電網(wǎng)監(jiān)控中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研討

電網(wǎng)監(jiān)控中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研討2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的市場調(diào)研與初步研討東方電子虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介虛擬現(xiàn)實(shí)的英語稱號(hào)是“VirtualReality〞簡稱“VR〞，它是計(jì)算機(jī)與用戶之間的一種更為理想化的人機(jī)界面方式。VR系統(tǒng)具有三個(gè)重要特征：臨鏡性〔Immersion〕又稱臨場感交互性〔Interactivity〕想象性〔Imagination〕。VR技術(shù)就是人們利用計(jì)算機(jī)生成一個(gè)逼真的三維虛擬環(huán)境，經(jīng)過自然技藝運(yùn)用傳感設(shè)備與之相互作用的新技術(shù)。它與傳統(tǒng)的模擬技術(shù)完全不同，是將模擬環(huán)境、視景系統(tǒng)和仿真系統(tǒng)合三為一。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)于90年代初開場進(jìn)入適用化階段。之后，少數(shù)興隆國家在經(jīng)濟(jì)、藝術(shù)乃至軍事領(lǐng)域開場運(yùn)用這種高新技術(shù)，并獲得了顯著的效果。至1999年，VR技術(shù)運(yùn)用更為廣泛，涉及航天、軍事、通訊、醫(yī)療、教育、文娛、圖形、建筑和商業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡介3虛擬現(xiàn)實(shí)有時(shí)還稱為：“信息空間〞，“人工現(xiàn)實(shí)〞，“合成環(huán)境“等，虛擬現(xiàn)實(shí)就是一種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)用戶接口，它經(jīng)過給用戶同時(shí)提供諸如視、聽、嗅、觸等各種直觀而又自然的實(shí)時(shí)感知交互手段、最大限制地方便用戶的操作，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的任務(wù)效率。關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)的定義，我們可以簡單地了解為：利用計(jì)算機(jī)生成的能給人多種感官刺激的人機(jī)交互系統(tǒng)。兩個(gè)方面含義：第一是計(jì)算機(jī)生成的虛擬環(huán)境必需是能給人提供多種覺得的感官刺激的環(huán)境，能讓人有“沉浸〞的覺得，如今的技術(shù)程度，虛擬現(xiàn)實(shí)通常由視覺、聽覺和觸覺構(gòu)成。其二是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是一種高級(jí)的人機(jī)交互系統(tǒng)，因此人機(jī)交互是虛擬現(xiàn)實(shí)的中心。一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡介虛擬環(huán)境虛擬房間虛擬汽車虛擬人一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡介幾種典型虛擬現(xiàn)實(shí)運(yùn)用電網(wǎng)監(jiān)控中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)東方電子虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)越來越成熟，隨著各種技術(shù)、設(shè)備的改善，它在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用將會(huì)越來越遭到注重。最讓人矚目的是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與DPS(數(shù)字化電力系統(tǒng))技術(shù)的結(jié)合，它們的結(jié)合將會(huì)在電力系統(tǒng)未來的開展方向—“電力系統(tǒng)數(shù)字化〞的進(jìn)程中顯示出其強(qiáng)大的作用。傳統(tǒng)的電力監(jiān)控系統(tǒng)〔比如SCADA系統(tǒng)〕普通基于二維組態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建，其運(yùn)轉(zhuǎn)流程圖以二維一次接線圖，用2D圖形符號(hào)的方式顯示變電站內(nèi)一切用電設(shè)備和回路，為調(diào)度、集控中心提供瞬時(shí)電量〔三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、有功電度、無功電度、功率因數(shù)、頻率等〕、各回路斷路器的運(yùn)轉(zhuǎn)形狀、各回路的缺點(diǎn)情況等實(shí)時(shí)信息。