電網(wǎng)監(jiān)控中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研討(已修改)
2025-03-01 14:33 本頁面
【正文】 電網(wǎng)監(jiān)控中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研討 2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的市場調(diào)研與初步研究 東方電子 虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介 虛擬現(xiàn)實(shí)的英語名稱是“ VirtualReality” 簡稱“ VR” ，它是計(jì)算機(jī)與用戶之間的一種更為理想化的人機(jī)界面形式。 VR系統(tǒng)具有三個(gè)重要特征： ?臨鏡性（ Immersion）又稱臨場感 ?交互性（ Interactivity） ?想象性（ Imagination）。 VR技術(shù)就是人們利用計(jì)算機(jī)生成一個(gè)逼真的三維虛擬環(huán)境，通過自然技能使用傳感設(shè)備與之相互作用的新技術(shù)。它與傳統(tǒng)的模擬技術(shù)完全不同，是將模擬環(huán)境、視景系統(tǒng)和仿真系統(tǒng)合三為一。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)于 90年代初開始進(jìn)入實(shí)用化階段。之后，少數(shù)發(fā)達(dá)國家在經(jīng)濟(jì)、藝術(shù)乃至軍事領(lǐng)域開始應(yīng)用這種高新技術(shù)，并取得了顯著的效果。至 1999 年， VR 技術(shù)應(yīng)用更為廣泛，涉及 航天、軍事、通信、醫(yī)療、教育、娛樂、圖形、建筑和商業(yè) 等各個(gè)領(lǐng)域。 一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡介 3 虛擬現(xiàn)實(shí)有時(shí)還稱為：“信息空間”，“人工現(xiàn)實(shí)”，“合成環(huán)境“等，虛擬現(xiàn)實(shí)就是一種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)用戶接口，它通過給用戶同時(shí)提供諸如視、聽、嗅、觸等各種直觀而又自然的實(shí)時(shí)感知交互手段、最大限度地方便用戶的操作，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)的定義，我們可以簡單地理解為： 利用計(jì)算機(jī)生成的能給人多種感官刺激的人機(jī)交互系統(tǒng)。 兩個(gè)方面含義： 第一是計(jì)算機(jī)生成的虛擬環(huán)境必須是能給人提供多種感覺的感官刺激的環(huán)境，能讓人有“沉浸”的感覺，現(xiàn)在的技術(shù)水平，虛擬現(xiàn)實(shí)通常由視覺、聽覺和觸覺構(gòu)成。 其二是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是一種高級(jí)的人機(jī)交互系統(tǒng)，因此人機(jī)交互是虛擬現(xiàn)實(shí)的核心。 一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡介 虛擬環(huán)境 虛擬房間 虛擬汽車 虛擬人 一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡介 幾種典型虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用 電網(wǎng)監(jiān)控中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 東方電子 虛擬現(xiàn)實(shí)通用平臺(tái)與虛擬變電站及仿真培訓(xùn)系統(tǒng)簡介 隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)越來越成熟，隨著各種技術(shù)、設(shè)備的改善，它在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用將會(huì)越來越受到重視。最讓人矚目的是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與 DPS(數(shù)字化電力系統(tǒng) )技術(shù)的結(jié)合，它們的結(jié)合將會(huì)在電力系統(tǒng)未來的發(fā)展方向 —“ 電力系統(tǒng)數(shù)字化”的進(jìn)程中顯示出其強(qiáng)大的作用。 傳統(tǒng)的電力監(jiān)控系統(tǒng)（比如 SCADA系統(tǒng)）一般基于二維組態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建，其運(yùn)行流程圖以二維一次接線圖，用 2D圖形符號(hào)的方式顯示變電站內(nèi)所有用電設(shè)備和回路，為調(diào)度、集控中心提供瞬時(shí)電量（三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、有功電度、無功電度、功率因數(shù)、頻率等）、各回路斷路器的運(yùn)行狀態(tài)、各回路的故障情況等實(shí)時(shí)信息。這種方式不能直觀地反映現(xiàn)場設(shè)備及電力運(yùn)行流程，只有二維畫面，無法給使用者以真實(shí)的三維感覺，難以與真實(shí)變電站同步變化。 為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)的不足，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng) SCADA系統(tǒng)中，開發(fā)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的三維 SCADA系統(tǒng)，解決其界面顯示、調(diào)度員感官的不足，提供更人性化，更真實(shí)的仿真流程，同時(shí)能通過各種交互手段讓用戶與虛擬場景進(jìn)行交互，對(duì)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行更有效的控制。 目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電力自動(dòng)化領(lǐng)域基本上處于研究和探索階段，實(shí)際領(lǐng)域的應(yīng)用很少，特別是國內(nèi)幾個(gè)大的電力自動(dòng)化廠家，還沒有正式推出自己的基于虛擬現(xiàn)實(shí)的產(chǎn)品。目前主要是一些科研機(jī)構(gòu)和高校的相關(guān)專業(yè)對(duì)這方面進(jìn)行了一些相關(guān)的研究，還有一些小的公司開發(fā)了一些產(chǎn)品。 二、 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)國內(nèi)電力自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀 （ 1） 北京航空航天大學(xué) 計(jì)算機(jī)系是國內(nèi)最早進(jìn)行 VR研究、最有權(quán)威的單位之一，他們?cè)谔摂M現(xiàn)實(shí)中的視覺接口方面開發(fā)出了部分硬件，并提出了有關(guān)算法及實(shí)現(xiàn)方法；實(shí)現(xiàn)了分布式虛擬環(huán)境網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，建立了網(wǎng)上虛擬現(xiàn)實(shí)研究論壇。 （ 2） 浙江大學(xué) CADCG國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā) 出了一套桌面型虛擬建筑環(huán)境實(shí)時(shí) 漫游系統(tǒng)。另外，他們還研制出了在虛擬環(huán)境中一種新的快速漫游算法和一種遞進(jìn)網(wǎng)格的快速生成算法。 （ 3） 哈爾濱工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī) 系已經(jīng)成功地虛擬出了人的高級(jí)行為中特定人臉圖象的合成，表情的合成和唇動(dòng)的合成等
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