VR全景技术在变电检修中的应用

发表时间:2020/7/3   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:王一丁 董军华 姚鹏
[导读] 摘要:在电力系统当中,变电站配电系统是非常重要的组成部分,是电力系统进行能源供应的重要基础,但是需要重视加强变电站的日常巡检,如果出现故障还需要重视加强紧急维修,而VR技术非常适合当前变电站检修危险而又复杂的工作环境,特别是在实际操作的过程中,VR技术能够有效的对检修的工作场景进行模拟,模拟出各种变电问题,让工作人员身临其境的对变电站设备维修的细节进行了解,熟练的掌握相关技能,让工作的危险性降低。
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        摘要:在电力系统当中,变电站配电系统是非常重要的组成部分,是电力系统进行能源供应的重要基础,但是需要重视加强变电站的日常巡检,如果出现故障还需要重视加强紧急维修,而VR技术非常适合当前变电站检修危险而又复杂的工作环境,特别是在实际操作的过程中,VR技术能够有效的对检修的工作场景进行模拟,模拟出各种变电问题,让工作人员身临其境的对变电站设备维修的细节进行了解,熟练的掌握相关技能,让工作的危险性降低。
        关键词:VR全景技术;变电检修;优势;应用
        1 VR技术的概念
        从本质上进行分析,VR技术与虚拟现实技术也被叫做是人工环境,主要是通过电脑操作而产生的一个三维空间,也就是人们常说的虚拟世界。在视觉、听觉、触觉等各个方面让计算机和用户之间进行人机交互,让操作的人员能够直观的感受到空间当中的任何事物,具有身临其境的感觉。操作人员在展开位置变化的过程中,电脑可以迅速分析其位置,并且将精确的3D场景推送给操作人员,这样可以通过虚拟现实技术逐步进入模拟场景,让人从意识方面进入虚拟世界,这样可以有效的完成人机互动。
        进入21世纪之后,电力系统逐步开始快速发展,通过VR全景技术展开模拟变压器倒闸操作,模拟安全教育等。这些项目都转变了电力员工传统教育培训的工作模式,给电力行业的工作模式展现出新的活力。VR全景技术问世前,变电检修工作模式主要是工作人员到现场进行勘察,并且往返于办公室与现场之间,分析危险点,并且制作相应的方案。在前期操作的过程中耗时较长而且汇报和交流不便,随着VR全景技术的出现,在变电检修工作当中进行应用可以有效的缓解这种问题。
        2 VR全景技术应用优势
        2.1 身临其境,让工作更有趣
        在电力系统运行的过程中,现阶段的设备信息往往是停留于二维界面,在汇报的过程中往往只是通过文档或者电子PPT的方式,这样的工作模式相对较为单一。和纸面工作模式相比有一定的进步,但是效果依然不是很明显,通过VR全景变电检修施工方案和三维立体台账建设之后,相关部门的人员和领导可以对VR全景技术进行有效的利用,直观地展开工作,可以使用720度全方位立体环境来多重交互,了解周边的环境及设备人员。从本质上提高施工作业前期的审批流畅性,在更换主变一次电流互感器时,停电方式主要使用的是旁路转带,在操作的过程中主变一次上层顺母线依旧带电的情况屡屡出现很容易受到忽视,但是使用VR全景变电检修施工方案就可以有效的规避这些问题。工作负责人和审查人员可以对各个危险点进行直观的观察,不漏细节,可以确保施工工作的有效进行。
        2.2 强化互动理念,增强培训学习的主动性
        电力行业的员工培训工作一直被视为重点,很多大学生在毕业之后刚进入单位,不熟悉现场的环境,而变电站进行实践培训具有较高的风险,工作人员的人身安全和电网的安全稳定运行带来一定的影响和隐患。VR全景技术可以有效的将实操界面和虚拟系统结合起来,对培训模式进行创新,让电力系统人员不在施工现场就能够感受到施工现场的具体情况,具有一种全新的学习体验。比如说在220千伏隔离开关更换施工教学的过程中,学生可以利用VR全景来对施工现场的具体情况进行还原,并且对带电部位及施工车辆的摆放位置进行明确,在操作的过程中被动学习转变为主动学习,积极探索,加强变电检修技术的强化。这样可以让企业培训的效果得到进一步的提升,符合当前发展的需要。
        3 VR全景技术在变电检修中的应用
        3.1 标准化检修
