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2018 11 虚拟现实 电力行业整体解决方案 1 2020 3 12 目录 项目背景及需求分析项目预期目标项目解决方案设备解决方案方案优势客户价值企业简介 2 2020 3 12 项目背景及需求分析 3 2020 3 12 随着技术的不断发展 虚拟现实已经在电力行业有了广泛应用 比如可以模拟电力行业的真实运行环境 安全规程 应急演练等等 给工作人员带来了不少的便利 除此之外 利用VR技术进行电力培训 提高了提高应急演练效果与安全保障水平 基于电力领域具有高复杂性 高投入性 高技术密集性和核安全风险性 为保证电力站安全 高效 经济运行 电力虚拟仿真技术越来越被受到青睐 虚拟现实技术已逐步应用于电力行业中的教育 培训 运行环境 安全规程 应急演练等多方面 通过虚拟现实技术 能够有效解决电力发展中遇到的种种问题 虚拟现实 电力现状 4 2020 3 12 虚拟现实 电力的发展趋势 随着电力行业的发展以及电力工程建设领域的信息化发展 未来 电力工程建设更朝着智能化 无人化 模拟化的方向进行 VR电力必将成为一个科技发展的重点项目 随着虚拟现实技术日趋于成熟 将广泛应用于电力行业中的教育 培训 运维 营销等多个阶段中 虚拟现实技术的应用和推广将为电力行业的进步与转型带来重要影响 在庞大的建设需求和精确的开发需求下 虚拟现实电力承担着整个电力脉络系统的规划和管理 它能够让整个电力行业更加规范化 可控化 是时代发展的过程中一个适应性的要求 虚拟现实 电力的发展也必将推动者整个行业信息化的可视化发展进程 而结合虚拟现实新技术 找到一种更方便 更智能地方法 对于整个电力行业发展有很强的促进作用 5 电力行业现状面临的问题 在电力行业中存在很多的场景 需要电力人员熟悉复杂的电力知识和操作流程 如何规范流程和培养熟练的电力人员成为了产业的难点所在 一线操作人员安全技术差操作行为不当 机械设备维护不当 安全意识不强 传统安全教育普遍以说教为主 内容枯燥 手段单一 体验性 警示性不足 而开展大规模的安全演练需要场地 设备 资源的投入 一些必要的安全训练由于人身安全因素又很难组织开展 内容简单并固定僵化 更新困难 体验效果差 场馆建设需要使用大量实物设备 损耗高 需要专人管理 建设 维护成本高 受限因素多 如时间 空间 建设成本等方面的限制使得建设意义不足 体验过程中存在一定的安全风险 不利于开展大规模或者高危险性的体验项目 教育效果不大 6 二 方案预期目标 7 2020 3 12 项目预期目标 施工标准化规范化 降低出错率 提高电力工程质量 电力技术重复培训 打破时间空间限制 有助于规避设计风险 并在施工中进行三维方案模拟 模拟存在安全风险的方案 减少事故率 从而提高整个项目管理的水平 营销多元化 提升销售效率提高安全教育效率 过去所有被培训者的被动接受到主动接受VR安全教育培训 降低成本 将我们的变电站1 1还原场景 所有的被培训者都可以根据这套流程来操作大大降低培训成本 安全事故发生率降低 因为兴趣体验所以对安全事故发生印象深刻 所以能谨记安全知识并规范操作 提高安全教育效率 过去所有被培训者的被动接受到主动接受VR安全教育培训 将我们的变电站1 1还原场景 所有的被培训者都可以根据这套流程来操作大大降低培训成本 安全事故发生率降低 因为兴趣体验所以对安全事故发生印象深刻 所以能谨记安全知识并规范操作 8 2020 3 12 三 项目解决方案 9 解决问题 提高培训效率 真实模拟操作 操作培训 电力站的运行和维护对工作人员提出了更高的要求 但电力领域的培训往往受场地 资金等因素的影响而不够深入 彻底 运用三维虚拟与仿真技术模拟搭建一个与真实空间一致的操作环境 模拟出各个系统和设备的公司 从而让操作员熟悉工作环境 通晓电厂运行原理 提高业务熟练程度 加强其分析 判断和处理电厂事故的能力 解决员工培训问题 模拟高压电力设备真实带电运行状态 让学员开展在现实条件下无法进行的各种实操技能训练 体验到各种操作带来的真实后果而不用担心设备安全 人身安全问题 试错成本大大减低 加强技能培训效果 10 2020 3 12 解决问题 强化安全意识 零风险 场景全面 VR 电力事故体验 电力事故的强大破坏力是无法估量的 也是真实实验无法模拟的 电力仿真中的工程仿真就是利用计算机技术调节各个设备和系统的原有数据 