這種方式不能直觀地反映現(xiàn)場設(shè)備及電力運(yùn)轉(zhuǎn)流程，只需二維畫面，無法給運(yùn)用者以真實(shí)的三維覺得，難以與真實(shí)變電站同步變化。為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)的缺乏，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用到傳統(tǒng)SCADA系統(tǒng)中，開發(fā)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的三維SCADA系統(tǒng)，處理其界面顯示、調(diào)度員感官的缺乏，提供更人性化，更真實(shí)的仿真流程，同時(shí)能經(jīng)過各種交互手段讓用戶與虛擬場景進(jìn)展交互，對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)展更有效的控制。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電力自動(dòng)化領(lǐng)域根本上處于研討和探求階段，實(shí)踐領(lǐng)域的運(yùn)用很少，特別是國內(nèi)幾個(gè)大的電力自動(dòng)化廠家，還沒有正式推出本人的基于虛擬現(xiàn)實(shí)的產(chǎn)品。目前主要是一些科研機(jī)構(gòu)和高校的相關(guān)專業(yè)對這方面進(jìn)展了一些相關(guān)的研討，還有一些小的公司開發(fā)了一些產(chǎn)品。二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)國內(nèi)電力自動(dòng)化領(lǐng)域的運(yùn)用現(xiàn)狀〔1〕北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)系是國內(nèi)最早進(jìn)展VR研討、最有權(quán)威的單位之一，他們在虛擬現(xiàn)實(shí)中的視覺接口方面開發(fā)出了部分硬件，并提出了有關(guān)算法及實(shí)現(xiàn)方法；實(shí)現(xiàn)了分布式虛擬環(huán)境網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，建立了網(wǎng)上虛擬現(xiàn)實(shí)研討論壇。〔2〕浙江大學(xué)CAD&CG國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出了一套桌面型虛擬建筑環(huán)境實(shí)時(shí)遨游系統(tǒng)。另外，他們還研制出了在虛擬環(huán)境中一種新的快速遨游算法和一種遞進(jìn)網(wǎng)格的快速生成算法?！?〕哈爾濱工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)系曾經(jīng)勝利地虛擬出了人的高級(jí)行為中特定人臉圖象的合成，表情的合成和唇動(dòng)的合成等技術(shù)問題，并正在研討人說話的頭勢和手勢動(dòng)作，語音和語調(diào)的同步等?！?〕清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)系對虛擬現(xiàn)實(shí)和臨場感的方面進(jìn)展了研討。他們還針對室內(nèi)環(huán)境程度特征豐富的特點(diǎn)，提出借助圖象變換，使立體視覺圖象中對應(yīng)程度特征呈現(xiàn)外形一致性，以利于實(shí)現(xiàn)特征匹配，并獲取物體三維構(gòu)造的新穎算法。二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)國內(nèi)電力自動(dòng)化領(lǐng)域的運(yùn)用現(xiàn)狀〔5〕西安交通大學(xué)信息工程研討所對虛擬現(xiàn)實(shí)中的關(guān)鍵技術(shù)——立體顯示技術(shù)進(jìn)展了研討。他們在自創(chuàng)人類視覺特性的根底上提出了一種基于JPEG規(guī)范緊縮編碼新方案，并獲得了教高的緊縮比、信噪比以及解壓速度，并且曾經(jīng)經(jīng)過實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了這種方案的優(yōu)越性?！?〕中國科技開發(fā)院威海分院主要研討虛擬現(xiàn)實(shí)中視覺接口技術(shù)，完成了虛擬現(xiàn)實(shí)中的體視圖象對算法回顯及軟件接口。他們在硬件開發(fā)上曾經(jīng)完成了LCD紅外立體眼鏡，并且曾經(jīng)實(shí)現(xiàn)商品化?！?