地下變電站三維虛擬現(xiàn)實仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的研制.pdf

1、地下變電站采用全地下的建筑結(jié)構(gòu)和全封閉式組合電氣設(shè)備，與常規(guī)變電站相比對運行人員提出了更高的要求。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對復(fù)雜的地下變電站運行環(huán)境進(jìn)行虛擬再現(xiàn)，對建筑結(jié)構(gòu)、電氣設(shè)備和輔機(jī)設(shè)備進(jìn)行三維建模，生成一個可以與學(xué)員進(jìn)行交互的虛擬環(huán)境，可以針對地下變電站的特點對學(xué)員進(jìn)行地下變電站日常巡視、操作和事故處理等仿真培訓(xùn)。讓學(xué)員在無任何操作危險的條件下，對地下變電站的運行特點進(jìn)行全方位的了解和學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)員的運行安全意識和操作技能。本文基于

2、虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)出一套全三維仿真平臺，真實再現(xiàn)地下變電站的運行特點。取得的成果包括：(1)對超高壓地下變電站的運行特點和培訓(xùn)需求進(jìn)行分析，總結(jié)了地下變電站建筑結(jié)構(gòu)的特殊性、電氣設(shè)備以及輔機(jī)系統(tǒng)的運行特點，提出針對地下變電站特點的巡視、操作和故障處理的培訓(xùn)項目，特別是首次對地下變電站輔機(jī)系統(tǒng)的培訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)和方案設(shè)計。(2)對三維虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，對虛擬地下變電站場景的渲染達(dá)到更為逼真的效果，且在漫游功能中能夠流暢運行，滿足對

3、變電站場景實時渲染和數(shù)據(jù)同步的需要。(3)提出了仿真培訓(xùn)系統(tǒng)各層級組態(tài)功能的實現(xiàn)方法，將整個仿真培訓(xùn)系統(tǒng)看作是三維造型、物理行為、電氣行為、數(shù)據(jù)庫四個層級的組合，對系統(tǒng)各層級的組件進(jìn)行抽象和設(shè)計，并對各層級的組件庫進(jìn)行完善，滿足各類變電站和電氣設(shè)備的封裝和建模。系統(tǒng)可根據(jù)需要，模擬變電站的擴(kuò)建和改造，對變電站電氣設(shè)備進(jìn)行編輯。(4)對分布式培訓(xùn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行設(shè)計，提出以教員機(jī)和學(xué)員機(jī)為基礎(chǔ)的分布式培訓(xùn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并設(shè)計了數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)