浅谈VR技术在电力安全生产培训中的应用

浅谈VR技术在电力安全生产培训中的应
用
摘要：丰富的感觉能力与3D显示环境使得虚拟现实技术VR广泛应用于电力安全生产培训。

VR培训系统的应用减少的培训人员的工作量，通过亲身体验“事故”使受培训人员对安全的理解更加深刻，能够将安全管理理念入脑入心，保证作业安全。

关键词：VR；电力安全生产培训
1、引言
随着电网规模越来越大，结构越来越复杂，变电站数量越来越多，电网对变电站的维护与日常操作的工作量越来越大。

现有变电站仿真培训系统难以使得维护人员快速掌握技能，因此需要在现有仿真培训系统的基础上，通过对变电站设备如变压器、母线、刀闸等进行3D建模，模拟变电站仿真运行，实现变电站各种运行工况展示及日常维护操作，模拟变电站故障定位及事故处理，培训学员通过头盔显示器和操作手柄等交互设备，实现与3D虚拟现实变电站场景设备的操作交互功能，改善培训效果，从而有利于较快提升变电站设备维护人员技能。

2、VR技术的相关概念
VR技术，中文称之为虚拟现实系统，同样，也被称之为人工环境或是灵境技术，主要是通过计算机系统，从而将可亲身体验的虚拟世界建立，个人可以对虚拟世界进行操作，在此虚拟世界中将相应的行为、举动做出，另外，也能够将环境做出相关的改变。

针对于VR技术而言，能够将人机接口技术、多媒体技术、传感技术、实时动画技术以及三维技术等多种技术融合，利用电磁传感器、光传感器等穿戴设施，将相关输入数据收集。

随后，通过计算机系统对所收集的数据展开运算，将用户的动作作为依据，从而展开交互标记，之后，利用输出设施，
如头盔式立体显示器等的应用，通过计算机模拟的逼真虚拟世界的建设，促使用
户能够切实感受到作业环境的变化，沉浸式感受“身临其境”。

3、在电力安全生产培训面临的问题
在当下实际的在电力安全生产培训中，基本上采用的都是传统的培训方式。

主要体现在培训的过程中，采用书面或者理论方面的讲述，让学员通过安全操作
手册上的要求进行工作，但是在工作的过程中，由于其培训方式过于单一。

导致
员工对于安全操作认识程度不足，经常在作业的过程中，违反相关规定，严重的
影响到电网系统的安全运行。

另一方面，还由于在培训的过程中，其理论与实践
没有有效的结合起来，就导致这样的培训方式下，员工对于安全技能的实施理解
不充分。

以此，为了有效的在未来的工作当中，可以进一步的保障员工对于安全作业
有着较高的认识程度，也需要在工作的过程中，可以发挥出培训的效果，就需要
运用VR的技术手段，有效的提升培训的效果。

4、VR技术在电力安全生产培训中的优势
4.1丰富职工教学内容和方式
VR安全体验培训系统能对事故场景进行模拟，参与的学员可以通过视觉、触
觉和听觉，实现三位一体的感官体验，融合VR硬件、移动端、实体设备和一体
机等多终端的管理平台，从第一视觉亲身感受违规操作后产生的后果，效果逼真，感受也更深刻。

场景模拟更加真实完整，能真实反映学员在遇到突发状况时的临
场反应，根据参培人员选择的专业信息等，系统可自动分配或选择有针对性的培
训项目开始培训，系统根据学员的应急处置操作，自动记录学员在每台设备上的
学习时长、考试成绩，生成培训档案。

4.2加强职工电力安全培训效果
VR系统软件内容根据真实事故画面模拟，电力现场实景还原，利用功能模块，配合虚拟仿真场景，触电事故、物体打击、高空坠落、设备起火等模拟事故场景，
仿若亲身体验。

让员工身临其境感受事故发生过程，从而在内心深处对事故产生
敬畏心理，树立安全第一的思想意识，从而增强培训效果。

4.3降低培训成本
VR虚拟体验不需要重复搭建实体体验区，大大减少了不必要的建设成本和拆
除成本，可重复使用，并且按照培训需求的增加，可在硬件设备中增加开发拓展
其他安全培训项目，更加经济高效和环保。