〕北方工業(yè)大學(xué)CAD研討中心是我國最早開展計(jì)算機(jī)動(dòng)畫研討的單位之一，中國第一部完全用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)制造的科教片<類似>就出自該中心。關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)的研討曾經(jīng)完成了2個(gè)“863〞工程，完成了體視動(dòng)畫的自動(dòng)生成部分算法與合成軟件處置，完成了VR圖象處置與演示系統(tǒng)的多媒體平臺(tái)及相關(guān)的音頻資料庫，制造了一些相關(guān)的體視動(dòng)畫光盤?！?〕國防科技大學(xué)開發(fā)了一個(gè)基于Internet的三維虛擬遨游環(huán)境Universe3D。二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)國內(nèi)電力自動(dòng)化領(lǐng)域的運(yùn)用現(xiàn)狀電網(wǎng)監(jiān)控中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)東方電子虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介基于三維VR技術(shù)的虛擬變電站和變電站操作員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)是將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與SCADA技術(shù)結(jié)合運(yùn)用的綜合運(yùn)用系統(tǒng)。本系統(tǒng)是在自創(chuàng)了傳統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)用方式的根底上提出的新型電力監(jiān)控系統(tǒng)，用于彌補(bǔ)傳統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)不能直觀顯示現(xiàn)場設(shè)備的實(shí)時(shí)形狀和電力運(yùn)轉(zhuǎn)流程的缺乏。系統(tǒng)基于3D虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)交換與SCADA系統(tǒng)等進(jìn)展實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換，由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)3D顯示，為調(diào)控中心提供變電站當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)形狀的3D虛擬變電站場景，使調(diào)控中心能“身臨其境〞，直觀、逼真的察看變電站電力設(shè)備的形狀，并對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)展控制，實(shí)現(xiàn)虛擬場景和現(xiàn)實(shí)場景的實(shí)時(shí)同步。同時(shí)系統(tǒng)還提供3D仿真培訓(xùn)和記錄回放功能。三、東方電子虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介根據(jù)目前我們的開發(fā)才干和技術(shù)積累情況，系統(tǒng)的開發(fā)分為一期和二期兩個(gè)階段實(shí)施。一期開發(fā)實(shí)現(xiàn)通用的虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)的開發(fā)并以此為根底，實(shí)現(xiàn)3D變電站設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。同時(shí)具備場景、設(shè)備、參數(shù)編輯才干-虛擬現(xiàn)實(shí)編輯器。目前虛擬現(xiàn)實(shí)展現(xiàn)工具曾經(jīng)開發(fā)完成，并曾經(jīng)在遼寧朝陽投入運(yùn)轉(zhuǎn)。二期開發(fā)實(shí)現(xiàn)3D變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，并在虛擬現(xiàn)實(shí)編輯器的根底上實(shí)現(xiàn)虛擬變電站的3D模型庫和組態(tài)配置工具，用戶可以此為根底自在構(gòu)建其他變電站的三維實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。