基于三维虚拟技术的变电设备培训系统
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2021.26科学技术创新基于云GIS 的电网三维数字化平台研究与实现甘运良1张建广2王向上2董鉥涛2吉堂书3(1、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司,广东广州5106632、北京洛斯达科技发展有限公司,北京1001203、南方电网数字电网研究院有限公司,广东广州510555)1概述三维GIS 技术发展至今,技术成熟,国内外有一批三维GIS 平台与厂商,其中代表性有ArcGlobe 、GeoGlobe 、SuperMap 等平台[1]。
这些厂商与平台起步较早,产品结构框架比较完整,在海量数据处理能力、三维建模、三维分析、跨平台应用等方面,具有较大的优势,对最新的三维GIS 技术也有较好的支持。
其中,国内的三维GIS 产品,如SuperMap 等平台,在近几年陆续开始了三维引擎内核与产品架构的升级,并开始了B/S 架构的三维引擎的研发工作[2]。
20世纪中旬电力行业开始发展并应用信息化技术更新传统施工方式,发展至21世纪初期,电力行业信息化开始规模化,各种智能化系统平台被投入至电力专业工程生产[3]。
在此背景下,研发B/S 架构的新一代三维GIS 云平台,具备访问互联网和局域网上的影像、地形、模型等多源数据能力,支持无插件、跨平台访问,提高平台在电力数字化领域的核心竞争力,具有重要的现实意义。
为了缩短研发周期,保持产品的技术先进性,增加市场竞争力,本文在依托当前研究成果的基础上,优化产品架构设计,降低平台资源消耗,提高电网数据可视化效果,形成了新一代的电网数字化三维GIS 云平台。
2总体目标开发一套涵盖三维数据处理体系、三维数据管理中心以及三维客户端开发平台的新一代三维GIS 云平台:2.1数据处理体系将从三维数据处理工作流程的实际困难入手,提供完整的三维模型(变电/线路)数据处理解决方案及数据处理工具。
2.2提供三维数据的上传、下载、在线预览、删除等管理功能,完成基于Cesium 体系的地形数据服务和基于ArcGISServer 、MapServer 等主流地图服务器标准服务的验证与接入,同时提供图形化的操作界面及数据管理开发接口。
2012年8月内蒙古科技与经济A ugust2012 第15期总第265期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.15T o tal N o.265仿真系统在电力培训中的管理与应用赵利华(呼和浩特供电局,内蒙古,呼和浩特 010050) 摘 要:阐述了仿真系统在电力培训中的重要性,着重介绍变电站仿真系统的功能应用与管理。
关键词:仿真系统;变电站;电力;培训;农村电网;武川 中图分类号:T P391.9(226) 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)15—0056—02 农村电网是农村重要的基础设施,关系农民生活、农业生产和农村繁荣。
自1998年实施农村电网建设与改造、2007年农网完善工程、2009年农网完善工程及2010年农网改造升级工程以来,农村电网结构明显增强,供电可靠性显著提高,农村经济迅速发展,也为农电发展创造了良好的内部环境。
随着农村电网改造的不断深入发展,设备的更新和高新技术在电力行业得到充分的应用。
网络信息、电网的监控与运行技术日新月异,对人员技能有了更新、更高的要求。
另外,随着星级供电所、星级变电站的创建和调控一体化工作的逐步推进,实际电网运行中出现事故和异常的几率较以前大为减少,运行及维护人员实际处理事故和异常的机会很少,很难在实际运行过程中积累异常事故的判断和处理的经验,一旦出现问题时就会手忙脚乱。
因此,采取有效的培训方式对提高各级人员素质有着极其重要的意义。
呼和浩特市农电培训基地建于2010年初,室内实训设备占地730m2,室外实训场地占地2100m2。
是一所集变电站仿真实训室、低压故障排除实训室、多功能配线实训室、抄核收实训室、反窃电实训室、电能表智能接线实训室、高压计量实训室、低压计量实训室、高压实验室多项实训功能的专业性较强的培训中心。
