输电线路运检三维仿真培训系统的设计与开发探讨--中国期刊网

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输电线路运检三维仿真培训系统的设计与开发探讨

发表时间：2020/3/3 来源：《电力设备》2019年第20期作者：冯成成

[导读] 摘要：高校的毕业生或者相关人员在岗位出现变动之后，非输电线路专业人员对于具体的输电线路在运行、检修、带电作业等一系列相关方面，不会有全面深入的认识，针对这样的情况，为了更有效的培养输电行业专业型以及技能型人才就需要为具体的岗位需求培养输电专业一线生产技能人员，在更大程度上提升其运维检修标准化作业技术水平，使相关人员的职业技能和专业素养得到更全面的提升，对于输电线路各项运维检修工作流程进行不断的规范

        （国网蒙东检修公司锡林浩特输电运检分中心内蒙古锡林浩特 026000）
        摘要：高校的毕业生或者相关人员在岗位出现变动之后，非输电线路专业人员对于具体的输电线路在运行、检修、带电作业等一系列相关方面，不会有全面深入的认识，针对这样的情况，为了更有效的培养输电行业专业型以及技能型人才就需要为具体的岗位需求培养输电专业一线生产技能人员，在更大程度上提升其运维检修标准化作业技术水平，使相关人员的职业技能和专业素养得到更全面的提升，对于输电线路各项运维检修工作流程进行不断的规范和优化，使整体的工作效率得到切实有效的提升。由此，就要针对培训效果进行有效完善，在这样的情况下进一步提出输电线路运检三维仿真培训系统。针对这样的情况，本文重点分析和探讨输电线路运检三维仿真培训系统的设计与开发等相关内容，希望在本文的分析和论述之下，能够为相关从业者提供一定的参考。
        关键词：输电线路；运检三维仿真培训系统；设计与开发
        前言
        通常情况下我们所称之为的输电线路运检三维仿真培训系统，主要指的是一种更加专业化的针对实训内容进行仿真的培训系统，它主要是结合输电线路的具体情况和相关岗位培训的具体特点，在具体的培训过程中更加着重关注岗位技能的培训，以及规范化的演示，是针对输电线路进行三维仿真的全新系统。当前，这个系统在具体的应用过程中属于刚刚起步阶段，相关方面的功能和模块需要进一步建立健全。在具体的操作过程中应该从建设模块入手，使其得到不断的细化和完善，进一步齐全，并且和具体的应用场景高效融合，使理论联系实际，针对施工现场进行切实有效的还原，这样才能使培训效果得到更有效的提升。而培训的根本宗旨是确保相关受训人员能够进一步贯彻落实岗位责任制，针对线路的巡视和检查工作进行不断的规范，并且通过虚拟化的技术，开展输电线路作业仿真实操技术研究，并且以此为基础进一步有效开发出更高效，更安全稳定而且成本更低的沉浸式作业仿真实操系统。对其进行切实有效的设计和开发，对于我国输电线路培训工作来讲，有着至关重要的作用。下面重点针对相关内容进行简要剖析。
        1输电线路运检三维仿真培训系统的背景和意义
        在输电线路的培训过程中，传统意义上的培训方法主要是灌输理论，实际的操作往往起辅助作用，在理论的部分通常情况下是在学校期间学习的，已经掌握了丰富的知识，而这些人员在入司之后边学习边工作，但是在传统的培训过程中，实际的操作部分往往只是一些比较简单的典型的作业，在具体的应用过程中，并没有高度的实用性。怎样才能通过系统化的学习和实践操作，掌握相关方面的输电线路职业技能，并且针对输电线路从设计、初勘、施工准备及线路复测、分坑、土石方开挖、砼浇筑、砼养护、杆塔组立、接地装置安装等一系列相关方面配套的施工作业，这是应该着重考虑的焦点问题，对于整体输电线路培训来讲也有着至关重要的作用。对于相关人员来讲，也是关键所在。
        针对这样的情况，切实有效的借助更先进的计算机仿真技术，有针对性的研制输电线路专业人员技能培训软件，这样能够使相关人员更有效的适应全新发展趋势，在企业培训过程中，能够通过输电线路仿真培训系统完成上述目标，该系统有着十分典型的安全性经济性，高效性特征。所以，结合具体情况更有效的利用虚拟现实技术，开展输电线路作业仿真实操技术研究，开发一种安全、高效、低成本的沉浸式作业仿真实操系统，能够在更大程度上有效提升我国输电线路培训工作的成效，并且为相关企业收获良好的经济效益和社会效益提供必要的条件，因此，该系统有着十分广阔的应用前景。
        2输电线路运检三维仿真培训系统的主要特征和相关功能
        2.1.系统特征
        有针对性的结合具体情况，利用虚拟现实技术能够为培训人员提供切实有效的触觉，听觉和视觉反馈，使受训者能够有身临其境的感觉，切实有效的充分实现输电线路运行、检修工作的规范化操作，该系统有着十分显著的仿真性、可操作性、对应性特征，可以在确保受训人员安全的基础上，进一步提升培训的效果。
        2.2.系统功能
        与现实中的培训，基地或者设施进行对比，进一步有效建立以基于高层体系结构的交互式、分布式仿真为基础的平台，并且有效开发出输电线路检修模块、输电路巡视模块，这样能够使其和现实更为贴近，确保培训内容和施工现场有效融合，使受训者能够体验到更真实的效果。针对受训者而言，可以使其全面、系统的针对输电线路施工各个环节进行着重把握，掌握相关方面的正确作业方法。