三、東方電子虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介虛擬現(xiàn)實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)變電站實(shí)時(shí)監(jiān)控變電站運(yùn)轉(zhuǎn)人員仿真培訓(xùn)調(diào)度員仿真培訓(xùn)變電站動(dòng)態(tài)配置三、東方電子虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介系統(tǒng)功能模塊三、東方電子虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介虛擬現(xiàn)實(shí)支持平臺(tái)是虛擬運(yùn)用的根底。不處理好虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)問題，一切的運(yùn)用都是空中樓閣。虛擬現(xiàn)實(shí)支持平臺(tái)要處理的是模型的導(dǎo)入、整理以及場景的渲染、遨游、交互與后續(xù)運(yùn)用的開發(fā)支持問題。三、東方電子虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)1建模技術(shù)的流程研討虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用，模型、場景的建立是一個(gè)重要前提和重要方面，建模的勝利與否關(guān)系到渲染的效果和運(yùn)用的勝利。建模技術(shù)與我們的開發(fā)任務(wù)無關(guān)，它是運(yùn)用現(xiàn)成的商業(yè)軟件，例如3DMax、Pro/E，建立我們需求的變電站模型、場景，然后倒入我們的系統(tǒng)中運(yùn)用。在用戶現(xiàn)場的工程效力中，估計(jì)至少要占90%以上的任務(wù)量。因此必需探求出一條快速、簡捷、優(yōu)化的建模流程，并編寫出一套相應(yīng)的建模手冊。三、東方電子虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)1虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)建模工具：3DMax開發(fā)平臺(tái)：OSG(OpenSceneGraph)，QT4三、東方電子虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)1虛擬現(xiàn)實(shí)軟件開發(fā)平臺(tái)是一款通用的虛擬現(xiàn)實(shí)運(yùn)用系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)，它以虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)為根底，提供復(fù)雜場景圖形、聲音、交互操作、干涉檢查等多方面的支持，從而可以簡化運(yùn)用系統(tǒng)的開發(fā)，提高運(yùn)用系統(tǒng)的功能和性能。平臺(tái)系統(tǒng)表現(xiàn)為一個(gè)視景和聲音開發(fā)支撐平臺(tái)和多個(gè)開發(fā)支持工具〔幾何對象干涉檢查工具包、通用虛擬手開發(fā)工具包、不規(guī)那么幾何體構(gòu)造工具等，根據(jù)需求待定〕，用戶運(yùn)用平臺(tái)本身提供的開發(fā)模板和開發(fā)工具，即可進(jìn)展VR系統(tǒng)開發(fā)運(yùn)用。虛擬現(xiàn)實(shí)根底平臺(tái)與開發(fā)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)可合二為一。虛擬現(xiàn)實(shí)軟件開發(fā)平臺(tái)VSM至少要提供的主要功能模塊中心功能模塊：公共資源、進(jìn)程線程和時(shí)序管理，協(xié)調(diào)其他各子功能模塊的動(dòng)作；啟動(dòng)和終止整個(gè)軟件。輸入設(shè)備模塊：支持一切的輸入設(shè)備，并實(shí)時(shí)更新它們的形狀，獲取當(dāng)前的用戶輸入；允許其它子模塊向其注冊所需命令，檢測當(dāng)前輸入信號(hào)，假設(shè)為已注冊的命令，將其分配給相應(yīng)子模塊的命令列表。運(yùn)用管理模塊：創(chuàng)建并管理虛擬世界所需的各種數(shù)據(jù)，如外部場景、玩家、各種聲音等；經(jīng)過輸入設(shè)備模塊讀取用戶輸入的仿真信號(hào)，執(zhí)行各種仿真操作，以實(shí)時(shí)修正虛擬世界的數(shù)據(jù)，完成仿真計(jì)算；向輸入設(shè)備模塊注冊命令，并實(shí)時(shí)檢查其命令列表，執(zhí)行命令操作。輸出模塊：支持輸出各種感觀效果的外設(shè)，如視、聽、觸、動(dòng)感等；讀取運(yùn)用管理模塊中虛擬世界的各種數(shù)據(jù)，經(jīng)過相應(yīng)的外設(shè)輸出；想輸入設(shè)備模塊注冊命令，實(shí)時(shí)檢測輸入命令并執(zhí)行相關(guān)操作。三、東方電子虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)1虛擬現(xiàn)實(shí)軟件開發(fā)平臺(tái)模型預(yù)處置模塊：支持對CAD或者其他幾何建模軟件導(dǎo)出的渲染幾何模型進(jìn)展二次處置，如進(jìn)展空間八叉樹分割、模型格式轉(zhuǎn)換、頂點(diǎn)法向修復(fù)等，以獲得最好的渲染性能及渲染效果。