電網(wǎng)監(jiān)控中的虛擬現(xiàn)實技術研討(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)實技術研討 2 虛擬現(xiàn)實技術的市場調(diào)研與初步研究 東方電子 虛擬現(xiàn)實通用平臺與虛擬變電站及仿真培訓系統(tǒng)簡介 虛擬現(xiàn)實的英語名稱是“ VirtualReality” 簡稱“ VR” ，它是計算機與用戶之間的一種更為理想化的人機界面形式。 VR系統(tǒng)具有三個重要特征： ?臨鏡性（ Immersion）又稱臨場感 ?交互性（ Interactivity） ?想象性（ Imagination）。 VR技術就是人們利用計算機生成一個逼真的三維虛擬環(huán)境，通過自然技能使用傳感設備與之相互作用的新技術。它與傳統(tǒng)的模擬技術完全不同，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)實技術于 90年代初開始進入實用化階段。之后，少數(shù)發(fā)達國家在經(jīng)濟、藝術乃至軍事領域開始應用這種高新技術，并取得了顯著的效果。至 1999 年， VR 技術應用更為廣泛，涉及 航天、軍事、通信、醫(yī)療、教育、娛樂、圖形、建筑和商業(yè) 等各個領域。 一、虛擬現(xiàn)實技術簡介 3 虛擬現(xiàn)實有時還稱為：“信息空間”，“人工現(xiàn)實”，“合成環(huán)境“等，虛擬現(xiàn)實就是一種先進的計算機用戶接口，它通過給用戶同時提供諸如視、聽、嗅、觸等各種直觀而又自然的實時感知交互手段、最大限度地方便用戶的操作，從而提高整個系統(tǒng)的工作效率。關于虛擬現(xiàn)實的定義，我們可以簡單地理解為： 利用計算機生成的能給人多種感官刺激的人機交互系統(tǒng)。 兩個方面含義： 第一是計算機生成的虛擬環(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)在的技術水平，虛擬現(xiàn)實通常由視覺、聽覺和觸覺構(gòu)成。 其二是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是一種高級的人機交互系統(tǒng)，因此人機交互是虛擬現(xiàn)實的核心。 一、虛擬現(xiàn)實技術簡介 虛擬環(huán)境 虛擬房間 虛擬汽車 虛擬人 一、虛擬現(xiàn)實技術簡介 幾種典型虛擬現(xiàn)實應用 電網(wǎng)監(jiān)控中的虛擬現(xiàn)實技術 東方電子 虛擬現(xiàn)實通用平臺與虛擬變電站及仿真培訓系統(tǒng)簡介 隨著虛擬現(xiàn)實技術越來越成熟，隨著各種技術、設備的改善，它在電力系統(tǒng)中的應用將會越來越受到重視。最讓人矚目的是虛擬現(xiàn)實技術與 DPS(數(shù)字化電力系統(tǒng) )技術的結(jié)合，它們的結(jié)合將會在電力系統(tǒng)未來的發(fā)展方向 —“ 電力系統(tǒng)數(shù)字化”的進程中顯示出其強大的作用。 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，其運行流程圖以二維一次接線圖，用 2D圖形符號的方式顯示變電站內(nèi)所有用電設備和回路，為調(diào)度、集控中心提供瞬時電量（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）、各回路斷路器的運行狀態(tài)、各回路的故障情況等實時信息。這種方式不能直觀地反映現(xiàn)場設備及電力運行流程，只有二維畫面，無法給使用者以真實的三維感覺，難以與真實變電站同步變化。 為了彌補傳統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)的不足，將虛擬現(xiàn)實技術應用到傳統(tǒng) SCADA系統(tǒng)中，開發(fā)基于虛擬現(xiàn)實技術的三維 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，更真實的仿真流程，同時能通過各種交互手段讓用戶與虛擬場景進行交互，對現(xiàn)場設備進行更有效的控制。 目前，虛擬現(xiàn)實技術在電力自動化領域基本上處于研究和探索階段，實際領域的應用很少，特別是國內(nèi)幾個大的電力自動化廠家，還沒有正式推出自己的基于虛擬現(xiàn)實的產(chǎn)品。目前主要是一些科研機構(gòu)和高校的相關專業(yè)對這方面進行了一些相關的研究，還有一些小的公司開發(fā)了一些產(chǎn)品。 二、 虛擬現(xiàn)實技術國內(nèi)電力自動化領域的應用現(xiàn)狀 （ 1） 北京航空航天大學 計算機系是國內(nèi)最早進行 VR研究、最有權威的單位之一，他們在虛擬現(xiàn)實中的視覺接口方面開發(fā)出了部分硬件，并提出了有關算法及實現(xiàn)方法；實現(xiàn)了分布式虛擬環(huán)境網(wǎng)絡設計，建立了網(wǎng)上虛擬現(xiàn)實研究論壇。 （ 2） 浙江大學 CADCG國家重點實驗室開發(fā) 出了一套桌面型虛擬建筑環(huán)境實時 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網(wǎng)格的快速生成算法。 （ 3） 哈爾濱工業(yè)大學計算機 系已經(jīng)成功地虛擬出了人的高級行為中特定人臉圖象的合成，表情的合成和唇動的合成等
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