关于电力VR仿真培训系统的4点疑问
科普：虚拟现实VR是什么原理
科普：虚拟现实VR是什么原理VR(Virtual Reality，即虚拟现实，简称VR)虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统它利用计算机生成一种模拟环境是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。
简介虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。
虚拟现实技术(VR)丰要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设各等方面。
模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。
感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。
除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。
自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五官。
传感设备是指三维交互设备。
发展历史虚拟现实技术演变发展史大体上可以分为四个阶段有声形动态的模拟是蕴涵虚拟现实思想的第一阶段(1963)年以前虚拟现实萌芽为第二阶段(1963-1972)虚拟现实概念的产生和理论初步形成为第三阶段(1973-1989)虚拟现实理论进一步的完善和应用为第四阶段(1990-2004)特征多感知性指除一般计算机所具有的视觉感知外，还有听觉感知、触觉感知、运动感知，甚至还包括味觉、嗅觉、感知等。
理想的虚拟现实应该具有一切人所具有的感知功能。
存在感指用户感到作为主角存在丁模拟环境中的真实程度。
理想的模拟环境应该达到使用户难辨真假的程度。
交互性指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。
自主性指虚拟环境中的物体依据现实世界物理运动定律动作的程度。
关键技术虚拟现实是多种技术的综合，包括实时三维计算机图形技术，广角(宽视野)立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术，以及触觉/力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等。
基于大数据分析的高精度三维虚拟仿真系统应用探索
第6期2021年2月No.6February ，2021基于大数据分析的高精度三维虚拟仿真系统应用探索摘要：随着信息和通信技术的高速发展，各发电企业对大数据、智能仿真、虚拟现实等先进技术在管理中的应用需求迫切。
文章结合北京京西燃气热电有限公司对于仿真培训系统的实际需求，探索建立一套依托大数据分析、高精度仿真、三维实景化虚拟等技术，实现员工培训、事故模拟、状态分析、操作预演的现场仿真系统，从而保证机组安全经济运行、提高智慧化管理水平。
关键词：大数据；虚拟现实；仿真中图分类号：N945.13文献标志码：A王军，李永刚，陈慧丽（京能集团北京京西燃气热电有限公司，北京100041）作者简介：王军（1983—），男，安徽黄山人，高级工程师，硕士；研究方向：发电供热运行管理。
江苏科技信息Jiangsu Science &Technology Information引言北京京西燃气热电有限公司是北京市西北热电中心重要组成部分，共有1套二拖一和1套一拖一燃气蒸汽联合循环供热机组，发电能力1307MW ，供热能力919MW 。
2014年正式投产至今，已经经历了5年多的商业运行。
随着运行时间的增长，设备状态和人员技能面临着与日俱增的考验，同时承担着北京西部地区近一半的供热任务，艰巨的民生责任要求在生产上应做到万无一失，否则后果不堪设想。
为保证生产人员技能水平不断提高、设备异常状态及早发现，建立一套用于技能培训、事故模拟、状态分析的高精度仿真系统任务迫在眉睫。
公司也成立专门的仿真技术调研攻关小组，向平台和集团公司申请了大型燃气-蒸汽联合循环机组高精度在线仿真培训技术研究与应用专题科技项目。
目前，大多数发电企业的仿真培训系统是与机组运行和生产管理没有直接联系的孤立系统，但随着信息及通信技术的发展，使得电厂内生产数据的共享成为可能。
