基于VR技术变电站仿真系统研究

发布时间：2023-03-11 04:51

　　随着电力系统设备不断更新换代,电力系统中的相关操作难度显著加大,对于操作人员的技术熟练程度的要求变得更加严格。缺乏足够合格的检修人员,在某种程度上给水电厂设备的长期安全、稳定运行留下了隐患。因此,在这种形势下,建立多功能、多层次的水电厂变电站仿真培训系统显得尤为重要。本文对某水电厂进行实地考察,收集信息,运用3ds MAX软件对其进行建模,随后运用Unity3D引擎进行功能开发,最后为该系统提供CYBERSIM支撑平台。本文针对目前培训方式效率低下,沉浸感低的缺陷,阐明虚拟现实(VR)仿真系统研究的重要性。随后对于建立一套完整的仿真系统进行规划,并分析其技术难点,对系统开发与展示进行重点研究。本系统主要使用3ds MAX建模软件对该水电厂变电站进行还原,并运用Unity3d引擎进行场景优化及功能开发,实现人机交互,提高用户沉浸感。本系统主要涵盖三个功能:系统知识学习、漫游巡视以及电力设备检修功能,最后在此基础上新增培训考核评价系统以督促员工学习。本系统采用先进的仿真支撑平台、三维建模技术,可生动逼真的模拟变电站一次主设备检修工况和一次设备故障现象,能满足检修人员的检修调试、设备维护等培...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 综述
    1.1 课题的背景和意义
    1.2 变电站仿真培训国内外研究现状
    1.3 虚拟现实技术国内外的研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 主要内容
    1.5 论文结构
    1.6 本章小结
2 虚拟现实技术介绍
    2.1 基本的概念特征
        1.技术交互性(Technical Interactivity)
        2.技术沉浸感(Technology Immersion)
        3.技术构想性(Technical Imagination)
    2.2 技术构成及其分类
        2.2.1 VR系统的构成
        2.2.2 VR系统的分类
    2.3 VR的工作原理
        1.视觉感知
        2.听觉感知
        3.力觉和触觉的感知
    2.4 本章小结
3 系统的关键技术分析
    3.1 三维建模技术
        3.1.1 多边形建模(Polygon)
        3.1.2 非均匀有理B样条线曲面建模(NURBS)
        3.1.3 细分的曲面建模(Subdivision Surface)
    3.2 纹理映射的技术
    3.3 图形的消隐技术
        3.3.1 缓冲器算法
        3.3.2 BSP算法
    3.4 本章小结
4 系统的总体架构和功能设计
    4.1 系统功能的设计
        4.1.1 设备的学习
        4.1.2 变电站漫游
        4.1.3 主要设备的检修
        4.1.4 考核的鉴定
    4.2 系统的整体的设计
    4.3 本章小结
5 系统的详细设计与实现
    5.1 变电站设备的几何模型搭建
        5.1.1 几何建模
        5.1.2 几何建模的工具
        5.1.3 变电站的三维模型建立
    5.2 Unity3D开发功能
        5.2.1 场景开发
    5.3 系统漫游功能的设计与实现
    5.4 系统检修功能的设计与实现
        5.4.1 系统检修功能的设计
        5.4.2 仿真支撑系统软件
        5.4.3 系统检修功能的实现
    5.5 培训评价考核系统功能
        5.5.1 试题及试题库管理功能
        5.5.2 考试管理功能
    5.6 本章小结
6 总结与展望
攻读学位期间参加科研项目及发表论文
致谢
参考文献



本文编号：3759234