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摘 要:虛擬現實技術又稱之為VR技術,虛擬現實技術包括電子信息、計算機、仿真技術融合為一體,給人一種環境沉浸感。為解決學員在UPS巡檢作業中所面臨的問題,通過對虛擬現實技術分析,總結虛擬現實技術在UPS巡檢作業培訓中的使用優勢,認識培訓操作中存在問題,旨在通過專業作業培訓技術的使用及研究,掌握虛擬現實技術在UPS巡檢作業培訓中的使用方法,以便充分調研帶電設備的操作環境,建立具有高度沉浸感的虛擬三維空間。本文研究中,針對UPS巡檢作業的特點,總結虛擬現實技術在UPS巡檢作業培訓中的使用價值,并結合構建可容納多用戶的虛擬空間以及交互方案的內容,展現虛擬現實技術在UPS巡檢作業培訓中的優勢,全面提升電力系統作業培訓的專業性,為當前電力系統的運行及發展提供參考。
關鍵詞:虛擬現實技術;UPS巡檢;培訓
在電力系統運行及發展背景下,由于系統操作專業技能升級,為提升技術人員操作水平,保證電力系統安全、經濟運行,UPS巡檢作業中的技術人員不僅需掌握專業知識,且也需具有較強的實踐能力以及操作能力,在現場作業中遇到問題時,需及時、快速的發現解決策略,以提高故障巡查及診斷的有效性。因此,各行業應結合產業特點,通過虛擬現實技術的使用,積極構建UPS巡查作業培訓系統,通過UPS巡查作業結構以及程序的分析,提升專業人員技術操作的綜合能力,以實現UPS巡檢技術的穩步運行,為產業的發展提供支持。
1 概念分析
1.1虛擬現實技術
虛擬現實技術包括計算機圖形學、人機接口技術以及多媒體技術、傳感技術等,在虛擬現實技術使用中,計算機會建立一個模擬真實環境,實現虛擬、抽象以及復雜性計算機數據的展示。結合當前虛擬現實技術狀況,對其發展趨勢進行總結:一,虛擬現實技術使用過程中,可將VR技術作為核心,通過動態環境建模技術的運用及時營造三維數據環境,以更好建立虛擬環境模型。二,三維圖形生成及現實技術。由于三維圖形的生成技術趨于成熟,需在不降低圖形質量以及復雜程度提升刷新的頻率,以滿足不同系統通過操作使用需求,為全新三維圖形生成以及顯示技術的運用提供參考。三,大型網絡分布式虛擬現實技術。在網絡虛擬現實技術運用中,通過網絡計算機集合,可利用新型人機交互設備產生多維、適應性的用戶體驗模塊,以保證虛擬場景現實的真實性[1]。
2 系統及功能構架
2.1系統構架
在虛擬現實技術分析中,為提高UPS巡檢作業培訓的有效性,通過學員信息、UPS場景狀態、巡查操作信息以及電池狀態的綜合性顯示,可實現學員之間數據空間交換、信息互聯網互通以及在線數據更新等,作業人員在這種模擬三維空間數據環境下,可掌握UPS巡查的具體方法,全面提升UPS巡查技能。
2.2系統功能結構
在UPS巡檢作業系統設計中,其功能結構包括以下部分。一,服務端配合CSCW技術原理,可交換并控制服務器中的信息。系統中的資源更新服務可為受訓人員提供針對性的服務。場景服務中,可結合UPS巡檢作業的特點,模仿系統運行狀況,使參與人員真實掌握場景信息,保證受訓內容與實際操作內容一致性。在服務端中,系統運行中也可實現協同控制、資源更新服務以及場景服務的最終目的,提高UPS巡檢作業操作整體效率。二,學員端功能模塊分析中,包括虛擬現實模塊,通過UPS巡檢技能培訓、UPS培訓專家知識庫的建立等,建立三維場景信息、蓄電池三維場景信息以及UPS三維場景信息等。技術操作人員在作業培訓中,可按照某些執行請求,確定功能執行的任務,以實現各項作業培訓方案的穩步進行[2]。