5、VR技术在电力安全生产培训中的应用
5.1电力线路培训
电力线路培训内容主要包括以下7个方面。

（1）安全组织措施培训。

主要模拟仿真电力线路的工作监护、工作票、工
作间断、工作许可以及终结和送电等制度，以此提高员工的电力生产安全意识，
规范员工生产操作。

（2）安全技术措施培训。

主要模拟仿真个人保安线的使用、接地线的装设、围栏以及悬挂标识牌的装设、停电、验电等安全技术操作。

（3）输电线路维护与运行培训。

主要模拟仿真线路巡线以及倒闸操作的基
本流程，并对操作过程中需要注意的安全点进行培训。

（4）带电导线周围作业培训。

主要模拟仿真临近带电导线周围作业环境，
并对员工在带电导线周围作业过程中需要注意的问题、安全防护措施进行培训。

（5）配电设备作业培训。

主要模拟仿真配电设备作业环境，由于配电设备
作业相对复杂，工作流程过于烦琐，因此在进行虚拟现实电力安全生产培训系统
的设计过程中特意加入了该内容，并在此环节设计了一个关键点。

员工只有按照
标准操作流程进行作业，才能够完成配电设备工作，若在模拟工作流程过程中员
工操作失误，系统则会给予其一定的扣分处罚。

（6）带电作业培训。

主要模拟带电作业环境，作为电力线路工作中危险系
数较高的作业类型之一，现实中很难进行有效的带电作业培训。

基于VR技术的
电力作业培训平台，通过构建虚拟带电作业环境，能够为员工提供系统、全面、
严谨的带电作业培训，提高员工的带电作业意识，规避危险操作。

（7）安全作业工具使用培训。

主要模拟常用的安全作业工具，培训员工的
工具使用能力，加强对工具的维护意识，使员工能够更加科学、合理地进行工具
存放操作。

5.2变电站培训
变电站培训内容主要包括以下5个方面。

（1）高压设备工作培训。

高压设备作业不仅相对复杂，并且危险系数较高，是电力作业培训的重点内容之一。

该部分培训不仅包括员工高压设备作业过程中
需要注意的安全问题，还包含检修作业流程、危险点以及工艺技术标准。

（2）安全作业组织措施培训。

相较于电力线路作业组织措施，变电站工作
组织措施有所不同，主要包括工作监护、工作票、工作许可、工作间断转移和终
结等制度的培训。

（3）安全作业技术措施培训。

从整体上看，变电站安全作业技术培训内容
与输电线路作业技术培训基本一致，不同的是，变电站安全作业技术培训并不包
括个人保安线的使用。

现实作业中，变电站作业只有在附近带电设备可能产生感
应电压的情况下，才会要求操作人员使用个人保安线。

（4）带电作业培训。

虽然相较于电力线路工作，变电站中带电作业的情况
较少、危险性较低，但依然需要进行这方面的安全培训。

变电站带电作业大多集
中于二次回路或据高压线路较远的位置上，因此等电位带电工作较少。

但与电力
线路相比，变电站设备结构更加复杂，因此需要保证员工充分了解变电站的系统
结构，并明确带电作业过程中需要注意的安全问题。

（5）六氟化硫电力设备作业培训。

六氟化硫是一种气体且带有负电性。

由
于六氟化硫中氟原子吸附电子的能力很强，能够快速吸附周围的自由电子，以此
形成较为稳定的负离子，因此其具有良好的灭弧功能。

不仅如此，六氟化硫还有着较强的绝缘性，不容易出现变质、老化的情况，并且绝缘性能还会随着气压的升高而提高。

但需要注意的是，在电弧、电晕的放电过程中，六氟化硫会产生分解现象，再加上金属蒸汽的参与，会产生二氧化硫、氟化氢等剧毒物质。

因此，依托于VR技术构建六氟化硫电力设备作业环境，能够进一步规范员工操作，避免发生中毒事故。

6、总结
综上所述，在未来的发展过程中，其VR技术可以产生越来越重要的价值，以此就需要在电力企业员工培训当中，实现VR技术的应用，以此有效的起到安全培训的作用，让员工可以有效的提升自身的安全技能水平。

参考文献：
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