500kV变电站虚拟现实仿真系统研究

发布时间：2023-06-04 04:19

　　随着社会的进步和科技的发展,全社会用电量在不断提高,变电站内设备不断更新,新技术也不断引进。500kV枢纽变作为电力系统中的重要组成部分,其稳定运行对电力系统的稳定可靠运行至关重要。因此,对枢纽变电站相关工作人员的培训也是必不可少的环节。针对当前仿真培训系统针对性不足、缺乏现场感等弊端,本文以虚拟现实技术为基础,开发了500kV变电站虚拟现实仿真培训系统。本系统以河南某500kV枢纽变为原型,对系统开发作了需求分析,确定了虚拟变电站场景开发和变电站仿真功能开发这两大目标。变电站场景开发基于实体变电站结构,使用3dsMax软件,采用简单建模和多变形建模法结合1:1还原变电站场景,并对模型进行效果优化和模型内存优化。再将模型导入Unity软件添加灯光、天空盒、碰撞体、人称控制器和地形等插件,得到逼真的虚拟变电站场景。仿真系统功能同样在Unity引擎中开发完善。本系统通过动画控制、GUI开发和脚本控制实现用户注册登录,并开发出设备学习、漫游巡视、操作演练和故障仿真等四大仿真功能。同时结合HTC Vive头戴显示设备,实现桌面式虚拟现实和沉浸式虚拟现实同步运行。本文所设计开发的500kV变电站...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 背景与意义
    1.2 虚拟现实技术
        1.2.1 国内外虚拟现实技术研究现状
        1.2.2 虚拟现实技术在仿真培训应用中的优势
    1.3 虚拟变电站研究现状
    1.4 研究方案和主要工作
        1.4.1 研究方案
        1.4.2 主要工作
2 系统架构设计
    2.1 变电站情况介绍
    2.2 仿真系统需求分析
    2.3 系统开发流程
    2.4 本章小结
3 变电站三维模型的创建及优化
    3.1 建模工具的选择
    3.2 虚拟变电站建模
        3.2.1 模型分解
        3.2.2 建模方法
        3.2.3 建模注意事项
    3.3 模型优化
        3.3.1 模型效果优化
        3.3.2 模型内存优化
    3.4 本章小结
4 变电站仿真培训系统虚拟场景及硬件开发
    4.1 虚拟现实场景开发及优化
        4.1.1 变电站模型导入
        4.1.2 场景优化
    4.2 脚本开发
    4.3 GUI开发
    4.4 HTC VIVE硬件系统开发
        4.4.1 HTC Vive介绍
        4.4.2 HTC Vive设备安装及调试
        4.4.3 硬件设备交互开发
    4.5 本章小结
5 虚拟现实变电站功能实现
    5.1 漫游巡视
        5.1.1 自动漫游
        5.1.2 自主漫游
    5.2 设备学习功能
    5.3 操作演练
        5.3.1 动画制作方法分析
        5.3.2 关键帧插值法原理
        5.3.3 动画开发实例
        5.3.4 功能实现
    5.4 故障仿真
        5.4.1 变电站设备常见故障类型
        5.4.2 故障仿真分类
        5.4.3 故障仿真功能实现
    5.5 本章小结
6 系统测试
    6.1 测试内容
    6.2 测试环境
    6.3 测试结果
    6.4 测试结论
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在校期间发表论文与研究成果



本文编号：3830676