本文探索一套能够充分利用共享的生产数据，更好地发挥仿真系统及信息系统效能的高精度在线仿真系统，实现运行工况高精度实时模拟、设备状态动态跟踪记录、运行操作远程预演模拟等功能。
电力生产安全实训基地建设方案
电力生产安全实训基地建设方案一、概述随着我国电力行业的迅速发展，对电力生产安全的要求也日益提高。
为了确保电力生产的稳定性和安全性，提升从业人员的技术水平和安全意识，建设电力生产安全实训基地显得尤为重要。
本建设方案旨在通过创建一个集培训、实践、研发于一体的综合性电力生产安全实训基地，为电力行业从业人员提供一个安全、真实、高效的实践环境，以提升其专业技能和安全操作能力。
该基地将结合现代科技手段，模拟真实的电力生产环境，让参训人员在模拟场景中学习并掌握电力生产安全的相关知识，从而提高电力行业整体的安全生产水平。
基地的建设也将为推进电力行业的科技创新和人才培养起到积极的推动作用。
1. 背景介绍：阐述当前电力生产安全的重要性以及实训基地建设的必要性。
随着社会的快速发展和科技进步，电力产业已成为国家经济发展的重要支柱之一。
电力生产安全直接关系到国民经济的稳定运行和人民群众的生命财产安全。
当前电力生产面临诸多安全挑战，新的技术变革带来了复杂多变的安全问题，这也使得保障电力生产安全显得尤为重要。
在这种背景下，加强电力生产安全教育和培训，提高从业人员的安全意识和技能水平，成为确保电力生产安全的关键环节之一。
建设电力生产安全实训基地显得尤为迫切和必要。
实训基地作为理论与实践相结合的重要平台，不仅可以模拟真实的电力生产环境，为从业人员提供实践操作的机会，还能在模拟事故场景中培养从业人员应对突发事件的快速反应能力和实际操作技能。
通过实训基地的建设，还可以推动高校、科研机构和企业之间的合作与交流，共同研究解决电力生产中的安全问题，为电力产业的持续健康发展提供有力支撑。
从保障电力生产安全、提高从业人员素质、推动行业技术进步的角度出发，制定和实施电力生产安全实训基地建设方案具有重要的现实意义和深远的社会影响。
二、项目目标提升技能培训水平：通过建设电力生产安全实训基地，为从业人员提供一个全面、系统的技能培训平台，确保人员能够熟练掌握电力生产过程中的各项操作技能，提高应对突发事件的处置能力。
虚拟现实技术的使用与创新培训
应用不同的材质和贴图技术，增加虚拟物体的真实感和细节。
光照与阴影
通过模拟真实世界的光照和阴影效果，提升虚拟场景的真实感和沉浸 感。
交互设计与实现方法
控制器交互
利用VR控制器实现用户的手部动作捕捉和交互， 如抓取、操作物体等。
语音交互
通过语音识别技术，允许用户通过语音指令与虚 拟世界进行交互。
触觉反馈
借助触觉反馈设备，为用户提供更加真实的触感 和力反馈。
优化与调试技巧
性能优化
针对VR应用的性能瓶颈进行优化，如减少多边形数量、降低渲染 分辨率等。
兼容性调试
确保VR应用在不同设备和平台上的稳定运行，提高用户体验。
用户体验优化
关注用户在VR环境中的体验感受，如减少眩晕感、提高操作便捷 性等。
各国政府也在积极推动VR产业的发展，出台了一系列政策法规，如税收优惠、资金 扶持等。
行业组织和协会也在推动VR技术的普及和应用，如举办VR赛事、推广VR教育等。
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虚拟现实技术的使用与创新 培训
汇报人：
2023-12-31
• 虚拟现实技术概述 • 虚拟现实硬件设备介绍 • 虚拟现实软件开发平台与工具 • 虚拟现实内容创意与设计
• 虚拟现实技术在教育培训领域应用 • 虚拟现实技术创新发展趋势
01
虚拟现实技术概述
定义与发展历程
定义
虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真 系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融 合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用 户沉浸到该环境中。
增强现实（AR）融合应用
AR与VR融合
通过增强现实技术，将虚拟信息叠加到真实世界中，提供更丰富的交互体验。
虚拟现实在变电站仿真中的应用
第５ 第 期 ２卷 ２