现就变电站仿真实训管理应用做一系统介绍。
模拟鑫川变110kV变电站仿真系统代替了原有理论教学、现场实践操作培训、课件教学等有如纸上谈兵的常规培训,为运行人员的行之有效地操作培训提供了技术支持。
变电站三维设计应用解决方案摘要简要介绍了变电站三维设计的目的和意义,三维设计的目的,三维设计的方法和应用方案等。
关键词变电站三维设计本方案在北京博超STD-R变电三维设计软件平台的基础上,主要针对设计中的深度和内容要求,开展三维数字化设计,并从设计角度提出基本的三维数字化设计移交内容。
2 三维数字化设计目的和意义2.1三维设计的目的和意义目前国内进行变电站设计基本采用二维绘图平台,多年来没有什么新的进步。
设计模式以参考相似工程进行修改为主,主要是依靠设计人员的空间想象力和基本二维绘图技能完成空间设计。
随着现代信息技术的发展,面向对象的数字化技术给工程设计带来根本性的变革,使得以数字化来驱动整个变电设计流程成为现在电力工程设计的发展趋势。
三维设计在国内应用于电厂已有15年以上,但是变电站领域应用较少,主要是户内变、地下变等,现阶段变电站的三维设计主要以投标或初步设计阶段的形象展示为目的,三维建模工具采用MicroStation 、3D MAX等,设计成品不能满足作为施工图纸设计依据的要求。
利用三维数字化设计手段,可以在满足工程进度的前提下优化详细布置,而且有数据库做支持,适应信息化和数字化的要求。
设计绘图工作量小,重复劳动少,修改内容相关联动,不易出错,可自动实现碰撞检查及带电距离校验,能进行相关的专业计算与校验,设备材料自动统计,土建资料和图纸清册自动生成,效率高。
此外,结合三维地理信息系统,还可以实现线路的路径优化选择,减少外业工作量,提高工程前期设计的精细化程度,提升设计成品质量。
2.2 数字化移交的目的和意义平台以三维虚拟模型和可视化运行实景直观地展示虚拟数字化变电站和真实物理的变电站,为施工指导、人员培训、检修方案拟定提供了便利。
3 三维数字化设计目标和内容3.1三维设计的目标和内容变电站从规划、设计、施工到投运、运行维护的整个生命周期内,涉及规划、设计、基建、物资、调度、生技、应急等多部门,因此,三维数字化设计的目标不仅是为设计服务,更关键的是三维数字化设计成果能够为项目的全寿命周期管理服务。
电力系统中虚拟现实技术的应用研究虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)是一种以计算机为基础,借助专用感知设备,在人与计算机交互中实现的一种模拟和增强的三维虚拟环境的技术。
近年来,随着VR技术的快速发展,其在各个领域得到了广泛的应用,其中包括电力系统领域。
本文将探讨电力系统中虚拟现实技术的应用研究,并阐述其潜在的益处和未来发展的趋势。
首先,虚拟现实技术在电力系统运行监控和维护方面具有重要意义。
电力系统是一个复杂的网络,包括发电站、变电站、输电线路等。
通过将虚拟现实技术应用于电力系统监控,可以实时展示电力系统的运行状态,包括电流、电压、功率等参数,并且能够模拟和预测电网故障和灾害情况。
这些信息对于运营商和维护人员来说至关重要,他们可以更好地监控电力系统的运行,并在故障发生时及时采取必要的措施,以保障电力系统的稳定和可靠运行。
其次,虚拟现实技术在电力系统培训和教育方面也具有重要意义。
电力系统的操作和维护涉及到复杂的技术和工艺流程,培训人员需要掌握各种情况下的操作和应对策略。
传统的培训方式往往需要在实际的电力系统上进行,存在安全风险和高成本的问题。
而借助虚拟现实技术,培训人员可以在虚拟的电力系统环境中进行训练,模拟各种场景和情况,提供更安全和经济的培训解决方案。
通过虚拟现实技术,培训人员可以获得更直观、更实用的培训经验,提高培训质量和效率。
此外,虚拟现实技术还可以应用于电力系统的设计和规划。
在电力系统的建设和拓展过程中,需要进行大量的设计和规划工作。
传统的设计工作需要借助于平面图纸和二维模型,难以直观地呈现电力系统的复杂结构和运行特点。
而借助于虚拟现实技术,设计人员可以在虚拟环境中进行电力系统的三维建模和设计,准确展现系统的结构和运行情况。