3 虛擬現實技術在UPS巡檢作業培訓中的運用
在UPS巡檢作業培訓系統設計中,采用Unity3D三維引擎系統,交互技術作為虛擬現實技術的關鍵內容,可引導系統有更好的操作技能。在Unity3D引擎系統中,通過交互技術使用,可保證3D虛擬場景數據分析的真實性。一般情況下,虛擬現實技術在UPS巡檢作業培訓中的運用中應該確定以下方案[3]。
3.1碰撞檢測
在虛擬現實技術在UPS巡檢作業培訓中的碰撞檢測中,設置障礙物時,可更好模擬物理反應,物理操作技術無法得到繼續運行,為更好、更快解決沖突探測對虛擬場景的沖突,應合理確定碰撞檢測的執行方案,操作人員在靠近物體時,系統會按照碰撞探測的檢驗模式,進行檢測對象的尺寸選擇,以提升碰撞檢測方案執行的有效性。在Unity3D配備物理引擎之后,物體碰撞以及重力會發生一定的物理效應,更好的進行仿真數據的模擬,以保證虛擬交互場面數據分析的真實性[4]。
3.2場景漫游互動模塊
通過這一模塊的分析,在場景漫游過程中,可結合UPS巡檢作業特點,構建系統性項目培訓方法。一,在Unity3D導入之后,應導入碰撞體模型,并按照仿真虛擬場景的運行特點保證項目操作的虛擬化、環境的交互性。在互動捕捉設備操作中,可對訓練者的肢體運動狀態進行捕捉,以得到準確性的數據運動軌跡。二,在Unity3D設備運用中,培訓人員應通過場景漫游活動狀況的分析,確定UPS機房運行狀態,以保證定位轉移的準確性。三,在選擇定位移動目的地的互動模塊選擇中,通過直觀拋物線選擇機制的確定,選擇簡單性的運動學程式,提升系統數據調整的整體價值,滿足場景漫游互動模塊的檢測需求。四,在訓練區域構建中,可避免走出邊界。
4 結束語
總而言之,虛擬現實技術在UPS巡檢作業培訓中,為提升作業培訓巡查的整體質量,應在三維虛擬仿真平臺中,進行UPS虛擬場景的構建,提升虛擬現實技術培訓的有效性,全面提升操作人員的專業技能,以節約人才培訓的成本,保證系統運行以及作業系統操作的流程性。且,在虛擬現實技術與以及協同技術結合的狀況下,能夠提高技術人員的專業素養,通過動態化、效果性的數據整合,降低人才培訓的成本,強化學員的操作技能,提升學員日常工作中的專業水平以及心理適應能力,縮短上崗適應時間,充分展現虛擬現實技術在UPS巡檢作業培訓中的核心價值。
參考文獻:
[1] 傅駿, 陳庚, 米憲儒. 應用虛擬現實技術提升工科實訓效果探索與實踐[J]. 無線互聯科技, 2018, 15(19):83-84.
[2] 吳慧思. 初探虛擬現實技術在我國教育領域的發展[J]. 傳播與版權, 2019, 068(01):174-176.
[3] 畢會靜, 李兵, 張紅艷. 虛擬現實技術在電力培訓中的應用[J]. 電子技術與軟件工程, 2018(13):138-138.
[4] 王勇, 戚浩金, 周震杉,等. 基于虛擬現實技術電力系統信息機房巡視仿真培訓平臺設計[J]. 中國高新區, 2018(12):27-28.
作者簡介:
陶智強(1989-),男,工程師,本科,研究方向為電力信息系統及網絡安全;
龍 航(1987-),男,工程師,碩士,研究方向為電力信息系統;
馬小琴(1981-),女,高級工程師,碩士,研究方向為電力信息系統;
陳章印(1988-),女,工程師,本科,研究方向為電力信息系統;
王雯茜(1996-),女,本科,研究方向為電力信息系統;
王 穎(1996-),女,本科,研究方向為電力信息系統。
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