文章编号 ：０６— ３ ８ ２０ ）２— ２ ２— ５ １０ ９ ４ （ ０ ８ ０ ０ ５ ０
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（ ．华仿科 技有 限公司 ， １ 河北 保定 ０ １５ ； ７０ １ ２ ．河北农业大学理学院 ， 河北 保定 ０ １０ ） ７０ ０
摘要 ： 虚拟环境就是 采用 以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真 的三维环境 ， 是对 现场环境 的最 真实仿 真。该 系统基
基于虚拟现实技术的冶金工业安全培训系统设计与实现
基于虚拟现实技术的冶金工业安全培训系统设计与实现近年来，随着虚拟现实技术在各行业中的应用不断扩大，基于虚拟现实技术的安全培训系统得到了越来越广泛的关注。
在冶金工业中，由于其特殊的作业环境和高危险性质，如何提高员工的安全意识和应对突发事件的能力，成为了迫切需要解决的问题。
本文就基于虚拟现实技术的冶金工业安全培训系统进行设计和实现，以期提高员工的安全意识和应对突发事件的能力。
一、冶金工业安全培训需求分析在冶金工业中，安全意识教育和应急处理训练是岗位培训中的重要内容。
其主要目的是提高员工的安全意识，增强员工的安全操作技能，提高员工的应急处理能力，以确保生产过程中的安全。
当前，冶金工业安全培训存在以下问题：（1）传统的安全培训形式单一，难以吸引员工的兴趣；（2）员工在培训中难以真正感受到安全操作带来的影响与危害；（3）缺乏真实的模拟环境，员工在发生事故时应对不够熟练；（4）难以实现在线培训、实时监督和数据管理。
上述问题使得传统安全培训效果有限，培训教育效率和质量有待提升。
二、虚拟现实技术在安全培训中的应用虚拟现实技术是一种多传感器交互技术，它具有高逼真度、交互性、沉浸感和可视化等特点。
虚拟现实技术的应用在安全培训中主要有以下方面：（1）增强安全意识。
通过虚拟现实技术，员工能够深刻理解危险行为和安全规定的重要性和必要性。
（2）提高应对突发事件的能力。
在虚拟现实环境中，员工能够比较真实地感受到场景中的安全威胁，培养应对突发事件的能力。
（3）提高安全操作技能。
利用虚拟现实技术的交互性和沉浸感，员工能够在虚拟环境中进行模拟操作，从而熟悉和掌握安全操作技能。
（4）实现在线培训、实时监督和数据管理。
利用虚拟现实技术，可以实现在线培训、实时监督和数据管理，方便对员工的学习和工作进行跟踪和评估。
三、基于虚拟现实技术的安全培训系统设计本文利用虚拟现实技术，设计了一款基于VR技术的冶金工业安全培训系统，主要包括虚拟仿真环境、VR硬件设备、虚拟安全培训模块、在线考核评价以及数据管理等模块。
基于虚拟现实技术的三维输气管道仿真培训系统
知性 、 浸 感 、 沉 构想 性 和 交互 性 等 显 著 特 征 。该 技 术 把 互 动 式 ｉ
维 场 景嵌 入 到信 息 系统 内 ， 底 改 变 了 图 片 或 视 频 信 息 单 调 ， 彻 功
能 局 限的 状 况 。 未来 图形 化 项 目的 主流 方 式 。 是
１ 系统 设 计
李海川 ， 段
［ 摘
冲
（ 中国石油西 气东输 管道公 司 ， 上海 ２０ ２ ） ０ １２
要 ］ 我 国管 道 业务 飞速 发 展 ， 设 备 和 新 技 术 的 不 断应 用对 运 行 人 员 的 专 业技 能和 工作 能 力提 出 了更 高的 要 求 为 新
．
此 建 立 一 个基 于虚 拟 现 实技 术 的仿 真 培 训 系统 ， 虚 拟 现 实技 术 引 入 输 气 管 道 培 训 中 。 将 结合 控 制逻 辑 。 过 综 合 运 用三 维 通
合 性 技 术 ，本 质 上 是 一 种 在 系统 仿 真 技 术 的 基 础 之 上 发 展起 来 的高 级 接 口技 术 。虚 拟 现 实 的 目的 是 为 人 与 实 际环 境 之 间 的 交 互 提 供 一 种 自然 的 、 便 的 界 面 。 所 谓 的 虚 拟 环 境 。人 可 以 与 方 即 虚 拟 环 境 交互 ， 过 改 变 虚 拟 环 境 ． 而 达 到 模 拟 实 现改 变 实 际 通 进 环 境 的 目的 ， 虚拟 现实 技 术 与传 统 的 计 算 机 系 统 相 比具 有 多 感
图 １ 系统 硬 件 结 构