局域網(wǎng)通訊模塊：基于下一代平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)支持的局域網(wǎng)通訊軟件，提供局域網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)通訊功能以及文件傳輸功能。并行渲染支持模塊：支持在基于高速局域網(wǎng)的計(jì)算機(jī)集群中建立一致的虛擬場景樹管理，如場景樹建立、同步、修正、刪除等，使得并行渲染成為能夠。渲染結(jié)點(diǎn)模塊：接納來自用戶結(jié)點(diǎn)的場景樹信息，運(yùn)用當(dāng)前最新的圖形渲染技術(shù)進(jìn)展渲染并傳送給圖像處置結(jié)點(diǎn)，該模塊提供需求局域網(wǎng)通訊模塊和并行渲染支持模塊提供支持。圖像處置模塊：對圖像提供合并、邊緣交融、幾何矯正、文件保管等功能，并能將圖像直接寫入到顯卡內(nèi)存中。三、東方電子虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)1系統(tǒng)營造的3D虛擬變電站場景主要是由各種3D電力設(shè)備〔例如變電站中的變壓器、母線、刀閘，及室內(nèi)電力監(jiān)控儀表等〕組成，將不同3D設(shè)備逐一安排布置于虛擬環(huán)境之后，詳加描畫設(shè)備行為的才干(如設(shè)備模型的顏色變化和形狀變化等)，再采用光源、背景和控制面的調(diào)和烘托，就產(chǎn)生了逼真的3D虛擬變電站場景。系統(tǒng)營造的3D虛擬變電站場景是實(shí)時(shí)的，經(jīng)過數(shù)據(jù)與SCADA系統(tǒng)等進(jìn)展實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換，由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)3D顯示，以到達(dá)在3D虛擬變電站場景中對電力設(shè)備進(jìn)展實(shí)時(shí)監(jiān)視與控制的功能。三、東方電子虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介變電站實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)2三維場景編輯：在用戶進(jìn)展3DMax場景建模后，把場景導(dǎo)入我們的工程里，并對場景和其中的設(shè)備進(jìn)展編輯。包括場景的顯示屬性設(shè)置；添加、刪除、挪動(dòng)、復(fù)制、粘貼設(shè)備；設(shè)備的顯示屬性設(shè)置、參數(shù)設(shè)置等。完成類似于傳統(tǒng)SCADA繪圖包的功能。三維場景遨游：可在變電站三維場景中進(jìn)展遨游，包括“室外遨游〞、“控制室察看〞、“自動(dòng)途徑遨游〞、“室外全景〞等各種方式，并可用鍵盤或鼠標(biāo)與3D場景進(jìn)展人機(jī)交互；〔經(jīng)過建模人員精細(xì)建模后，系統(tǒng)平臺(tái)加載建模文件，實(shí)現(xiàn)根本三維場景遨游，包括實(shí)現(xiàn)對場景的拉近、放遠(yuǎn)，左、右、上、下挪動(dòng)，即平臺(tái)根本遨游功能〕實(shí)時(shí)形狀顯示：經(jīng)過設(shè)備顏色、形狀上的變化，直觀地反映出設(shè)備的實(shí)時(shí)形狀，例如變壓器油溫過高時(shí)，變壓器三維模型變?yōu)榧t色；〔建立一個(gè)對照表，即關(guān)鍵電力設(shè)備與3DMAX模型的對照〕三、東方電子虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介變電站實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)2實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)顯示：在三維場景中點(diǎn)選設(shè)備，可查看設(shè)備的各種實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)；〔實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)即我們的內(nèi)存庫，如今的問題是如何與三維平臺(tái)框架通訊的問題〔處理方法是在內(nèi)存庫與三維平臺(tái)間做一個(gè)接口，最好的接口方式是WebService〕，由于三維平臺(tái)不像我們可視化二維平臺(tái)全面展現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，我們只需求對點(diǎn)先設(shè)備進(jìn)展數(shù)據(jù)展現(xiàn)，所以當(dāng)點(diǎn)選設(shè)備后，我們再去查詢實