虚拟技术VR和增强现实技术AR在电力行业的应用及解决方案

建设背景

电力系统是由发、输、变、配、用各环节组成的一个整体，电力的生产、输送、分配和消费是在同一时间进行的，因此电力系统对安全稳定运行的要求非常高。由于电力系统规模大、设备种类多、更新快，专业分工细，对发电、供电、电建从业员工的要求特别严，持续的电力安全生产、作业(操作)技能职业教育培训意义重大。现实中，传统的电力职业教育培训方式不可能利用实际运行设备进行，学员缺乏真实体验感。运行维护需要人工现场巡检，通过现场查勘，了解故障现象，才可以提出检修方案。而检修过程采用纸质记录，数据关联性差，不易统计分析，加上专家数量有限，无法较好提供现场协助，不能及时消除设备隐患，运维成本较高。

如何克服场地、设备、时空等各种限制，寻求一种安全并且有效的培训、运维方法，是电力职业教育培训多年来不断探索的方向。

技术特点

针对电力行业现状，采用虚拟现实技术（VR）、增强现实技术(AR)、大数据、人工管能及智能感知交互等科技前沿技术，为电力科研教学、电力学员培训、人员现场作业提提供高沉浸的电力作业场景，数据自动采集、辅助问题发现、实时指导，实现了电力教学运维新模式。

建设内容

VR+电力教学辅助

将传统课堂无法呈现的内容制作成VR课件，让学生在虚拟场景中自主学习电力设备、电力安全作业知识，体验电力事故，在课堂中进行电力系统漫游，获取传统课堂无法获得的知识和体验，从根本上改变传统电力课堂教学。

VR+电力事故体验

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。同时对于事故处理演练，我们在传统的仿真系统基础上加入VR技术，让人们在模拟真实场景中看到各种各样的故障，然后分析判断处理，使体验者受到教育，提高安全意识和安全技能，避免事故重复发生。

VR+电力技能操作

传统电力技能操作培训由于时间、场地、设备、安全等各方面的限制很难在真实电力环境中开展，造成培训与实际电力生产严重不符。基于VR打造的电力技能操作培训环境，模拟高压电力设备真实带电运行状态训练环境，使受训者可以体验接近真实作业场景及设备操作的感受，同时能在确保人身安全的前提下对操作流程进行反复学习和训练，试错成本大大减低，给培训效果带来巨大的提升。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。

AR+电力运维

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，进行实时提示和预警。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。远程设备巡检，自动化数据监管，异常情况报警。随时查看变电站设备运行状态及全方位设备状况，真正做到有监督、有管理、可追溯。

项目价值

开放性

虚拟演练打破了演练空间上的限制，受训者可以在任意的地理环境中进行集中演练。

智慧性

数据自动采集、实时作业引导、智能生成报告等功能，从而实现电力运维作业和管理的智能化、透明化、实现电力智慧化。

仿真性

虚拟演练环境是以现实培演练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

针对性

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。

安全性

作为电力培训中重中之重的安全性，培训与受训人员可以大胆地在虚拟环境中尝试各种演练方案，尽可能极端的进行演练。