水電廠沉浸式虛擬檢修仿真平臺項目
該項目位于廣州市番禺區天安科技園南方電網調峰調頻發電有限公司虛擬現實仿真培訓中心，項目包含一套五面LED沉浸式虛擬仿真環境、三套可移動單通道虛擬仿真環境以及兩套HTC VIVE頭盔虛擬仿真環境，將天生橋水電站全廠模型、清遠抽水蓄能電站全廠模型載入該虛擬現實平臺中，通過先進的定位跟蹤系統，捕捉人物的頭部信息、手柄信息，達到逼真的漫游仿真環境，并且在漫游過程中，能進行設備認知、屬性查看，研究基于此平臺的設備瀏覽、課件實操、評價考核等相關功能。
然而，該項目中提到的“一套五面LED沉浸式虛擬仿真環境”就是我們今天要講的重點。
背景：
如今，無論是電力行業，還是冶金、汽車、高鐵以及航空航天行業，都普遍存在著檢修培訓時設備隱蔽、檢修工期限制和工學矛盾突出等痛點問題；事故應急演練模式存在著成本高、風險大和培訓效果不理想等問題；可裝配性驗證，虛擬維修保障等應用問題；危險作業現場演示、常見現場事故應急處置演示、交互式體驗，人員安全評估等各類問題。
突破：
這些問題一直以來困擾著企業的發展，如何解決這些問題，成了當今企業面臨的一大挑戰。然而，中冶武勘技術團隊攻克多個技術難題，建成國內首套五面LED-CAVE平臺，很好的解決了這些困難，給企業帶來福音。
成功案例：
目前，該技術成功運用于南方電網調峰調頻發電有限公司基于虛擬現實技術的水電廠仿真培訓平臺研究開發科技項目，使得國內第一套自主知識產權的五面 LED－CAVE沉浸式仿真系統落戶調峰調頻公司番禺虛擬仿真培訓基地，取得良好效果，并在該公司召開的虛擬現實仿真技術研討會上，得到了國內三位虛擬現實應用領域資深專家高度評價。
五面LED-CAVE沉浸式虛擬仿真平臺到底長啥樣？讓小編帶你了解一下：
五面LED-CAVE沉浸式仿真環境是目前國內首例使用LED搭建的五面CAVE虛擬仿真環境，解決了LED-CAVE渲染顯示同步、LED光學跟蹤系統開孔定位、頂幕調節沉降、立面平整度調節、狹小空間散熱等虛擬行業未曾遇到的問題，使平臺目前在虛擬現實行業處于領先水平。
該平臺可用于在產品研發過程中，用戶使用三維多通道渲染集成技術，快速進行方案可視化以進行輔助決策，縮短產品數字樣機的設計和評審時間，同時平臺兼容多種類型的三維數據格式，例如3dsMax、AutoCAD、Solidworks、CATIA、Revit等，并可以快速創建高質量的交互式內容，借助虛擬現實的方式加強了產品概念設計、市場營銷、售后維護等環節的多維度交流和協同。
利用虛擬現實技術，打造沉浸式仿真環境，建立1：1的“孿生工廠”虛擬場景，有效解決虛擬可裝配性驗證、虛擬維修保障、危險作業現場演練、常見現場事故應急處置演示、檢修交互式體驗、人員安全評估等各類問題，虛擬現實技術提供強有力的技術保障。
中冶武勘利用自身強大的數據采集能力，建立工廠三維可視化模型及相關生產設備精確模型，通過讀取智能工業產品的傳感器或者控制系統的各種實時參數，構建可視化的遠程監控，在CAVE沉浸式環境中打造逼真的“數字孿生”工廠，將物理設備的各種屬性映射到虛擬空間中，形成可交互的數字鏡像，這極大的加速了操作人員對物理實體的了解，可以讓很多原來由于物理條件限制、必須依賴于真實的物理實體而無法完成的操作，如模擬仿真、危險作業演練、事故應急處理模擬、虛擬裝配等，成為觸手可及的工具，更能激發人們去探索新的途徑來優化生產運維、制造安全和技術服務。