２ 软件 结构 ． ２ 系 统 软 件 主 要 由系 统 集 成 平 台 软 件 、 维 建 模 软 件 、 维 交 三 三
很 多 商 品 化 的 三 维 引擎 产 品 ，其 中应 用 比较 广 泛 的 是 Ｖｒ ｏｓ ｉｏｌ、 ｔ
广西500kV变电站仿真培训系统的研究与应用
从２ ０世纪 ９ ０年代 中期开 始， 西 区外一 批 广 ５０ｋ ０ Ｖ变 电站仿 真培训 系统相 继 建成 ， 取得 了 良 并 好的培训效果 。在成功完成了 ２０ １０ｋ ２ ２ ／１ Ｖ变 电 站仿 真 培 训 系统 的 项 目建 设 后 ， 西 电 网公 司 于 广 ２０ 年 ４月立项建设 “０ Ｖ 变电站仿真培训 系 ０６ ５０ｋ 统” 。该项 目于 ２０ 年底通过了广西电网公司的验 ０６ 收， 并投入使用 ， 目前已培训 ２期学员， 培训效果 良 好。
超高压大容量变 电站所采用的设备和系统的技 术水平较之以往有了很大的提高 ， 这就对现场运行 人员提出了较高的要求 ， 而现有的 ５０ Ｖ变 电站运 ０ ｋ 行人员大多是从 ２ ０ Ｖ或 １０ Ｖ变电站抽调出来 ２ ｋ １ ｋ 的。由于 ５０ｋ ０ Ｖ变电站的所有 电气设备不论是在 型号 、 技术 还是操 控上 与 ２ ０ｋ 变 电站 的设 备差别 ２ Ｖ 都很大 ， 如何对 ５０ｋ ０ Ｖ变电运行人员进行电气设备
１ 仿真对 象
广西 ５０ｋ ０ Ｖ变电站仿真培训系统的仿真对 象
的操作技能和事故处理能力的全面培训就了当务
牧 稿 日期 ：０ ７ ６ １ ２０ —０ —１
第一作者简介 ＂ Ｊ Ｘ 林飞（９ ４ ， ， １６ 一）男 毕业于武汉水利电力大学， 高级讲师 。现主要从事变 电站仿真培训工作 。
摘要 ： 介绍广西 ５０ｋ ０ Ｖ变电站仿真培训 系统 的仿真对象 、 硬件系统、 软件系统、 技术特点 、 系统功能 。重点研究 变电站模
型软件的组成 、 功能及相互关系。该 系统经投入使用 ， 效果 良 。 好
关键词 ： 变电站 ； 仿真培训系统 ； 型软件组成 模
Ａｂ ｔａ ｔ ｉ ｌｔ ｎ ｔａｎｎ ｙ ｔｍ ｒ５ ０ ｋ ｓ ｂ ｔｔ ｎ ｉ ａ ｇ ｉｓｉｔｏ ｕ ｅ ，ｉｃｕ ｉｇｔ ｅｓｍｕａ ｓｒ ｃ ：Ｓ ｍｕａ ｉ ｒｉ ｉｇｓ ｓｅ ｆ ０ Ｖ ｕ ｓａｉ Ｇｕ ｎ ｘ ｒｄ ｃ ｄ ｎ ｌｄｎ ｈ ｉ ｌ— ｏ ｏ ｏ ｎ ｉ ｎ
虚拟现实的应用领域及发展现状
虚拟现实的应用领域及发展现状摘要：虚拟现实技术已经发展很多年，虚拟现实的应用领域也越来越广泛，最初是用于军事仿真，近年来在城市规划，室内设计,文物保护，交通模拟，虚拟现实游戏，工业设计，远程教育等方面都取得了巨大的发展，虚拟无限相信，这是不可逆转的趋势，并且会运用更加广泛。
关键字：虚拟现实技术、应用领域、发展现状、展望虚拟现实技术已经发展很多年，虚拟现实的应用领域也越来越广泛，最初是用于军事仿真，近年来在城市规划，室内设计,文物保护，交通模拟，虚拟现实游戏，工业设计，远程教育等方面都取得了巨大的发展，虚拟无限相信，这是不可逆转的趋势，并且会运用更加广泛。
一、虚拟现实的应用领域1．远程教育与教学培训VR 技术用于教育是一种非常有意义的潜在市场，利用 VR 将实际过程与理论分析合二为一的课程教育是一个新的教学形式。
国内外一些高等院校成功开发了基于集成声音、图像及其他多媒体技术的三维空间的远程教育中心，它制造了一个完全立体化的模型，虚拟出真实的校园环境，用户进入教育中心如同进入真正的学校一样，可以进行提问、考试等，进行实时教学和交流。
例如，美国怀俄明州的卡斯帕的一些中学生，有幸从 1993 年开始试验用这种技术进行上课。
每个学生都有一台个人计算机、特殊的头盔眼镜、数据手套和操纵杆。
学生可以用 VR 技术在太阳系里飞行，也可以进入人体内的细胞里，可以学习计算机内部结构，还可以沿尼罗河漂流而下，也可以建造一座早期的城堡。
用 VR 技术学习既生动又有趣。
2．商业现实生活中，我们所看到的电视画面以及社会大力推行的网上远程购物等，通常商家只是把所售与推荐的商品的图片，加以扫描，以平面的形式贴在网上，顾客远程所看到的只是平面的、单一的商品画面与真伪难辩的文字介绍，而无法了解商品各个点面的具体特和内质。
对于那些期望与客户建立直接联系的公司，尤其是那些在他们的主页上向客户发送电子广告的公司， VR 技术具有特别的吸引力。
