【摘 要】
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水电是一种能够大规模商业化开发利用的可再生清洁能源。当前,水电站设备正不断向着复杂化、集成化和智能化的方向发展,这对设备检修人员的专业水平提出了更高的要求。检修人员的传统培训方式是由经验丰富的工程师结合视频和文字资料授课。这种培训方式缺乏检修人员与设备之间的交互,检修人员只能被动地接受知识而不能亲身体会设备的检修过程,难以将理论知识与实践相结合起来。而检修人员能够利用真机进行实训的机会并不多,即使
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水电是一种能够大规模商业化开发利用的可再生清洁能源。当前,水电站设备正不断向着复杂化、集成化和智能化的方向发展,这对设备检修人员的专业水平提出了更高的要求。检修人员的传统培训方式是由经验丰富的工程师结合视频和文字资料授课。这种培训方式缺乏检修人员与设备之间的交互,检修人员只能被动地接受知识而不能亲身体会设备的检修过程,难以将理论知识与实践相结合起来。而检修人员能够利用真机进行实训的机会并不多,即使是碰上水电机组大修,单个人员能够参与的检修工作也是有限的。因此,亟需提出一种更加便捷有效的培训方式,使检修人员能够不受真机限制,更加高效地锻炼检修技能、提升检修水平。本文选择水轮机调速器作为有代表性的研究对象,将虚拟现实技术应用于水轮机调速器虚拟交互检修培训平台。在平台开发过程中,本文利用Solid Works软件完成了水轮机调速器和各类检修工具的三维建模仿真,选用3ds Max软件对三维模型进行优化并制作了设备拆卸和装配的演示动画,使用Unity3D软件建立虚拟场景并实现了人机交互,在Visual Studio平台上使用C#语言编写了功能脚本。本文对Unity3D的原生UGUI进行改进,扩展了控件库,并结合开源的Unity3D Winform制作了用户界面。此外,本文在Unity3D中使用材质球渲染模型,并通过碰撞检测实现了模型与模型之间的交互。本文开发实现的培训平台主要有以下四个功能:（1）水轮机调速器的组成结构和检修理论知识学习;（2）水轮机调速器拆装及各类检修项目的操作训练和考核;（3）考核功能设置、学员考核情况查询;（4）用户设置及检修帮助。虽然不同水电站设备的组成结构和检修项目不同,但是检修人员的培训模式是类似的。因此本平台虽然是针对水轮机调速器开发的,但也可以为其它水电站设备的检修培训平台开发提供一个可以借鉴的思路,从而为提高设备检修人员的业务水平提供帮助,而且在降低培训成本、深化员工能力等方面具有实际意义和参考价值。
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