬技術(shù)和人與設(shè)備來(lái)進(jìn)行扮演，在不同場(chǎng)景中為不同的工種人員創(chuàng)建不同的動(dòng)作函數(shù)。在演練過(guò)程中這些動(dòng)作和任務(wù)可以是回答問(wèn)題也可以是進(jìn)行一些操作，這種真實(shí)沉浸的場(chǎng)景可以為搶修人員提供更好的感受。也為演練所達(dá)成的最終效果得到最大化的體現(xiàn)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電力應(yīng)急演練的應(yīng)用，可以為各種電力事故現(xiàn)象以及事故所造成的后果和危害進(jìn)行虛擬的反饋。搶修人員通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入到虛擬場(chǎng)景中進(jìn)行針對(duì)性的演練打破了空間上的限制，通過(guò)虛擬場(chǎng)景的模擬各部門(mén)多人協(xié)同，使用人機(jī)互動(dòng)的方式來(lái)進(jìn)行人為干預(yù)以控制的演練過(guò)程，可以有效的提高搶修人員面對(duì)事故發(fā)生的應(yīng)變能力和專業(yè)能力。所以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用能夠使得我國(guó)的電網(wǎng)安全運(yùn)行得到保障。

參考文獻(xiàn)

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