面向电力培训的移动端虚拟仿真理论及应用

面向电力培训的移动端虚拟仿真理论及应用

张克宇

（云南电网有限责任公司昆明供电局云南省昆明市650000）

摘要：众所周知，培训是企业或者组织机构提升人员整体素质、完善体制运行制度、提高系统运行效率的重要手段之一，电力系统在运行过程中对员工基本素质以及系统安全性和稳定性都具有比较高的要求，因此通过相应的技术培训提升电力企业员工的整体素质具有重要意义。电力系统具有一定的特殊性，很难利用实际的电力系统对员工进行专项培训，因此研发一种与电力系统高度相似的移动端虚拟仿真培训系统具有现实意义。本文将结合现代信息计算机技术以及电力系统新技术，深入探究面向电力培训的移动端虚拟仿真理论及应用方式，希望本文对从事相关领域研究的技术人员有所帮助。

关键词：电力系统；电力培训；移动端；虚拟仿真

伴随着我国计算机技术的飞速发展，随之各种与计算机相关的虚拟现实技术以及计算机硬件数据处理技术也都相继取得良好发展，依托于上述良好技术和设备基础之上，电力企业及相关技术人员一直致力于具有三维交互优势的移动端虚拟仿培训系统研究，如今该种培训系统的研究趋势已经从行业热点逐步转换为了行业发展趋势。

1.面向电力培训的移动端虚拟仿真理论及应用研究的必要性和重要意义

1.1面向电力培训的移动端虚拟仿真理论及应用研究的必要性分析

伴随着近年来电网规模以及电力系统整体容量以及运行方式的日趋复杂化，电网系统的安全性和稳定性已经逐渐成为了社会普遍关注的问题，但是传统的培训方式具有一定的局限性和失真性，所以实际的培训效果十分的不理想，行业急切的需求一个科学有效的培训机制或者新型培训方式来解决这种不良现状。

1.2面向电力培训的移动端虚拟仿真理论及应用研究的重要意义

电力系统仿真培训是利用现代科学技术服务人类的重要体现，技术人员借助于计算机技术、电力系统仿真模型以及电力专业相关知识进行有机的结合，从而构成一种新型的高端培训新方式。在此种复杂的形势之下，国内相继成立了数十个关于电力培训的仿真中心，如今的电力培训仿真正在集中力量快速发展，并且诸多关键性技术也在日趋成熟，同时这些仿真系统不仅具有良好的培训功能，而且还能将电网仿真、变电站仿真以及其它各种仿真综合到一个高精度的仿真环境中，以便于相关的技术人员进行研究和学习。除此之外，借助于移动端虚拟现实技术虚拟电力培训系统的应用，不仅可以节省大量的人力物力以及硬件资源投资，而且可以有效的杜绝各种实践操作的危险发生，员工可以借助于仿真系统进行工作流程模拟操作，也可以进行电力系统环境以及相关设备的熟悉，该种系统可以高度还原真实的现实世界，另外还可以帮助员工接触到现实生活中很少或者几乎接触不到的场景情况，从而不但提升电企员工的职业技能，而且还能提升员工的培训效率和学习兴趣。

2.电力仿真培训概述

2.1电力仿真培训的目标概述

根据电力企业的不同岗位的不同员工，电力系统仿真系统的培训具体内容会有不同程度的差别，当然具体的培训目标也会有所不同。但是在总体的方向是殊途同归的，无非是依据电力系统的实际运行特点和行业标准规范等，通过仿真培训的过程去帮助员工去真切的了解工作环境以及设备情况，并且尽最大限度提升员工的现场操作的规范性和标准性，有效的减少和杜绝各种违规违法操作，从而有效的提升电力系统的运行效率，并且确保整个系统的安全性和稳定性。同时以理论联系实际的方式，提升员工对电网运行以及电气设备运行规律的理解和掌控，从而提升员工的职业技能水平以及故障处理水平。

