[发明专利]一种基于VR的高压变电站仿真模拟培训操作系统

说明书

本发明公开了一种基于VR的高压变电站仿真模拟培训操作系统。本发明中，系统环境具备沉浸感、交互性、构想性这三个基本特性。利用虚拟技术制作课件，可以使变电运维人员在虚拟实验环境中放心的去操作，还可以反复进行多次训练，有效提升培训质效，帮助变电运维人员快速提升专业技能；以拓展VR培训课程开发的深度、广度和精细度为抓手，按照“重实效、强教学、多功能、系统化”的VR课程开发要求，以智能变电站变电运维技术提升为切入点，将计算机图形图像、三维仿真、虚拟现实、数据分析、人工智能等现代信息技术与成人教育技术、电力企业人才培养实践相融合，打造高端学习体验，着力探索VR技能人才培养的新模式。

技术领域

本发明属于变电运维技术培训技术领域，具体为一种基于VR的高压变电站仿真模拟培训操作系统。

背景技术

近年来，国家电网公司贯彻落实中央决策部署，按照国家清洁、高效、安全、可持续现代能源体系建设思路，着力构建以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网，为经济社会快速健康发展提供坚强支撑和电能保障。电网结构形态、装备水平、技术力量的快速发展，尤其变电站是电网输配的重要节点，是连接发电、输电和配电等环节的纽带，具有至关重要的作用。变电站涵盖了大量的电力系统一次及二次设备，是形成电力系统坚强网架的基础，因此，“三型两网，世界一流”战略目标的实现须要加强变电站的建设，全面提升变电站智能化水平、完善智能设备的巡视、自诊断等能力，对变电站运维关键技术进行深入的培训、研究和实践，能够使变电运维人员快速适应岗位需求，理顺运维与调控、检修等专业的工作流程，确保作业规范有序。因此，国网石家庄供电公司将根据变电运维人员能力成长需求，在本项目中开展智能化变电站VR培训课件开发，主要包含搭建智能化VR培训课程体系，对智能变电站精细化建模，开发智能化变电站实训系统。

通过现实虚拟技术开发智能化变电站实训课程，解决传统培训的弊端，弥补现实条件无法满足的培训内容，满足不同员工的培训需求，帮助变电运维人员提升岗位工作能力，整体性提升培训质效

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供一种基于VR 的高压变电站仿真模拟培训操作系统。

本发明采用的技术方案如下：一种基于VR的高压变电站仿真模拟培训操作系统，所述基于VR技术的智能变电站变电运维技术实训课程开发方法包括以下步骤：

S1:使用“工作盘点法”对变电运维人员的任务进行系统梳理，列出需要从事的各项业务活动内容、各项工作的重要性，以及执行的流程，形成变电运维人员工作任务清单；

S2:专家评价。运用专家打分法，将相关成果反馈给3-5名变电运维工作专家打分，专家按照任务与个人、组织绩效的关系大小进行打分，并根据相关意见和建议进行修订，经过多轮评价形成一致意见，最终得到变电运维人员的核心任务；

S3:课程体系搭建。根据核心任务，搭建变电运维人员智能化变电站VR实训培训课程体系，包含课程名称、主要内容、开发时间等；

S4:采用真实工作场景拍摄的手段对220kV智能变电站设备及5项实训VR课件的素材进行采集。拍摄所用的摄像机必须为专业级VR全景相机支持8K及3D防抖；

S5:通过建模人员在三维建模型软件3DMAX、MAYA、C4D等中进行设备模型的搭建和UV的拆分，并在图形制作软件Photoshop、 Substance Painter、Substance Designer等中进行设备模型纹理贴图制作；

S6:为了在虚拟环境中让模型能够产生光照、阴影、自身AO，需要在3DMAX软件中对三维模型进行Vray类型灯光的制作，并对要进行烘焙的设备模型进行3通道UV信息的拆分；

S7:根据三维引擎对模型文件的需求，须将模型文件的格式转换成.FBX格式文件进行存储，才能将三维模型导入到三维引擎中进行识别，程序才能对其进行操作；