VR技術在電力行業的研究與應用

楊健 張斌

摘要：本文對VR技術進行了概述，主要分析研究了VR技術在電力行業中的應用，發揮VR技術在電力系統中的應用價值。

關鍵詞：電力行業;VR技術;應用

中圖分類號：TM769 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）11-0058-01

VR技術理念，指的是實現人與計算機之間的有效融合與交互，VR技術的運用能夠在計算機的基礎上有效結合硬件和軟件來營造另外一種境界，進而有效模擬各種環境。當前，在我國電力行業的發展當中，VR技術已經備受人們高度關注。在電力系統中運用VR技術，已經成為電力行業發展的一個關鍵因素。

1 VR技術概述

VR技術即（虛擬現實技術Virtual Reality），指的是采用以計算機技術為核心的現代高科技生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環境。現階段，VR技術在頭像領域與計算機圖形領域中的應用范圍和價值非常大。通過VR技術，構建三維環境，利用交互性與現實模擬的特點加強用戶的真實體驗感。在虛擬環境中，VR技術實現對三維物理模型、運動規則與物體等方面進行有效結合，使用者可以通過視覺、觸覺和聽覺等多種方式真正體會到虛擬環境的點點滴滴。VR技術在使用過程中，系統集成技術、語音識別技術和圖像處理技術等多個層面使用較多。在科學技術的極速推進下，VR技術的發展趨勢越來越多元化。現階段，根據我國整個電力行業的發展方向，在電力系統中對于VR技術的應用，其有著很大的機遇和需求。

2 VR技術在電力行業中的應用分析

在電力行業中，對VR技術的運用所起到的效果非常理想。對于VR技術的運用主要體現在這五方面，包括：電力工程設計方面、輸電線路方面、在電力系統仿真培訓方面、在電力系統實際運行方面以及在電力生產方面。

2.1 VR技術在電力工程設計中的應用

電力工程設計傳統的方式，其主要是借助傳統的計算機仿真技術來完成實驗，以實現對實際工程的預演。然而，設計中計算機在進行圖形表達時，對于圖形的顯示直觀性不強、缺乏真實感，其主要原因在于計算機將三維空間物體顯示成二維平面。而VR技術的出現使得這些問題題迎刃而解，在電力工程設計中，其能夠使人們更深刻認識事物，在程序設計中創造出更加直觀真實三維模型，而不是二維平面。同時更與眾不同的是，在虛擬環境中如若觀察者視點發生改變，其三維模型、場景也會發生變換，而且在虛擬環境可以實現信息的交流。不難想象，在電力工程設計中應用VR技術，我們只需要鼠標控制，就可以實現對整個電力建設工程布置的瀏覽，沒有時空限制，靈活性非常強，有利于電力工程設計更加貼切人們的真正需求[1]。

2.2 VR技術在輸電線路方面的應用

電力系統在運行過程中，輸電線路是重要的組成部分。只有實現良好的輸電線路的穩定性，才能夠充分加強電力系統運行過程中的可靠性與安全性。經濟生活水平的提高，人們用電量的需求也因此增加，與此同時對電壓等級也有了更高的要求，VR技術可以實現這一目標。電力系統在運行過程中，為了確保其安全性與可靠性，因此對于輸電線路的建立有著更高的要求，而VR技術的運用可以有效解決這一問題。在檢修輸電線路運行過程中，不僅需要具備相應的專業能力，而且還要掌握輸電線路的基本情況，二者兼備方可。運用VR技術，可以開展檢修輸電線路的相關培訓工作，并調動檢修人員的積極性和創造性，加強檢修人員的綜合素質，從而更加熟悉和掌握輸電線路的運行情況，保證輸電線路的安全穩定運行。

