周华

摘 要 本文利用虚拟现实技术构建了变电站三维立体空间场景，以实现变电站的可视化操作，进而在此基础上，利用动态交互技术完善可操作技术水平，从而增强员工对突发事件的处理能力，保证整体电力培训效果。

关键词 虚拟现实技术 电力培训 可视化操作

目前，将虚拟现实技术拓展应用到电力系统培训中已成为主流趋势。对此，本文将综合论述虚拟现实技术的内涵与意义，简要介绍基于虚拟现实技术的电力实训系统开发与课程设计，力求全面发挥虚拟现实技术优势效能，增强电力系统培训效果。

一、虚拟现实技术的核心理念

虚拟现实技术是指以计算机应用技术为核心所衍生的模拟环境，进而依靠各类远程传感设备将用户引入模拟环境，实现用户与虚拟环境的交互。在此过程中，用户可以灵活操控模拟环境中的各类技术，满足多元化需求。现阶段，虚拟现实技术凭借其诸多优势被拓展应用搭配飞机驾驶舱与各类工程技术操作模拟中，其目的是引导技术操作人员在无压力环境下反复练习各类机械设备，达到熟能生巧的目的。

基于虚拟现实技术所创设的模拟环境，其本质是以计算机系统为媒介，生成一种完整、独立的立体色彩图形，带给受众无限的遐想空间。此外，为增强虚拟环境的感官效果，国际上相继推出了一系列配套的传感设备，如立体头盔、手套与数据衣等。合理运用此类设备，可以充分满足用户的常规操作，如行走、拿东西等。

二、虚拟现实技术的应用价值

虚拟现实技术对电力系统培训具有深远的影响，具体体现在以下几个方面：

（一）解决变电站实物培训的安全问题

基于虚拟现实技术的电力培训系统，具有全流程、全方位与全时段特征，整个培训流程不需要依赖实地环境即可完成，由此，避免工作疲劳、玩忽职守、擅自离岗或责任感淡薄造成的培训隐患，从根本上解决变电站实物培训的安全问题。

（二）改善培训环境，加强环境的生动性与可控性

基于虚拟现实技术的电力系统培训，合理运用场景建模与动态交互等技术，可增强员工的现场感与动态交互感，优化调整培训模式。且针对不同场景采取特定的培训模式，如事故分析、事故处理与重大事故演练等，从而增强培训效果。

（三）提高电力系统培训效率

与传统重理论、轻实践的教学模式相比，基于虚拟现实技术的智能化教学，可以增强员工的现场感，提升技术操作水平，激发员工的主观能动性，进而强化培训效果。与此同时，在一定程度上缩短培训周期，节约培训成本。再者，三维立体空间场景构建技术与动态交互技术的协同发展，可以维护电力系统培训的综合效益。

三、基于虚拟现实技术的电力实训系统开发

仿真实训系统的核心在于构建三维立体空间模型以及技术操作平台，其设计思路与操作流程如下所述：基于现有的一体化开发平台，运用3Dmax与M3G技术构建三维立体空间模型，在此基础上，结合设备的安装位置，进一步明确空间的相对坐标。同时，采用贴片技术，提高金属的光泽度，增强模拟场景的仿真效果。之后，将接触插件导入插件模型中，利用远程传感技术与输入/输出设备模拟视觉与听觉，构建高度方针空间，实现人机交互。

四、基于虚拟现实技术的电力实训课程设计

基于虚拟现实技术的电力系统培训，遵循客观原则，将实训课程划分为四大模块：实时性指导、透明化管理、私人指导与知识沉淀。以下作具体论述。

（一）实时性指导

针对实时性指导的系统培训，首先，培训者应将培训文字、图片与影音等多元化培训信息录入相应的软件系统中，经过进一步编辑与处理，将其运用到仿真培训系统中。然后学员可以利用VR眼镜等交互设备在虚拟场景中灵活操作设备。同时，智能语音提示也可以正确引导学生注意操作的规范性。且针对学员在虚拟环境中产生的触碰感，可以依靠各类传感设备将信息导入处理设备中，进而传导至学员所处的虚拟环境中，以便实时化、动态化指导技术操作。

（二）透明化管理

针对透明化管理，主要依靠虚拟仿真系统中的视频监控系统与人工智能技术加以实现。结合上述两种虚拟交互技术，让学员快速采集第一视角下的各类图像，从而方便学员掌握细节，提出有针对性、有策略性的改进处理意见。与此同时，通过专项研究系统所采集的交互数据，引导学员客观认知交互流程中极有可能出现的各类错误，从而增强学员的技术操作记忆力，形成良好的操作习惯。再者，基于后台管理数据，引导学员从任意视角了解技术操作流程，以此为基准，优化培训课程，保证培训工作的时效性。

（三）私人指导

通过虚拟培训系统与现有培训系统的有机整合，不仅可以引导原有的课程要求与技术操作逐步向标准化与规范化方向发展，还可以促使理论与实践的叠加融合，扩充学生的理论知识储备，增强技术操作感。此外，依靠虚拟仿真系统，还可以让教员与学员融入同一虚拟场景中，以便教员系统化、实时化、标准化地指导学员操作技术。再者，结合上述内容所提及的圖像呈现方式，学员可以更加全面、直观地观察教员的规范流程与标准动作，从而增强培训工作的实效性，强化培训效果。

五、结语

基于虚拟现实技术的仿真培训系统，不仅可以依靠虚拟现实技术构建接近现实的虚拟场景，还可以通过还原工作场景，增强电力培训效果，满足多元化需求，因而我们应对此加强重视并加大研究力度，以此更好地推进电力系统的发展。

（作者单位为国网常熟市供电公司）

参考文献

[1] 毕会静，李兵，张红艳.虚拟现实技术在电力培训中的应用[J].电子技术与软件工程，2018（13）.

[2] 蔡怡挺，陈梦娴，戴文博.虚拟现实技术在电力系统培训中的研究及实践价值[J].电力信息与通信技术，2017（05）.