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，這個(gè)過程我想應(yīng)該很容易實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)定位與分級(jí)告警：當(dāng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)發(fā)生異常時(shí)，三維場景會(huì)自動(dòng)定位到異常設(shè)備，根據(jù)報(bào)警設(shè)置的等級(jí)，異常設(shè)備模型發(fā)生形狀變化，并自動(dòng)顯示系統(tǒng)異常運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)值，結(jié)合報(bào)警器進(jìn)展分級(jí)報(bào)警；〔做一個(gè)類似我們可視化的告警效力器，實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)，或就用我們的告警效力器進(jìn)展改造。改造內(nèi)容包括：加一個(gè)設(shè)備模型對照設(shè)備表，假設(shè)該設(shè)備出現(xiàn)設(shè)備異常，先經(jīng)過內(nèi)存庫設(shè)備信息找到模型，調(diào)用程序控制設(shè)備變色，包括發(fā)生動(dòng)作變化〕三、東方電子虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介變電站實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)2運(yùn)轉(zhuǎn)控制：可經(jīng)過在三維場景中用鼠標(biāo)點(diǎn)擊選擇設(shè)備或在三維控制室中操作控制開關(guān)對3D變電站的設(shè)備形狀進(jìn)展控制。例如在室內(nèi)電力監(jiān)控儀表上進(jìn)展刀閘開合的操作，室外三維場景中相應(yīng)的刀閘模型實(shí)時(shí)呈現(xiàn)直觀的開合外形?！矊δ硞€(gè)設(shè)備的形狀控制我們DEMO中曾經(jīng)實(shí)現(xiàn)某個(gè)刀閘的翻開，合并操作動(dòng)作。這個(gè)功能不是很難，由于我們有對照表，經(jīng)過對照表，取到該設(shè)備模型節(jié)點(diǎn)，但需求對該模型建立DOF子節(jié)點(diǎn)，即動(dòng)作節(jié)點(diǎn)，調(diào)用它的動(dòng)作節(jié)點(diǎn)，即可控制模型動(dòng)作〕大屏幕顯示支持記錄回放支持：根據(jù)用戶需求，回放歷史數(shù)據(jù)、事項(xiàng)等。三、東方電子虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介變電站實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)2虛擬變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)能模擬變電站正常、異常和缺點(diǎn)時(shí)的各種工況及操作過程，如設(shè)備巡視、設(shè)備投運(yùn)、調(diào)整變壓器分接頭以及斷路器跳閘等[7]。在虛擬變電站內(nèi)，假設(shè)受訓(xùn)人員的模擬操作改動(dòng)了變電站的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)造，電力系統(tǒng)仿真軟件將自動(dòng)重新計(jì)算并將仿真結(jié)果立刻傳送給虛擬維護(hù)自動(dòng)安裝；再由這些安裝立刻進(jìn)展計(jì)算并做出正確反響，模擬操作的過程和結(jié)果就與實(shí)踐現(xiàn)場根本一致。仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的交互設(shè)備可以思索利用頭盔顯示器、三維鼠標(biāo)和數(shù)據(jù)手套等虛擬現(xiàn)實(shí)交互工具來提高用戶與虛擬場景以及現(xiàn)場的交互才干。受訓(xùn)者戴上頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套等交互設(shè)備，便可將本人置身于虛擬環(huán)境中，成為虛擬環(huán)境中的一員。受訓(xùn)者與虛擬環(huán)境中的各種對象的相互作用，就好像在現(xiàn)實(shí)世界中的一樣。當(dāng)受訓(xùn)者挪動(dòng)頭部時(shí)，虛擬環(huán)境中的圖像也實(shí)時(shí)地跟隨變化，拿起物體可使物體隨著手的挪動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，而且還可以聽到三維仿真聲音。受訓(xùn)者在虛擬環(huán)境中，一切覺得都是那么逼真，有一種身臨其境的覺得。