三维虚拟配电仿真实训设计
三维虚拟配电仿真实训设计孙洪斌【摘要】Through analyzing and studying realization form,software and hardware architecture and system functions of distribution simulation training system and the training programs,this paper designs a three-dimensional virtual distribution simulation training system which can realize multimedia teaching,simulation actual operation training and evaluation.%通过分析、研究配电仿真实训系统实现形式及软、硬件结构和系统功能、培训项目,设计一种三维虚拟配电仿真实训系统实现多媒体教学、模拟实操训练及考核培训。
【期刊名称】《安徽电气工程职业技术学院学报》【年(卷),期】2011(016)004【总页数】4页(P111-114)【关键词】配电系统;仿真实训系统【作者】孙洪斌【作者单位】安徽电气工程职业技术学院,合肥230051;安徽省电力公司培训中心,合肥230022【正文语种】中文【中图分类】G642.10 引言三维虚拟配电仿真实训的创建目的是为配电实践教学提供安全、真实的训练环境，使学生熟悉配电设备，了解配电运行和检修的操作规程，增强学生的实际动手能力并且可以作为教师的辅助教学工具，有助于学生理解配电领域的专业知识，提升教学效果。
三维虚拟配电室仿真培训系统用于标准10kV配电室多媒体教学、模拟实操训练及考核培训。
该系统利用VR(虚拟现实)仿真技术构建了具有身临其境效果的三维虚拟配电室，其中的虚拟配电设备在外观形状、几何结构、机械闭锁、操动方式等方面与实际设备一致，同时系统真实模拟了与配电设备电气运行相关的测量、监控及继电保护功能。
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关于电力VR仿真培训系统的4点疑问
近年来，有不少电力企业利用VR技术进行员工培训，那么这培训
方式有哪些优势和特点呢，相信大家都比较感兴趣，今天我们就来解
答一下关于VR电力培训的4点疑问。
问：在电厂工作最担心的就是安全问题,很多公司采用的都是通过
授课培训来巩固工人们的安全意识和规范操作。但是仅仅通过在培训
过程中使用VR技术，授课培训就可以达到零失误的操作吗?在VR培
训中，它可以帮助工人们在哪些方面显著的降低失误率?
电力VR仿真培训系统全方面符合国家电网信号标准，并准备大量
备用设备，确保VR电力安全培训产品达到熟练以及身临其境的状态中。
电厂工人在进行模拟操作，当通过细节学习，数据分析，增加工人熟
练度训练，则可以降低失误率。
问：我们都知道在电网工作很危险，会有工人攀爬电力塔、电线
杆等现场作业的场景，那在体验者实操中遇到危险，你们如何让体验
者在VR情景中体验到坠落、触电、敲击等体感刺激?
电力VR仿真培训系统以现实培训环境为搭建基础，借助最新的
VR技术，含有多个典型电力实操场景、多种体感反馈模块，可以让学
员身临其境地置身于各种真实、复杂、难度不一坠落、触电、敲击等
体感刺激的电力生产虚拟现实环境之中。
问：在一般工业技能培训中，事故分析是一项很重要的内容，那
么VR培训方案上，对“事故分析”这部分是如何解决的?
VR技术可以非常清晰地了解到工人的实时视角，如果他们没有根
据培训的内容看(正确的方位)，或者操作正确的东西，培训者都会知道。
培训与受训人员可以大胆的在虚拟环境中尝试各种演练方案，分析各
种可能的事故，实现作业引导分析，作为最后演练考核的参考。
问：既然是作为教学开发的应用，除了体验危险的场景，还有其
他的哪些课程内容?在内容制作上和普通授课有什么区别?
VR技术可以还原任何场景，包括各种电压等级的变电站、机房，
各种作业现场，像电力工程施工现场，电力设备巡检、抢修现场，调
度指挥现场，大面积停电、或自然灾害现场，等等。电力实际工作中
的任何场景都可以通过VR技术创设出来。在这里，你可以进入传统课
堂无法呈现的变电站、事故灾难现场、高危作业环境等虚拟场景，自
主参观、浏览、学习、体验、训练。