2.3 VR技術在電力系統仿真培訓中的應用

電力系統仿真培訓，是從業人員對電力系統操作準確性以及業務能力的關鍵，也是電力系統安全、穩定和高效運行的重要保證。在電力培訓方面，技術的進化和變革經歷了很長一段時間;回顧前期，主要是采取仿真盤臺的方式來對人員進行培訓和教學演練;該種方式在初期還好，較直接，然而設備的不斷更新升級，培訓裝置和真實的輸變電設備出現形式變化，甚至產生無法兼容等情況，其培訓效果大打折扣。VR技術的發展成為了一個主導趨勢，即通過虛擬現實的方式來培訓和考核從業人員。也可以說VR技術改變了電力系統人員的仿真和培訓工作方式，其所創建的虛擬現實環境，使變電站系統場景的沉浸感、真實感以及可交互性獲得了很大的提升[2]。

VR技術在電力仿真和培訓方面的作用可謂是舉足輕重。通過使用虛擬現實的仿真培訓系統，一方面，可以有效降低和控制培訓過程中的風險，另一方面可以節省了很多培訓資金和費用;同時有效聯系系統中各個環節，作業人員能夠對設備有了全方位的觀測和體驗。通過虛擬環境從業人員深入設備的任何地方，進而熟悉其結構和工作原理，而且能夠收獲更多有價值的信息，這在實際訓練中是無法實現的。與此同時，在電力仿真和培訓中VR技術所表現出來的靈活性很顯著，其可以根據不同的需要，對模型、數據以及交互方式等相關配置進行設計、建造、補充或組合等等。

2.4 VR技術在電力系統實際運行中的應用

電力系統不僅復雜，而且又龐大，在電力系統的實際運行過程中，VR技術的運用可以有效防范與監測電力操作中的各項行為，從而保證電能質量的穩定發展。采用VR技術，在電力系統的運行中可以提升操作工作的準確性。經歷了不斷的發展，我國電力系統已經相對成熟和趨于穩定，對于先進技術運用廣泛，尤其是遠程操作方面。結合遠程操作的特點，選取合適的操作系統尤為重要，務必要合理及準確，而對于VR技術的應用，不僅增強了電力系統運行的安全性，而且也提升了電力系統的運行質量與管理水平。此外，VR技術的應用還可以幫助操作人員實現新的突破。例如：在高空作業過程中，新的作業人員會很大可能出現恐高癥，而運用VR技術，能夠讓在虛擬的高空環境中進行作業預演，提前熟悉并有效克服恐高癥，當他們真正進行高空作業時，作業人員的心態更加穩定，其安人身安全也更加有保障。

2.5 VR技術在電力生產中的應用

在電力行業中，需要大量的資金去支撐相關環節，包括產品設計、產品演示和生產培訓等，這樣方可確保穩定發展。而假如實現對VR技術的運用，除了節省資金和費用，同時還加強了這些環節間的聯系感。電力生產過程中，可以體現VR技術的作用有：（1）在設計產品方面，能夠有效降低成本，實現對新產品開發的風險控制;（2）用于產品演示，VR技術支持的多媒體效果可以吸引更多客戶，從而贏得合作的機會;（3）在生產培訓方面，在使用新產品設備前，VR技術創造的“虛擬工廠”，有利于員工對操作更加熟練。

3 結語

總而言之，人們的日常生活已經離不開電力系統，二者聯系緊密。為了充分滿足人民群眾的需要應當切實提升電力系統運行的可靠性、穩定性與安全性，將VR技術運用到電力系統的運行過程中，可以實現電力工作人員操作水平與業務能力的提升，加強電力系統的仿真培訓，促進電力系統的良好運行。伴隨著VR技術的日益發展，在電力行業中對VR技術的應用越來越廣泛，其將會對整個電力行業產生深遠的影響，并帶來顯著的技術和經濟效益。

參考文獻

[1]呂有忠.虛擬現實技術在電力系統的應用[J].自動化與儀器儀表，2017（5）：167-168+171.

[2]潘緣，鄧國平，吳秋菊.虛擬現實技術在電力系統中的應用及發展[J].武漢大學學報：（工學版），2003（s1）：146-148.

Research and Application of VR Technology in Electric Power Industry

YANG Jian， ZHANG Bin

（Shenzhen Power Supply Bureau Co.， Ltd. ， Shenzhen Guangdong? 518000）

Abstract：In this paper the VR technology is summarized， The application of VR technology in power industry is mainly analyzed and studied， The application value of VR technology in power system is brought into play.

Key words：power industry; VR technology; application