三、東方電子虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介變電站運(yùn)轉(zhuǎn)人員仿真培訓(xùn)功能3仿真變電站的監(jiān)控系統(tǒng)〔仿真SCADA系統(tǒng)〕：該功能針對仿真變電站系統(tǒng)，潮流數(shù)據(jù)由實(shí)踐的SCADA系統(tǒng)接入，完全模擬實(shí)踐變電站的運(yùn)轉(zhuǎn)形狀，教練和學(xué)員可以在此仿真SCADA系統(tǒng)上進(jìn)展訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，包括：動(dòng)態(tài)潮流、頻率、電壓、主變油溫等運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)在三維場景中的實(shí)時(shí)顯示，變壓器和母線的負(fù)荷形狀、刀閘/開關(guān)形狀在三維場景中的直觀表達(dá)等功能。系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)與操作仿真：該功能包括運(yùn)轉(zhuǎn)方式及工況的設(shè)置與存儲(chǔ)，可以靈敏多樣地選擇運(yùn)轉(zhuǎn)方式。每種運(yùn)轉(zhuǎn)方式下的變化那么涉及正常操作仿真，包括母線刀閘操作和主變與線路投退及旁代等系統(tǒng)一切的正常操作。工況那么可根據(jù)不同運(yùn)轉(zhuǎn)方式恣意設(shè)置24h的負(fù)荷曲線，并以此進(jìn)展正常運(yùn)轉(zhuǎn)形狀下的潮流計(jì)算。三、東方電子虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介變電站運(yùn)轉(zhuǎn)人員仿真培訓(xùn)功能3缺點(diǎn)、事故處置訓(xùn)練：教員可以在仿真培訓(xùn)教練員任務(wù)站上方便地改動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)形狀，并可設(shè)置不同時(shí)間、不同地點(diǎn)的各種異常及缺點(diǎn)；仿真系統(tǒng)能模擬系統(tǒng)發(fā)生各種事故后的運(yùn)轉(zhuǎn)形狀，并在虛擬變電站平臺(tái)上產(chǎn)生三維模型顏色、外形、顯示量的變化，構(gòu)建出系統(tǒng)缺點(diǎn)或事故后的三維場景；學(xué)員可根據(jù)這些信息直觀地判別缺點(diǎn)類型及位置，并在教員的配合下隔離缺點(diǎn)、消除缺點(diǎn)，從而恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。變電系統(tǒng)的異常仿真包括：主變與線路過負(fù)荷，主變漏油超溫，PT與CT斷線，控制回路斷線等。除可設(shè)置缺點(diǎn)外，還可以仿真由于誤操作引起的缺點(diǎn)。專家系統(tǒng)操作票功能：專家系統(tǒng)操作票能開出一切現(xiàn)場操作義務(wù)的正確操作票，同時(shí)它分為考核和培訓(xùn)兩種不同的運(yùn)轉(zhuǎn)方式：考核方式下專家系統(tǒng)對學(xué)員的操作步驟不作任何提示，最后根據(jù)操作的正確程度給出評價(jià)；培訓(xùn)方式下專家系統(tǒng)對學(xué)員的操作步驟加以提示，直至操作正確才可繼續(xù)進(jìn)展。〔這個(gè)功能像玩游戲一樣，關(guān)鍵是要記錄用戶的操作步驟，根據(jù)步驟再來統(tǒng)計(jì)每步的得分，給出對應(yīng)評價(jià)〕。三、東方電子虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介變電站運(yùn)轉(zhuǎn)人員仿真培訓(xùn)功能31〕仿真一次設(shè)備及其就地操作系統(tǒng)：采用虛擬現(xiàn)實(shí)三維場景仿真，逼真地再現(xiàn)變電站現(xiàn)場場地、變壓器、母線、斷路器、隔分開關(guān)、接地刀閘、操作機(jī)構(gòu)、電壓互感器、電流互感器、電抗器、電容器、高壓熔斷器、站用變壓器等一次設(shè)備及設(shè)備的操作過程、動(dòng)作過程和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)形狀。對部分事故，可再現(xiàn)事故場景。還可以逼真地模擬天氣情況，如霧天、下雨、下雪等?，F(xiàn)場設(shè)備的多媒體視景仿真主要用于：現(xiàn)場設(shè)備操作、設(shè)備形狀檢查、設(shè)備巡視檢查、操作和事故過程演示等仿真功能滿足各種運(yùn)轉(zhuǎn)方式下的倒閘操作、操作檢查、平安措施、事故處置、缺點(diǎn)查找、異常工況及設(shè)備巡視等的需求。就地操作、現(xiàn)場檢查和設(shè)備巡視采用實(shí)踐設(shè)備虛擬現(xiàn)實(shí)三維模型加照片貼圖方式進(jìn)展仿真。三、東方電子虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介變電站運(yùn)轉(zhuǎn)人員仿真