集控站仿真培训系统的虚拟现实技术实现.pdf

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1、i~nnlm：⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯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(南京南瑞继保电气有限公司，江苏南京211lOO)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。介绍了该系统在快速碰撞检测．鹰眼图生成灵活定位设备．灵活仿真故障以及灵活设置设备的缺蹈等方面的技术实现。关键词：三维；仿真；OSG；虚拟现实；集控站；碰撞检测；定位O引言基础上改进了场景巡视的方便性，设备的操作培训(见图1)。着重介_许日_丰富了温度、档位等数值量

2、的绍r一次设备仿真部分的几个重要功集控站仿真培训是提高集控站显示，故障表现形式多样化，且可能的实现。运行操作人员素质、保证电系统以在一次场景内的任何位置设置，安全稳定运行的重要手段之‘，要提高丁系统的实用性。主要介绍这2一次设备仿真程序结构求能够实现变电站人员的常规操作培训和故障处理演练。目前集控站些功能的技术实现。一次设备仿真程序主要实现一仿真培训系统通过采用3D虚拟技次设备和故障展示，提供鼠标和方术，基本实现了一次设备场景和监l系统结构向键漫游，提供鹰眼图和设备定位控的仿真，在功能上能够满足培训本系统基fSophiC分布式实时功能，为教员提供

3、故障点设置功要求，其低培训成本和模拟现实的库平台开发，在半台基础一卜开发了能，为学员提供一次设备的巡视、效果，都被业内人士所看好。但是监控仿真、■次屏柜仿真和二二维一倒、挂牌、验电等操作。教员和经过与用户的沟通后发现，培训系次设备仿真，开以教员和学员2种节学员节点都部署一次设备仿真程统实际投运后的使用效果却不尽人点类型进行分布式部署。教员和学序，不同之处在于，教员节点上的意，一般只限于技能考核，共至员节点之间通过S0phiCj台共享一次设备仿真程序可以配置教案中做摆设，没有获得其应有的经济效SCADA仿真数据和传益。经过调查，发现一次设备培训送消

4、息。教员存教员节l学员节点、部分存在操作方便性的不足、数值点上设置仿真数据和教教员节点、《藕l量的显示缺乏以及故障怵现够灵案，并控制培训的进教员l、’Sophic：~鱼制台一次●备仿真，l活等缺陷，影响了用户将其当做主程，记录培训数据，最●Iphi平台学员节点要培训手段的决心。PCS9000集控后对培训结果进行评、＼／№霭监控仿真I1一次设备仿真l站仿真培训系统覆盖监控系统、二分。学员在学机上的Ilf次屏柜和一次设备的全部培训环3D仿真上具I完成监L、Sophic驻0节，本系统在满足基本培训功能的控、■次没备以及一次图1系统架构201O年第8卷第

5、7期日ELECTRICPOWERIT星塑星羹电力信息安全专氰一次场景的故障，学员节点则不动。通常采用的方法足用单线检测4数值显示能。一次设备仿真程序采用三层结(当前视点与目的视点的迕线，与一次设备有很多数值量的指构设计：人机交互接口层采用QT4物体是否相交)的方式，这种方式示，比女iJ压力、温度、档位等。作编写，提供操作的主界面。采用检测速度较快，但是准确性太低，为仿真培训系统，如果要达剑全面OSG2．8．2开发包来负责j维场景容易造成从设备的缝隙穿过的现的培训效果，这些数值的显示小可的管理、天气、漫游控制以及优化象。如果采用物理引擎来进行碰撞或

6、缺。对于数值量的显示，可以采处理等，采用Sophic平台来完成设检测，精确度很高，但是影响效用弹出2D画面的方式来实现，但是备信息的获取以及操作的执行和记率。从实际要求出发，采用双线检真实性比较差，因此，本系统采用录(见图2)。测的方法，既保证r速度，也提高了动态纹理的方式实现对数值量的了准确性。双线检测的方法是≯l。人机变互绥，、显示。以档位为例，场景配置建立2条视线，一一条是视点与设备管理和操作场景管理漫游控制部件工厂部件工厂时，在变器档位的位置建一个s。phjc平台OsG引擎目的点的连线，‘条是视线下档位节点，定义其对的档位对方与日的点下方

7、(如50cm)图2仿真运行工具结构象。运行时从实时库获取档位数的连线，一旦遇到碰撞，则停根据投运和使用过程中用户的值，根据数值实时生成动态的纹理『卜或沿地而改变高度和方向。有了2反馈可以看出，在一次场景仿真方图片，将新纹理图片更新档位节点条线的检fIJ!lj，可以保证基本准确的面的需求、满足完整的故障模拟培的纹理，这样就可以显示出档位效碰撞检测，避免穿洞而过的现象。训和倒闸操作过程之外，主要优点果。代码如下所示。对于第2种情况，稍微复杂一些，可集中在：漫游方便，可以灵活定／／nValue档位数值，tuneNode以选取视点下方与地面接近的某个位、

8、可灵活模拟故障，可灵活设置为档位节点点以及目的点下方相同位置的点，缺陷。形成检测线，与前方地形进行俭／／形成档位数字的示字测。如果前方地