三维仿真培训在电力系统的仿真运用
三维仿真培训是针对虚拟现实技术的运用、培训的实践教学活动。虚拟仿真技术的发展推动了仿真科技在社会生产生活中的运用,使得虚拟仿真培训成为从事虚拟仿真行业的实践必选项。随着仿真技术的成熟和市场需求,人才供不应求,因此对于虚拟仿真人才的培训是推动技术发展革新的必然趋势。三维仿真技术在工业领域,电力生产领域运用广泛。虚拟三维仿真计算机技术生成的一个逼真的,具有视、听、触、味等多种感知的虚拟环境,用户可以通过其自然技能使用各种传感设备同虚拟环境中的实体相互作用的一种技术。
三维虚拟仿真具体来讲,是利用沉浸式的三维显示系统和装有传感器的手套(或衣服、头盔),在伴有虚拟的声音和感触下,使受训人员沉浸在一种非常逼真的专为训练而设置的环境中,可满足多种科目训练的需要,头盔显示器是将演练者大脑与计算机创造的虚拟世界连通的输入/输出装置,主要由双目显示器和跟踪系统组成。数据手套作为连接演练者双手和大脑与计算机创造虚拟世界的输入/输出装置,具有6个自由度的位置传感器。这是一种使演练者不是被动地观察人工环境,而是与之交互作用的高级计算机模拟。与其他模拟系统相比,它使演练者具有“身临其境”之感,并能“引导”操作。“身临其境”和“引导”功能构成了虚拟现实的交互式特性,这种相互作用是三维实时仿真的本质所在。
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虚拟现实与系统仿真实验在虚拟现实、系统仿真、计算机图形学、智能CAD与专家系统等领域开展了系统深入的研究并取得了一系列成果。其自主开发的500KV变电站巡视仿真系统,是目前国内第一个基于微机平台的变电站三维仿真培训系统,实现了虚拟现实技术与电力仿真应用的结合,综合采用了虚拟样机、组态建模与仿真等技术。
虚拟仿真系统实现了500kV电压等级的变电站一次、二次设备的全数字仿真,具有基于虚拟现实技术的三维交互界面,支持虚拟设备操作、异常效果表现、故障处理模拟,并与北京电力科学研究院的TTS仿真系统、南京电力自动化研究所Open-2000仿真平台和基于HLA/DIS的分布式仿真系统实现了无缝集成。系统在微机平台上实现了对虚拟变电站3D场景的实时生成和显示,场景的复杂度均大于200万多边形、显示速率大于15帧/秒,取得多项创新成果,为电力系统仿真培训提供了全新的平台。
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