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1、集控站仿真培训系统的虚拟现实技术实现胡剑锋,李可，周季峰(1,2,3南京南瑞继保电气有限公司，江苏，南京，211100)摘要：PCS-9000集控站交互式仿真培训系统基于Sophic分布式实时库平台和OSG2.8开发包开发，实现了从监控、二次屏柜到一次设备的全方位培训。本文介绍了该系统在提高漫游的方便性、灵活定位设备、灵活仿真故障以及灵活设置设备的缺陷等方面的技术实现。关键词:三维；仿真；OSG；虚拟现实；集控站；碰撞检测；定位中图分类号：TP391TheImplementionofvirtualreality
2、technologyforcentralizedcontrolsubstationtrainingsimulatorsystemHujianfeng,LiKe,Zhoujifeng（1,2,3NANJINGNRELECTRICCO.,LTD.NANJING,211100）Abstract：PCS-9000isathreedimensioninteractivetrainingsimulatorsystemforcentralizedcontrolsubstation,developedonsophic(adis
3、tributedreal-timedatabaseplatform)andOSG(Openscenegraph)2.8,achieved the comprehensive training incl-udeofHMIsystem,andIEDssecondary devices and primary equipments in SAS.Theacticleintroducedtechnologyusedinthistrainingsimulatorsystem,includehowtomakeroaming
4、in3Dsceneeasily,howtoaccuratelylocatetheequipment,howtosimulatingfaultmoreflexible,andhowtoconfiguredefectsofeuquipmentsmoreconvenient.Keywords：virtualreality(VR)；trainingsimulator；OSG；OpenSceneGraph；centralizedcontrolsubstation1.引言集控站仿真培训是提高集控站运行操作人员素质、保证电力
5、系统安全稳定运行的重要手段之一，要求能够实现变电站人员的常规操作培训和故障处理演练。目前集控站仿真培训系统通过采用3D虚拟技术，基本都实现了一次设备场景和监控的仿真，在功能上能够满足培训要求，其低培训成本和模拟现实的效果，都被业内人士所看好。但是经过与用户的沟通后发现，培训系统实际投运后的使用效果却不尽于人意，一般只限于技能考核，甚至有只当做摆设，没有获得其应有的经济效益。经过调查，发现一次设备培训部分存在操作方便性的不足、数值量的显示缺乏以及故障体现不够灵活等缺陷，影响了用户将其当做主要培训手段的决心。PCS
6、-9000集控站仿真培训系统覆盖监控系统、二次屏柜和一次设备的全部培训环节，本系统在满足基本培训功能的基础上改进了场景巡视的方便性，并且丰富了温度、档位等数值量的显示，故障表现形式多样化，且可以在一次场景内的任何位置设置，提高了系统的实用性。本文主要介绍这些功能的技术实现，希望能够和大家共同探讨。2.系统结构简介本系统基于Sophic分布式实时库平台开发，在平台基础上开发了监控仿真、二次屏柜仿真和三维一次设备仿真，并以教员和学员两种节点类型进行分布式部署。教员和学员节点之间通过Sophic平台共享SCADA仿真
7、数据和传送消息。教员在教员节点上设置仿真数据和教案，并控制培训的进程，记录培训数据，最后对培训结果进行评分。学员在学员机上的3D仿真工具上完成监控、二次设备以及一次设备的操作培训。如下图所示。本文将着重介绍一次设备仿真部分的几个重要功能的实现。图1系统架构3.一次设备仿真程序结构一次设备仿真程序主要实现一次设备和故障展示，提供鼠标和方向键漫游，提供鹰眼图和设备定位功能，为教员提供故障点设置功能，为学员提供一次设备的巡视、倒闸、挂牌、验电等操作。教员和学员节点都部署一次设备仿真程序，不同之处在于，教员节点上的一次
8、设备仿真程序可以配置教案中一次场景的故障，学员节点则不能。一次设备仿真程序采用三层结构设计：人机交互接口层采用QT4编写，提供操作的主界面。采用OSG2.8.2开发包来负责三维场景的管理、天气、漫游控制以及优化处理等，采用Sophic平台来完成设备信息的获取以及操作的执行和记录。如下图所示：图2仿真运行工具结构根据投运和使用过程中用户的反馈可以看出，在一次场景仿真方面的需求，在满足完整