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值得关注的是，在这个过程中要采取更科学合理的措施，使其加深理解，这样才能够呈现更良好的效果。
        3输电线路运检三维仿真培训系统的设计与开发
        3.1虚拟输电线路三维场景的布置
        这个系统主要是通过相关方面的方法，针对输电线路的具体场景进行有效布置，具体而言，相关方法主要包括利用平面简图、表单、三维空间等三种方式，从根本上来讲，这三种方式是互相关联，自动化刷新的，输电线路各个部件之间并不需要进行人工干预，对其进行连接布置，而是由相关的软件进一步结合相对应的逻辑关系，针对系统进行自动化的判断，从而生成三维场景，这样能够更有利于培训员更快速有效的编辑相关场景，进一步提升工作效率。
        3.2缺陷添加模块
        ①各类缺陷铁塔与正常铁塔之间模型替换的布置；②各类缺陷绝缘子与正常绝缘子之间模型替换的布置；③各类与导地线相关的金具缺陷的布置；④各类走廊中出现的外部缺陷；⑤线上塔上等外部缺陷布置；⑥各类纹理如锈蚀等缺陷所采用的喷涂布置，各类部件电晕放电（紫外）缺陷喷涂布置；⑦各类部件发热（红外）缺陷喷涂布置等。
        3.3 全过程仿真控制
        ①检修作业任务选择；②检修作业全过程控制；③作业项目重复练习控制；④线路及设备故障设置／故障清除；⑤原理接线图显示等。
        3.4培训仿真内容
        该系统有效利用可视化的三维仿真场景，进一步建立健全与之相对应的三维交互数字仿真系统，在这样的情况下就可以如身临其境般进行可视化的方针模拟。
        4、输电线路运检三维仿真培训系统设计与开发成果
        4.1交互式、分布式仿真软件支撑系统。在具体的设计和开发过程中进一步有效确立了输电线路分布式仿真软件支撑系统，这个系统主要是以世界范围内相关方面的分布式控制与仿真系统软件支撑平台为基础而进行设计的，并且进一步根据软件仿真/实训仿真所呈现出的个性化特征，从根本上有效解决了分布式仿真培训系统中仿真应用之间互操作性、分布性和时空一致性等相关方面的问题。仿真软件支撑系统结构是一种比较典型的总线式对称体系，它有着很多方面的优势，例如它的规模可伸缩性，特别显著，而且有着比较良好的扩充性。
        4.2采用 Open GL 虚拟现实技术开发输电线路虚拟场景。该系统主要是以Open GL 的虚拟现实技术为基础进一步有效开发和推出输电线路三维交互式虚拟场景系统，通过这样的方法，能够进一步有效确保对输电线路及其设备在相关方面都可以保持一致的状态，这样能够确保培训人员反复练习相应的工作技能，进一步提升整体系统的现场感和真实性。
        4.3面向输电线路仿真培训的交互式全过程仿真。以高性能的计算机和无线局域网技术作为基础，针对学员的具体掌握情况和行为，进行实时的检测，特别是对于相关人员的模拟仿真输电线路的巡视和停电检修的相关行为以及输电线路，在特定情况下的运行状态进行检测，更有效的巡视和检测所有的电力状况，使仿真过程和真实过程保持一致。
        5、结束语
        当前随着科学的发展和进步，输电线路相关方面的技术也进一步完善和优化，相关电子企业更加着重输电线路的安全性，稳定性，并且进一步有效采取虚拟现实技术，进行输电线路运检三维仿真培训，把虚拟现实技术应用到输电线路运检的三维仿真培训过程中，这样能够使传统教学方法得到有效突破，进一步提升其实用性、互动性、娱乐性，使输电线路相关人员的职业技能和专业素养得到更有效的提升。
        参考文献：
        [1]漆晓霞.基于虚拟现实的变电站仿真培训系统的研究[M].北京：华北电力大学，2013.9：1-58
        [2]王星，输配电线路仿真培训系统开发与应用[J]   重庆大学学报2015.3
        [3]马骁旭江全才魏飞翔林奇祥.输电线路运检三维仿真培训系统的设计与开发探讨[J].三峡大学电气与新能源学院学报.2013.5：10.