基于互動體驗式的智能電網展廳建設研究與實踐

吉承文 黃良毅 張鐵鋼 吳春吉

摘要：當今數字時代下，對互動體驗式智能展廳建設的深入研究還寥寥無幾[1]。南方電網智能展廳以國際化視角全面展示南方電網在支撐智慧城市發展、智能電網建設方面做出的實踐和成果，打造“南網樣本”。在智能展廳中充分利用先進的空間視覺、互動服務等技術，借助圖文、實物、大屏和多媒體等互動載體，將智能電網各應用環節、設備多功能特性、綜合服務效果等全景仿真集成于展廳內，提供更自由靈活的互動體驗行為，創造更生動完美的體驗旅程，把南方電網的實踐與成果融入到審美情趣的互動藝術展示中去，打造成為國際一流智能展廳，為海南博鰲智能電網國際論壇提供重要展示窗口。南方電網智能展廳的創新設計及建設實踐非常具有代表性，可廣泛應用在行業展廳、城市展覽館、博物館等相關展示場所。

關鍵詞：展廳、智能電網、互動式、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

全球化時代，科技、商品、藝術品等的展覽與展示變得越來越重要。展廳作為大眾系統了解某個行業、某個城市等綜合展覽場作，變得尤為重要。傳統的展示空間采用靜態的宣傳展示方式，如文字、陳列等方式，受制于資金、場地、場景的限制，不再能滿足當前商品、科技創新、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，將觀眾從被動接受轉換為體驗式觀賞，從而提高觀眾的興趣[2]。

南方電網公司（以下簡稱“南網”）經歷長期的技術和產品積累，在電力系統中具有領先的技術優勢。南網從智能電網發展的國際背景、國家在智能電網的政策、南網的發展規劃、南網的建設成果、南網的戰略及目標和智能電網實物幾個維度進行展示，在智能展廳中比較具備有代表性。本文結合南網智能展廳的設計和建設，總結如何在有限的展示空間中，進行線上展示和線下展示的結合，實物展示和虛擬展示的結合，綜合運用觸摸、聲音、視覺的展示元素，將產品、環境、空間、應用、業務等多方面信息融合共享，為觀眾提供全方位的互動體驗式的觀感。南網智能電網展廳的建設，為行業展廳、城市展覽館、博物館等相關展示場所提供了樣板。

1 智能電網展廳概況

南網的智能展廳建設在博鰲智能電網互動體驗中心中，位于瓊海市博鰲鎮東嶼島南端，博鰲智能電網互動體驗中心占地面積1510.37平方米，智能展廳使用面積710平方米，主要支撐南網博鰲智能電網國際論壇、中日韓電力企業峰會和博鰲亞洲論壇年會等國際合作交流，為與會嘉賓展示南網在智能電網的建設成果，提供一個交流平臺，同時也為國內外兄弟單位的參觀交流提供一個場所。

智能電網展廳成為南網博鰲智能電網論壇的重要對外展示窗口，為政府、企業及專家學者等提供一個共商能源轉型發展、共繪智能電網藍圖的平臺，推動能源產業價值鏈整合和相關技術裝備產業發展，助力能源生態系統建設，推進數字中國建設，助力南方電網數字化轉型。

2 智能電網展廳設計

從上海世博會等案例中我們可以看到，現代展示空間正面向多元化、科技化、動態化、交互性等全方面發展，在展示方式上逐漸趨向互動性和體驗性，使參觀者在多種感官上獲得觀感體驗[2]。南網智能電網展廳充分利用有限的展示空間，把展示區劃分為靜態區、動態區及廊區，功能劃分如下：

l靜態區主要展示電網業態，包括智能電網發展的國際背景、國家在智能電網的政策、南網的組織架構、南網的發展規劃等，位置放在主入口，主要使用語音、圖片、視頻、交互式展演平臺等展覽元素，再加以展示內容解說，靜態區占用面積235平方米，寬闊方正，給參觀者感官上的震撼，讓參觀者進門后就能全面了解電網目前發展的狀態;

l動態區主要展示南網成果，包括南網的建設成果、南網的戰略及目標，動態區占用面積315平方米，在三個展區中是最大的，采用沉浸式大屏和多屏聯動交互展演裝置，充分利用人的感官和認知體驗，營造氛圍讓參與者高度享受其中，達到內心的最優體驗;

l廊區主要展示智能電網實物，包括陳列智能設備實物、專利創新及技術創新等，并可圖文并茂展示智能電網發展架構的演變歷程。廊區占用面積160平方米，利用長長的走廊展示空間，以柔和的平板燈為主色調，配以筒燈和射燈，參觀時有專業的講解員進行技術講解，給參觀者引人入勝的體驗，漫步長廊，意猶未盡[3]。

靜態區和動態區的展示內容主要來源于智能電網展廳支撐系統，在本文第三節進行詳細介紹，采用支撐系統主要有如下三個優點：

l系統采集多方數據，并能自行建模仿真，給參觀者很好的互動體驗;

l系統把展示的空間從有限拓展到無限，從線下拓展到線上，更好服務于國際交流合作;

l隨著技術的發展，系統不斷更新，使展廳與時俱進，百變百搭。

智能電網展廳充分利用了有限的展示面積，布局合理，做到了互動式體驗的觀感，具體分區框架設計如下圖：

2.1 靜態區詳細設計

靜態區由觸摸一體機、多人交互展演平臺和異形屏玄關等核心設備組成，以靜態圖文、結構化數據、音頻等方式向參觀者開放性展示，觸摸一體機播放南網宣傳片，多人交互展演平臺展示了南方電網智能電網的發展戰略、發展架構、發展歷程、發展規劃等內容，異形玄關屏主要展示海南省域電網、海南智能電網“75111”工程等內容，詳細設計圖如下：