下面，讓小編通過中冶武勘自主研發并建成的南方電網調峰調頻發電有限公司重大科技項目——基于虛擬現實技術的水電廠仿真培訓平臺，帶你繼續深入了解一下國內首套五面LED-CAVE平臺的運用。
基于虛擬現實技術的水電廠仿真培訓平臺
該五面LED-CAVE虛擬現實仿真平臺，構建了高度逼真的水電站三維虛擬現實場景，在三維虛擬場景中真實地進行各種運維操作和應急響應演練，不僅讓電廠員工技能培訓和學習提升將不再受時間、地點、設備狀態的限制，并且提升了水電站在面對緊急事故時的預防能力和處理能力，更好的保障了水電站的安全生產。
通過五面LED-CAVE沉浸式虛擬仿真環境，將抽水蓄能電站全廠精確模型載入該虛擬現實平臺中，利用先進的定位跟蹤系統，捕捉人物的頭部信息、手柄信息，達到逼真的漫游仿真效果，并且在漫游過程中，能進行設備認知、屬性查看，并且可基于此平臺開發相關內容課件，例如全廠設備漫游及生產狀態檢測、水電廠檢修培訓演練、以及安全生產評價考核演練等相關內容。
另外，五面CAVE沉浸式虛擬仿真環境屬于固定式仿真培訓平臺，我們在項目中還設計了三套可移動獨立顯示沉浸式虛擬環境，可將硬件設備隨車、隨人攜帶出行，或可用于電廠自主、集中培訓，在任何空曠空間均可搭建。
此可移動沉浸式虛擬環境（以一套為例）由超短焦投影機、移動工作站、3D眼鏡、定位跟蹤系統及交互手柄組成，并定制相應設備的移動式航空箱。
綜上所述，五面LED-CAVE仿真平臺具有如下五大特點：
1＼多源數據展示
可以載入模型并實現虛擬場景漫游，兼容多種三維軟件格式。
Solidworks模型展示
3dsMax模型展示
2＼虛擬設計評審
虛擬現實技術提供了新的方式來觀察產品及其生產制造過程，可以幫助用戶在數字樣機階段，針對產品的結構設計、造型設計、功能設計提供快速便捷的數字樣機評審，對數字樣機實現三維可視化、以便進行結構設計驗證、造型方案評審、虛擬拆裝驗證等。用戶在虛擬仿真環境中，通過虛擬現實外設實現人機交互，對產品數進行演示操作、切換不同設計方案、拆裝流程驗證等。
五面LED-CAVE
3＼虛擬檢修仿真
電廠一線員工一般使用文字、圖片、視頻等方式或現場教學方式進行設備檢修培訓，這種培訓方式時間成本高且效果不理想，使用五面LED-CAVE仿真平臺檢修仿真培訓平臺進行培訓，可以讓員工身臨其境的進行仿真操作，極大的提高了員工培訓效果且降低培訓成本。解決了檢修工期限制和工學矛盾突出等痛點問題。
虛擬檢修仿真
4＼虛擬安全考核演練
將個人置身于虛擬場景中，真實感受事故案例的現場環境，通過與虛擬環境進行人機交互，開展生產現場應急處置模擬演練。
火警演練
安全演練
5＼多人協同
在很多方面，虛擬現實技術代表著計算機輔助設計技術的自然演化。虛擬現實技術可以幫助用戶突破物理限制，讓多個用戶可以進入同一個虛擬仿真環境中進行協同評審。使指導人員指揮更加便捷、更加高效，現場運維人員獲得更有效的解決方案。
多人協同
未來
中冶武勘將與南方電網調峰調頻發電有限公司培評中心繼續合作，為南方電網提供更加優質的技術服務；同時，也將為希望通過虛擬仿真平臺改善虛擬檢修、培訓、作業現場演示、事故演練等方面提升管理水平的企業，提供一系列支撐服務。