2.2电力仿真培训的主要内容

电力培训仿真系统具体的培训内容并非是一成不变的，其通常由仿真对象所决定。例如电网系统中对设备运行维护人员在进行相关的培训时候，主要涉及变电一、二次设备、直流系统、站用系统及辅助设施等设备维护操作方面的专业培训。上述培训主要提升变电运行维护人员的技能水平，尤其是设备发生异常后，具体的处理方法及操作步骤。以此来有效的缩减停电故障范围及时长，整个电网的稳定性以及服务等级自然也会相应的提升。综上所述，所谓的电力系统仿真培训并非只是简单的模拟操作，其包含了电力专业的理论知识、安全操作规程、操作规范以及操作技能等。

3.移动端虚拟仿真培训系统的构建要点

3.1虚拟电力培训系统的构建

由自身的特点所决定了电力系统具有一定的危险性，因此电力企业在运行的过程中，其中很多的环节和现场都具有很多的安全隐患存在，同时这也决定了电力企业生产现场出入具有森严的管理规章制度。另外电力设备相对于其他类型的行业设备相比价值十分的昂贵，若果发生安全事故，不但会影响电力系统的正常运转，而且还会对整个企业造成严重的经济损失。而虚拟电力培训系统借助于先进的科学技术，为员工模拟一个近似于真实的电网系统，并在上述基础之上展开相应的技术培训，该种系统的构建不但可以有效地降低资金投入，而且可以有效地避免各种危险的发生，另外还可以促使培训人员能够对整个电力系统的各个环节及工序进行一个综合的了解和学习，这样更加有利于电力员工的系统性和整体性了解，甚至可以接触到许多现实中很少能够接触到的知识。针对上述内容，可以设计出一套专用的培训系统，当然真实系统的各个部分该模拟系统都应当具备，除此之处，系统的故障分析、故障排除以及系统检修等内容也应当包含其中。

3.2移动端三维场景模型的构建

3.2.1构建系统的三维模型

因为人的获取信息的方式和习惯决定了其主要是依靠视觉和听觉，因此在具体的模型构建时，核心原则虽然是对电力系统的高度还原，但必须要依托在三维模型和声音的基础之上。另外许多真实的系统功能，都需要借助于网络软件去实现，例如急停按钮、手柄、复位按钮以及方向控制器等，都离不开系统的三维模型和计算机软件实现。因此，虚拟培训系统的构建其中大量的工作都是基于移动端基础上三维场景模型系统的构建。

3.2.2具体的模拟系统实现方式

移动端三维场景模型系统构建完成之后，就可以用上述模型去高度还原电力系统。通常人们会更加倾向于选择OpenGL，其拥有一项功能那就是专门为此类模型获取相应的数据资料，无须根据实际系统去重新编写相应的数据和设定。从而就构建了一个高度真实仿真的电力系统模型，上述过程可以简单便捷的构建真实的电力系统模式。

3.2.3实现系统的人机交互功能

众所周知，电力仿真系统的构建，不但需要高度相似的三维场景模型，同时还需要一个系统化、人性化的操控界面来实现人机交互，最终才能实现对真实场景的操控，也才能达到最初的培训目标。在电力培训系统中操作界面应尽量选择可视化的界面，另外还应当具备告知操作人操作方式和处理方法的功能。只有具备上述基础的功能，才能够真切的帮助受训人员系统全面的掌握专业知识和实际操作技能。

结束语

总而言之，大量实践表明移动端虚拟仿真系统在电力培训中已经得到了广泛的推广及应用，并且取得了良好的成效，借助于该种系统，不仅可以帮助受训员工更加真实全面的了解和掌握整个电力系统相关技能，而且还可以帮助其学习到许多真实操作培训中很难接触到的细节，因此加强对此项培训系统的研究和探索十分有必要。本文基于移动端虚拟仿真系统的基本特性分析基础之上，对电力培训仿真系统的构建理论及应用方式进行了详细的探究，希望本文对我国电力系统仿真培训系统的发展有所帮助。

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