靜態區支持多人以多種形式同時交互查詢，具備互動特性，主要實現以參觀者為中心的互動展示目標。

2.2 動態區詳細設計

動態展區是整個展廳的重點，主要由沉浸式大屏和多屏聯動交互展演裝置組成，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智能電網建設宣傳片、南網智能電網戰略介紹、海南智能電網示范省介紹、樂城智能電網示范區實時數據接入及呈現等內容，兩套多屏聯動交互展演裝置主要展示南方電網智能電網創新成果、海南電網優化電力營商環境的措施及實施等內容。具體詳細設計圖如下圖所示：

動態區展示效果與靜態區最大的區別在于互動化特性，參觀者不再局限于被動的內容感受，可以主動式獲取有用信息。動態區內容展示方式多樣化，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、真實感和互動體驗。

2.3 廊區詳細設計

廊區采用圖文加實物展示的方式，讓參觀者更多的了解智能電網發展的趨勢，也可讓參觀者駐足交流，增加互動性。廊區兩側上墻圖文基于顏色流動美觀理論來設計，具體設計方案如下圖：

廊區主要以南網傾力打造“五個環節+四個支撐體系”的智能電網架構體系為展示主線，五個展示環節為清潔友好的發電、安全高效的輸變電、靈活可靠的配電、多樣互動的用電、智慧能源與能源互聯網，四個支撐體系為全面貫通的通信網絡、高效互動的調度及控制體系、集成共享的信息平臺和全面覆蓋的技術保障體系。在廊道設置梯形展臺，涵蓋輸、變、配、用、通信等領域，形成智能電網發展實物設備成果展區，同時利用立體圖文、圖表等方式，展示了南網近年來在科技創新、專利發明等方面取得的成果。

3 智能電網展廳支撐系統設計

智能電網展廳支撐系統充分利用可視化展示、互動服務仿真等高科技技術，在展示過程中深度體現出智能電網全生態鏈的業務特征。本系統主要從下面四個層面提供展示支撐：

（1）傳統網絡展廳虛擬空間功能，即把特定的主題、概念的集合或想法基于WEB技術的在線動態超文本，包括文字、圖片、聲音、動畫、視頻等元素，進行展示出來，提供多種互動過程和體驗類型;

（2）建設電網監控展示平臺，采集智能電網支撐業務系統數據，展示智能電網實時運行動態和歷史運營狀態;

（3）建設三維互動平臺，采集各業務數據庫系統準實時數據，通過虛擬仿真電網智能電網能源生態、高新技術等綜合建設工程各子項建設場景，展示各子項建設內容、技術原理、特色亮點、建設成果;

（4）建設虛擬場景仿真，在本次展廳工程中，通過事故反演，展示智能電網成果、電力新技術應用體驗、能源互聯網生態鏈建設合作和保供電交流指揮5大仿真場景。

3.1 采用四層架構設計

展廳支撐系統以數據為主線，采用四層架構設計，將整個系統分為數據生成層、數據管理層、虛擬仿真平臺層和應用表現層，主題架構如下圖所示：

數據生成層：將展示數據進行采集，包括區域影像及規劃圖、基礎設施三維模型等的文字、圖片、視頻及其他多媒體數據資源，通過編輯管理平臺整合，轉化為系統自有的數據庫管理形式，傳送到數據管理層。

數據管理層：由電力業務多媒體資源庫、場景模型數據庫、電力管理屬性數據庫以及外部映射數據庫組成，分別負責管理不同形式的基礎數據，提供給虛擬仿真引擎調用。

虛擬仿真平臺層：采用多種仿真引擎（圖形、視頻、多媒體等），提供基礎的數據加載調度、圖形繪制和仿真模型運算功能，為上層應用提供調用接口。

應用表現層：直接面對用戶，通過在線動態超文本、三維互動、監控展示、場景仿真等多種方式，提供場景導航控制及交互漫游、屬性信息交互查詢、三維場景空間展示與分析、電力業務多媒體庫管理、關鍵設備作業仿真、聲音及其它特效模擬、視頻錄制及輸出、與其它系統掛接等功能[5]。

3.2 系統部署

展廳支撐系統包括數據采集服務器、三維建模和數據管理服務器、多媒體數據庫、虛擬仿真服務器、監控展示服務器、WEB服務器，各個服務器可以方便的橫向擴展，支持多種類型終端訪問，普通手機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

南網智能電網展廳于2019年10月31日建成并投入使用，為政府、企業及專家學者等提供一個共商能源轉型發展、共繪智能電網藍圖的平臺，推動能源產業價值鏈整合和相關技術裝備產業發展，取得了良好的效果，將有力支撐南網博鰲智能電網國際論壇、中日韓電力企業峰會和博鰲亞洲論壇年會等國際合作交流。

南網智能電網展廳在設計中采用分區框架設計，重點突出互動體驗的觀感。設計思路高屋建瓴，先展示行業業態，再展示南網創新實踐，最后展示實物及專利成果，把展廳分為靜態區、動態區和廊區。在建設中采用智能電網展廳支撐系統對靜態區和動態區進行展示支撐，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，實現了與時俱進，百變百搭。南網智能電網展廳的設計思路和建設經驗，為未來行業展廳、城市展覽館、博物館等相關展示場所的建設具有一定的實踐指導意義。

參考文獻

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