更改电力站运行的外部环境 从而模拟各种电力事故及可能会导致的后果 研究人员可据此分析事故各部分之间的关系 从而找出从中间环节切断事故恶化的方法 VR还可以模拟那些有危险的场景 让学员戴上头盔 耳麦 在室内也能感受到作业现场的情境 当学员因误操作而导致触电 坠落 倒塌等事故时 VR技术可以在虚拟的环境中进行危险模拟演练 让学员切身体验到视觉 心理冲击 帮助他们提高现实中解决危机的能力 模拟各种电力事故现场 让学员身临其境感受事故的伤害和破坏力 在模拟真实场景中看到各种各样的故障 分析事故原因 强化安全意识 学习安全知识与技能 在电力安全教育方面起到传统方法很难比拟的效果 模拟各种电力事故现场 让学员身临其境感受事故的伤害和破坏力 在模拟真实场景中看到各种各样的故障 分析事故原因 强化安全意识 学习安全知识与技能 在电力安全教育方面起到传统方法很难比拟的效果 11 2020 3 12 VR变电站检修培训 变电站检修危险性非常大 而这种操作培训往往是基于实物培训 对于人身安全没有太大的保障 并且无法记录操作是否规范 而利用VR技术可以将变电站的工作环境进行1 1模拟 并在虚拟场景中实现可实现运检作业引导 自动识别目标操作设备 可以让工作人员看到容易出问题的环节 并利用解说告知如何操作 并能智能监督操作人按规程 按步骤完成工作 能够很好的帮助到变电站检修人员 也能提高培训效果 解决问题 提高培训效率 真实模拟操作 12 2020 3 12 VR特高压技术培训 现在已经很多电力企业将VR技术应用到特高压技术培训中 体验者利用VR硬件设备可以通过多种视角 俯视环视等 了解特高压变电站的构造原理 不仅可以近距离 接触 特高压设备 还可以通过肢体环视 全方位地看到变电站场景 获得真实的现场体验 解决问题 提高培训效率 真实模拟操作 13 2020 3 12 电表箱装配应该是计量人员经常接触的 需要知道在电表箱里怎么安装设备 怎么布线等 利用虚拟现实技术可以模拟出电表箱的场景 如下图所示 第一个是电表箱 第二个是货架 从货架可以拿到需要组装的零件 然后按照组装顺序 一步一步按要求完成组装 通过交互设备还可以实现信息查询和知识培训 辅助电表箱装配教学 解决问题 提高培训效率 真实模拟操作 14 2020 3 12 解决问题 重复修改 降低设计成本 提高设计的质量与效率 虚拟现实技术辅助输变电工程设计 利用互联网 VR交互技术 帮助设计人员提高设计经验 不一定亲临现场 可能通过数据的对比 通过虚拟化的视觉构建去体验真实的情况 帮助更好的设计 通过互联网 VR交互技术可与三维辅助选线设计进行融合应用 实现沉浸式体验 可将现场的三维现场勘测结果 设计影响因子 输电典型设备组件三维模型库呈现在设计人员眼前 并为设计人员提供一种身临其境的场景环境 协同开展输电线路设计 15 2020 3 12 变电站三维仿真 解决问题 快速实现漫游 提高资源整合能力 提高电力的竞争能力 变电站仿真就是运用虚拟仿真技术真实再现电力站及其各部分的操作环境 该环境具有高度的沉浸性 使进入环境的操作人员无论从感觉上 操作上还是从行动处理上的反馈都会表现的与真实电力站的反应高度一致 从而达到对环境及受训人员的分析 培训与考核 16 2020 3 12 虚拟现实技术应用到电力巡检 电表箱检修中 检修人员可以通过电表箱上贴的标签 来去更好的进行检修 这里需要给检修人员配备增强设备 设备上伴有摄像头 会识别电表和电力设备上面特殊的标识符 然后通过计算或者通过后台系统 查询出相匹配的信息化的手段 比如图2 显示出电表箱里的线路图 或者设备相关的一些属性信息 提供给检修人员 帮助检修人员更好的检修 电力智能眼镜以安卓和windows系统的智能眼镜为平台 采用大数据及智能感知交互等前沿技术 具有地图导航 语音识别 自动拍照 远程交互等功能 借助电力智能巡检眼镜 电力工人可以自动采集 记录 分析处理实际观测到的电力设备数据 并支持专家远程会商 指导电力工人处理作业现场问题 另外应用虚拟现实技术 研发互动营业厅虚拟现实场景应用 可实现业务办理 故障报修 咨询服务 电费缴纳等立体演示功能 通过互联网 VR交互技术与地下电力管线应用管理结合 开发应用场景 对于实现地下电力管线查询 管线走向及管孔占用情况查看等也具有非常重要的辅助作用 解决问题 体验感差 实时指导 操作困难 模拟场景不够逼真 实训效果差 加快工作效率 17 2020 3 12 AR 电力运维 AR 