这样可以帮助设计人员更好地理解和评估方案,提高设计的质量和效率。
尽管虚拟现实技术在电力系统中的应用前景广阔,但目前仍面临一些挑战。
首先,虚拟现实技术的成本较高,特别是对于大规模的电力系统应用而言。
一种变电站的三维建模方法一、概述随着科技的发展,三维建模技术已经在许多领域得到了广泛应用。
而在电力行业中,变电站的三维建模更是具有重要意义。
本文将介绍一种变电站的三维建模方法,该方法可以全面、准确地描述变电站的内部结构和外部环境,为电力系统的运维提供有力支持。
二、建模流程1. 收集数据:首先,需要对变电站进行全面的数据收集,包括建筑物、设备、地形、气候等各方面的信息。
这些数据将作为建模的基础。
2. 建立三维模型:根据收集到的数据,使用三维建模软件建立变电站的三维模型。
在建模过程中,需要充分考虑设备的布局、设备的外观、建筑物的结构等因素。
3. 添加细节:为了使模型更加真实、生动,可以在模型上添加一些细节,如设备的纹理、建筑物的装修风格、地形的变化等。
4. 优化模型:在完成初步建模后,需要对模型进行优化,如调整设备的位置、优化模型的纹理等,以提高模型的精度和逼真度。
5. 导出模型:将优化后的模型导出为适合使用的格式,如三维模型文件、图片等。
三、建模方法1. 设备建模:对于变电站内的设备,可以采用三维扫描仪或三维建模软件进行建模。
对于一些无法直接获取信息的设备,可以通过参考相关图片或文档来进行建模。
2. 建筑物建模:对于变电站内的建筑物,可以采用三维建模软件进行建模。
在建模过程中,需要充分考虑建筑物的结构、装修等因素。
同时,还需要考虑建筑物与周围环境的关系,以保证建模的准确性。
3. 地形建模:对于变电站所在的地形,可以通过航拍图片或地理信息系统数据进行建模。
在建模过程中,需要充分考虑地形的变化、地貌的特点等因素。
4. 光照和阴影:为了提高模型的逼真度,需要合理设置光照和阴影效果。
可以通过调整光照强度、方向和颜色,以及阴影的强度和位置,来获得最佳的效果。
四、应用场景1. 运维管理:通过三维建模,可以更直观地了解变电站的内部结构和外部环境,为运维管理提供支持。
例如,可以在三维模型中查看设备的运行状态、查找安全隐患等。
科技与创新|Science and Technology & Innovation2024年第06期DOI:10.15913/ki.kjycx.2024.06.026电力施工中的杆塔组立基于Unity3D仿真系统的实现方式王伟1,王雪锋1,江明镜1,黄莉莉1,钱琪2(1.广西电力职业技术学院,广西南宁530299;2.幻境湾网络科技(北京)有限公司,北京100080)摘要:电力施工中的杆塔组立是一项较为危险的任务,工作人员需要丰富的专业技能和经验。
提出了一种基于Unity3D 的杆塔组立仿真系统,该系统旨在帮助电力施工人员提高技能和熟练度,并减少由于人为错误造成的意外事故。
通过该系统,用户可以模拟真实的杆塔组立场景并进行实时交互,使其能够更好地理解操作步骤、风险评估和安全要求。
应用VR/AR技术对Unity3D游戏引擎的物理引擎和渲染技术做了充分的调研和分析,设计和开发了杆塔组装和拆卸的交互式场景和模型,并完成了用户界面的开发。
最后通过初步的用户测试和详细的性能测试,证明了该系统的可行性和有效性。
关键词:Unity3D;电力施工;杆塔组装;实时交互中图分类号:TM75 文献标志码:A 文章编号:2095-6835(2024)06-0094-03随着经济的发展,人们对生活质量的要求越来越高,电力行业的重要性也日益凸显。
在电力传输过程中,杆塔作为承载线路的主要设备之一,其安全性和可靠性至关重要。
电力施工中的杆塔组立是一项危险的任务,工作人员需要丰富的专业技能和经验,在杆塔组立过程中,由于现场环境复杂、操作风险高等原因,往往会导致事故频发和施工效率低下。
因此,建立一个杆塔组立虚拟仿真系统具有重大的实用价值和研究意义。
目前虚拟仿真技术已经成为许多领域的热门研究方向。
Unity3D作为一款广泛应用于游戏设计、建筑模型等方面的3D引擎,具有跨平台性、易于学习等特点,已经在虚拟仿真领域得到了广泛应用[1-3]。