        现场操作人员可以通过智能穿戴设备进行标准作业的分析,了解工作任务流程,依照作业分工和作业指导卡来提醒各项工作,与实际情况相结合,应用标识各项工作内容和质量要求,并且设定有记录栏做好标注、关键节点的拍照控制、图片上传等,依照标准化的要求进行操作,展开检修和现场的巡查。


        3.2 现场检修管理
        3.2.1 现场取证
        现场工作人员可以通过眼镜、手环等增强现实智能穿戴设备,实时采集现场的音频、视频等信息。通过视频模块对关键节点的故障设备进行拍照留证,再上传到后台服务器,可以有效的进行过程控制,让后期录入系统的工作量减轻。
        3.2.2 人员定位
        通过智能穿戴设备可以有效的进行导航定位,利用专业的GPS定位传感器合理的进行导航路径的设置,并且对现场人员的走动情况进行记录。通过收藏定位点等功能,加强经纬度导航,帮助巡检人员快速的到达现场,对现场人员位置进行分析,展开相应的设备管理工作。
        3.2.3 资料查询
        在现场作业的过程中合理的调用作业记录、设备台账和设备图纸模块,通过射频和扫码等方式对设备台帐作业记录等进行查询,实时展现设备历史巡检数据和刀闸记录,依照历史数据的具体变化情况运行趋势的分析,全方位的了解设备信息,并且可以发现设备可能产生的安全隐患,及时进行预警。
        3.2.4 远程会商
        在现场作业的时候还可以调用远程会商模块。作业人员可以利用增强现实智能头盔或者眼镜进行沟通和交流,实现与现场的远程会商。在操作的过程中可以及时将问题解决,连接后台服务器之后和专家进行通信,后台专家可以对现场的情况进行实时的观察,并且进行录音录像,后台专家可以以第一人称视角来进行远程分析查找设备的故障,并且对关键节点进行拍照留证,帮助现场人员将问题解决。
        3.3 现场施工类作业
        3.3.1 表计识别
        在现场操作的过程中,可以通过图像识别等技术将眼镜摄像头和头盔摄像头打开,全面的进行分析,自动化地对仪表进行数据识别,向后台传输,省去操作人员手动记录数据的工作。在操作的过程中可以对设备的预知和参考标准的信息进行实时显示,以供对比分析,让作业的效率提高。
        3.3.2 红外测温
        现场作业人员在工作的过程中佩戴虚拟现实智能头盔,可以通过红外测温设备来进行电力设备的红外测温,通过红外成像等方式大范围的进行红外巡查,发现温度过高的设备时可以实时调用设备历史温度数值记录,在现场进行分析和比对,及时查找温度的变化情况,防止出现设备故障。
        3.3.3 增强现实设备检修
        在检修的过程中,面对各种复杂的设备需要提前展开资料查询,通过注册跟踪技术来进一步使三维操作模型的检修指标与设备相贴合,在操作的过程中可以按步骤快速完成检修工作。如果无法解决现场的问题,还可以远程进行求助,让增强现实设备与远端专家进行现场视角的共享,专家可以通过画线、圈选等方式来将物理设备的具体信息和相关操作指导展现给现场检修人员,防止语言描述过程中产生误差,让沟通的效率提高。
        结束语
        人工智能的快速发展、VR技术的应用实践使得智能巡检技术逐步走向实用化,通过VR技术可以有效降低运维人员的劳动强度,提高工作效率。无人值守变电站设备、智能监控等技术逐步应用于实践,可以实时进行红外突破和视频的查看,对人员进行定位,及时发现变电检修过程中出现的问题,提高了变电检修的效率,值得进行推广和应用。
        参考文献:
        [1]张海峰,周韶泽,崔凯,等.基于VR技术的标准动车组虚拟检修系统设计[J].大连交通大学学报,2017,38(2):43-47.
        [2]周丹.VR技术的发展现状及应用领域研究实践[J].电子技术与软件工程,2018(17):147-148.
        [3]路亚.基于VR技术的变电检修培训及其应用研究[J].企业改革与管理,2019(22):223-224.
        [4]谢震伟,刘春平,杨威,等.VR全景技术在变电检修中的应用[J].电子技术与软件工程,2019(23):59-60.
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