3.3基于虚拟现实的水电仿真培训关键技术及系统成套简要摘要.PDF

中国水科院科学技术奖2017 年度获奖成果汇编  3.3 基于虚拟现实的水电仿真培训关键技术及系统成套  简要信息 【获奖类型】应用二等奖 【任务来源】横向合同 【课题起止时间】2003 年 6 月～2016 年 5 月 【完成单位】中国水利水电科学研究院，北京中水科水电科技开发有限公司 【主要完成人】王德宽，张卫君，王桂平，张显兵，王 翔，李雪强，王峥瀛  背景 水科院自动化所自80年代起，进行水电厂有关设备的仿真技术研究，在 H9000分布开放计算机监控系统的基础上，研制开发了一套面向水电厂运行仿真 培训的OTS2000系统，建立了标准化的仿真模型体系和SimuLog系统仿真描述语 言，编制了标准化的SimuGen仿真语言编译器和SimuLog实时仿真器及软件系统。 OTS2000 H9000 , 仿真培训系统与 系列监控系统完全兼容 两者相辅相成有机配合， 可以较好的满足用户的需要。近年来，随着仿真技术及计算机技术的发展，将三 维虚拟现实技术、图形化建模技术等新技术应用到OTS2000系统，研制开发出基 于虚拟现实的水电仿真三维平台Simu3D，图形化建模调试平台SimuStudio，增强 了OTS2000系统的培训效果，提高了建模的效率与模型精度，提高了仿真培训系 统的市场竞争力。  主要内容  仿真平台系统架构设计；  仿真建模语言 SimuLog 语言设计与开发；  培训学员站、教员站软件设计开发；  智能考核评分系统研究开发；  水电仿真虚拟现实平台研究及电厂设备三维建模；  仿真建模调试平台研究开发及水电厂设备数学模型研究；  仿真系统成套工程项目集成。 28  创新点  系统功能模块化；  仿真系统与监控系统一体化设计；  设计开发自定义仿真建模语言 SimuLog；  根据设备物理原理建模，水电机组模型丰富；  智能考核评分及 “教-学-练-考-评”完整培训考核评价体系；  图形化建模平台；  多厂同台仿真；  自主开发的三维仿真和虚拟现实引擎。 OTS2000 平台模块结构 SimuStudio 图形化建模平台  推广应用情况 水电仿真培训系统在研制过程中，逐步投入应用到如白山、三峡、瀑布沟、 溪洛渡等电站仿真培训，在各系统投入运行后，应用单位都会利用此系统定期开 29 中国水科院科学技术奖2017 年度获奖成果汇编  展培训及考核鉴定。 结合长沙电力职业技术学院（国网湖南电力培训中心）仿真项目，完成基 于虚拟现实的三维仿真平台研发并成功应用到此项目中。项目采用纯数字仿真模 式，实现对凤滩水电厂的主要生产环节、流程和设备仿真，通过先进的虚拟现实 技术，结合强大的后台模型运算支撑平台，模拟水电厂正常操作及重要故障、事 故。仿真培训系统运行操作界面与电厂监控系统高度一致，并通过三维虚拟现实 技术提供了和现场尽可能一致的现地操作环境，学员在仿真系统上进行模拟操作 培训，可以熟练掌握水电厂操作控制基本技能及故障和事故的处理过程，快速掌 握水电厂运行技能。 基于虚拟现实的