摘要：水电是发展电力的重要途径之一。它可以为人们提供一种可再生和可持续的清洁能源。机电设备直接影响着水电站的安全、稳定和经济运行。针对水电站机电设备安全运行中存在的问题，提出了如何利用虚拟现实技术更好地辅助水电站机电设备的管理和维护。
关键词：水电厂；机电设备；运行管理；虚拟现实
水电厂是我国电力能源供应基础中的重要组成部分，是我国现代清洁能源利用的重要方式[1]。我国在可持续发展战略实施中，已经将水利发电列为我国现代电力能源供应的重点。因此，水电厂的建设也取得了极大的发展，而机电设备作为水电厂运行管理工作的重要内容和影响水电厂安全及运行效率的关键，水电厂在运行管理中，对机电设备的运行管理应强化，应在保障机电设备安全运行的基础上，保障水电厂其他设备的安全运行，从而提高水电厂设备整体运行效率。随着我国社会经济的飞速发展，生产技术及设备不断现代化，先进科技成果渗透到社会生产的各个领域[2]。近几年，我国在虚拟现实、大数据、云计算及“互联网+”等领域都取得了飞速的发展，这也为建立智能水电厂奠定了重要的基础。本文简要分析水电厂机电设备安全运行管理的现状，并针对存在问题，提出如何运用虚拟现实技术辅助解决存在的问题。
1 机电设备安全运行的影响因素
近年来，随着技术的不断革新，水电厂对机电设备也进行了不同程度的提高和改进，水电厂的自动化程度也越来越高，但在机电设备的安全运行管理中，仍然存在很多的隐患和不足。
1.1 机电设备自身存在隐患
在水电厂的所有设备中，机电设备是一个复杂而又庞大的系统，种类繁多，水电厂的正常运营发电与机电设备的安全运行息息相关。安全隐患是阻碍机电设备发展的重要因素，机电设备本身的落后就是最直接和最主要的原因[3]。由于机电设备系统庞杂，很多设备由于使用年限很长出现老化、腐蚀程度大、运转有障碍等问题。近几年，水电厂虽然对机电设备的改造力度很大，但由于财力、人力、物力等客观原因，仍有很多设备的更换速度跟不上时代的发展，无法从根本上提高机电设备的运行效率，从而影响整体设备安全运行。
1.2 机电设备安全运行管理制度不健全
在水电厂机电设备运行过程中，要确保高效和安全，就必须有一套完善的安全管理制度[4]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前，水电厂针对机电设备安全运行的管理制度依然不健全，表现在以下几点：①部分技术人员仍然没有按照已经制定的安全运行管理制度具体执行，制度落实到工作中的力度不够；②部分机电设备存在安全运行的隐患，但是没有专职人员去根本解决设备存在的问题，人员职责落实不到个人；③部分机电设备的安全运行隐患虽然已经解决，但是没有进行详细记录和及时追踪，为日后隐患再次发生留下了伏笔，监督制度流程仍不足。
1.3 机电设备管理人员技术不全面
管理人员作为水电厂机电设备运行管理的核心，其综合素质水平将直接影响机电设备安全运行管理效率[5]。目前，水电厂极为缺乏高素质、高水平、高技能的机电设备安全运行管理人员。由于水电厂人员不足，当前新设备、新技术、新知识不断更新，水电厂对技术人员定期进行技能培训不够重视，从而使管理人员技术不精、综合素质不高，导致机电设备安全运行管理工作效率低、创新性水平不高。水电厂还存在一些老工人思维僵化，没有养成自我提高的自觉性，技术知识不及时更新，缺乏探索创新的热情。
2 虚拟现实在机电设备安全运行中的应用
虚拟现实是利用计算机三维建模技术建造一个虚拟世界，给用户提供一个触觉、听觉、视觉感官的模拟，让使用者如同置身其中，可以任意观察三维系统[6]。由于能够再现真实的环境，并且人们可以介入其中参与交互，使得虚拟现实系统可以在许多方面得到广泛应用。随着虚拟现实技术的发展及在水电领域的应用，基于虚拟现实技术的虚拟培训手段有效地解决了水电厂传统检测维护、操作培训中存在的各种问题。
2.1 机电设备检测维护中的应用
在水电厂机电设备日常检测维护工作中，由于机电设备系统庞杂、种类繁多，检修人员不能全面地掌握设备的内部结构、线路布局、维修记录及常见故障。利用虚拟现实技术，开发机电设备移动端虚拟现实检修维护系统，技术人员可通过该虚拟现实系统提供的三维模型实时查看机电设备的内部结构、工作原理和线路布局；并且在系统中将机电设备相关的维护记录、常见故障及检修过程全部集成到系统中，方便技术人员随时查看；还可在系统中加入互动交流功能，现场检修人员对不懂的问题，实时上传，其他不在场的技术人员也可帮助解决，辅助现场技术人员更快更高效完成机电设备检修维护工作。
2.2 管理人员技术操作培训中的应用
虚拟现实技术不仅能够帮助检修维护人员快速高效完成检修维护工作，在管理人员技术培训中的应用也至关重要。水电厂在机电设备传统的操作培训中，存在培训成本高、时间难以协调、覆盖面小等问题，新进员工对现有机电设备的内部结构和工作原理不能及时熟悉和掌握，从而埋下机电设备安全运行的隐患。利用虚拟现实技术，可开发沉浸式和桌面式虚拟仿真操作培训系统，包含学习和测试两个模块。该系统建立一个高度逼真的三维场景，培训人员不仅可以从任意角度观察设备的外部和内部结构，还可了解设备之间的线路布局；系统中接入机电设备的真实运行数据，即可在虚拟环境中模拟设备的现场运行情况，进行观察、操作、故障模拟、拆装等培训。虚拟现实操作培训系统使培训人员身临其境的熟悉和掌握机电设备相关培训知识，不受时间、空间的限制，可随时、反复进行训练。
3 结语
水电厂机电设备的安全运行管理是保障水电厂稳定、高效发电的关键，是实现水电厂安全生产的关键。由于机电设备安全运行管理中存在诸多问题，造成设备运行管理效率低下、安全隐患较多。应用虚拟现实技术，开发虚拟现实检修维护和操作培训系统，对于提高技术人员检修和培训质量，降低检修和培训成本，提高检修和培训效率，具有重要的理论和实践意义。
参考文献
［1］崔凯.浅谈水电厂机电设备安全运行与管理［J］.民营科技，2018（12）：269.
［2］夏江庭.关于水电厂电气设备长周期运行措施的探讨［J］.通讯世界，2016（9）：225-226.
［3］查建华.万安溪水电厂电气一次设备过电压保护问题与对策探讨［J］.福建水力发电，2017（2）：45-46.
［4］陈勇.发电厂电气设备的安全管理和维护［J］.科技创新导报，2017（35）：147.
［5］沈伟.浅析水电厂用电安全与可靠运行［J］.工程建设与设计，2017（9）：58-59.
［6］王文润，王阳萍，雍玖.基于 Unity3d 的铁路信号设备虚拟现实系统研究［J］.铁道标准设计，2016（8）：144-146
论文作者:牛昌平
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年6期
论文发表时间:2019/7/9
标签：水电厂论文; 机电设备论文; 虚拟现实论文; 设备论文; 系统论文; 技术论文; 技术人员论文; 《建筑学研究前沿》2019年6期论文;