电力运维作业辅助实现工作任务安排 巡检路径设定 自动识别现场环境 设备并进行实时作业指导 全程记录 保存数据至后台数据库 获取巡检人员生理指标 进行实时提示和预警 AR 电力运维数字化管理包括人员管理 任务管理 实时监督 巡检定义和设备定义等 实现运维自动化 数字化 提高管理效率 AR 电力运维远程协助巡检时若需要帮助 巡检人员可以向专家发起视频会话请求 将巡检人员看到的图像实时传送给专家进行分析处理 同时可以进行语音交流 协同解决作业现场难题 解决问题 加快工作效率 自动收集数据 18 2020 3 12 风险可视化交低 对跨越带电运行电力线路 跨越高速公路 跨越铁路等输电线跨越施工进行调研 对其中不同作业场景 作业风险预控措施进行三维模型的建立以及3D动画的制作 在每个作业节点 结合工程现场 通过识别当前作业场景 使用图像识别以增强现实的方式将作业风险及相关安全措施的三维模型加至现场实景中 解决问题 加快工作效率 避免风险 安全作业 19 2020 3 12 四 设备解决方案 20 2020 3 12 高性能渲染主机 定制化配备硬件 可外接普通平板电视机针对旅游内容优化的VR头显 大幅提升视觉清晰度 并支持Outside in空间定位方式配备手势识别交互系统配合Lighthouse3m 3m定位基站实现高沉浸感交互 任何动作都会映射到虚拟世界中拥有自主研发的交互设备 提供了虚拟现实场景逼真的环境感知体验 符合人体自然交互的特点 形成强真实感 沉浸感的智能交互系统 完美匹配安全培训方面灵活操作要求 VR仿真系统终端与交互设备 依靠Lighthouse的激光定位技术 达到近乎真实的追踪效果 多种模拟内容可供选择 模拟真实危害 身临其境让体验者得到更深刻的教育以及警示作用 超越现今所有VR虚拟场景解决方案的技术不足 解决实体在环境中的行为方式及其与虚拟环境的交互作用 21 2020 3 12 AR仿真设备 设备特点 获取真实世界的信息它是通过输入设备 如图像传感器收集并输入主要获得真实世界的信息 分析现实世界和摄像头位置信息这一步主要是通过图像识别技术 来分析现实世界和摄像头位置信息 并获得虚拟的信息模型中的位置 生成的虚拟模型生成与该位置的虚拟模型虚拟模型 将虚拟模型进到视频最后 虚拟模型有机融入视频和显示终端显示屏上 22 2020 3 12 1 自然的交互体验Nulltouch采用了轻薄透气的抗菌弹力面料作为手套主体 使穿戴体验轻松自如 舒适便捷 可以做到无感穿戴 双手指尖 掌心分布6颗体感反馈振子 使得体验沉浸感更真实 对比手柄操作 交互更自然 堪称完美解决地电力行业中对 动手 的高要求 2 精准的手势识别设备均采用高性能惯性传感器 实现高精度 低延时的手部动作精准捕捉 正常人类对延迟察觉时间为20ms 生产的数据交互设备延时最低可达5ms 精准捕捉全手动作 在VR中实现实时自然的交互体验 Handy数据交互手套 NullTouch交互数据设备 3 使用简单设备即插即用 简单方便 更有配套专用设备管理软件 随时掌握设备状态 4 国内首家量产的交互数据手套凭借过硬的研发技术 实现了国内第一家量产交互数据手套的企业单位 在国际市场上更享有 全球性价比之王 的美誉 产品优势 23 2020 3 12 五 方案优势 24 2020 3 12 方案优势 专业性 针对实训内容进行设备与系统的开发 达到行业标准 安全性 VR仿真模拟操作 无需承担实际操作所带来的安全风险 低成本 实时培训 不受时间空间限制 高频次学习 降低预算 高仿性 仿真模拟操作 身临其境 深度沉浸体验 体系化 完整的培训系统 从培训到监控再到评分改进 一体化服务 操作简单 轻松上手 操作界面简约明了 可导入常见电力三维模型格式 无需专业制作知识 实时指导 将互联网渗透到一线员工每一项工作活动 指导工作 规范流程 节省时间 提高效率降低成本 避免重复劳动 1 逼真性虚拟培训环境是以现实环境为基础进行搭建的 操作规则同样立足于现实中实际的操作规范 理想的虚拟环境甚至可以达到使受训者难辨真假的程度 基本实现1 1还原 2 开放性虚拟培训打破了空间和时间限制 可以在随时随地进行演练培训相关电力知识 3 针对性与现实中的真实培训相比 虚拟培训的一大优势就是可以方便的模拟任何培训科目 借助虚拟现实技术 受训者可以将自身置于各种复杂 突发环境中去 从而进行针对性训练 提高自身的应变能力与相关处理技能 4 自由性借助自身的虚拟演练系统 人员亦可以自发的进行