Виртуальные энергообъекты
Энергетическая инфраструктура относится к числу критически важных, поэтому к надёжности и безопасности её объектов, а значит, и к подготовке персонала предъявляются самые высокие требования. Технологии виртуальной реальности (virtual reality, VR) позволяют организовать такую подготовку в условиях, приближенных к реальным, причём совершенно безопасно для обучающихся и для оборудования.
Очень популярны иммерсивные («погружающие») решения, которые создают иллюзию, будто бы вы находитесь внутри виртуальной среды. Они, как считается, дешевле оборудования для традиционного обучения, такого как муляжи и части настоящих агрегатов, и заведомо выигрывают у него в доступности и простоте использования.
Турбопривод
Прошедшим летом Центр разработки приложений для обслуживания атомных электростанций (Nuclear Maintenance Applications Center), входящий в состав американского НИИ электроэнергетики (Electric Power Research Institute, EPRI), выпустил интерактивное руководство с VR-интерфейсом по работе с насосным турбоприводом Terry Turbine.
Надев подключённый к компьютеру шлем виртуальной реальности и запустив программу, пользователь попадает в обучающую среду, где ему доступны четыре режима:
- произвольный - можно в любом порядке извлекать и возвращать на место узлы турбопривода;
- инструктаж - запускается анимационный ролик, показывающий порядок разборки и сборки турбопривода;
- практикум - пользователь разбирает и собирает агрегат с помощью подсказок, программа поочерёдно подсвечивает узлы;
- тест - то же, но без подсветки, доступна только текстовая инструкция.
Для управления действиями с виртуальным турбоприводом служит пара ручных манипуляторов.
Первыми программу тестировали специалисты самого EPRI. Программа им настолько понравилась, что некоторых испытателей, как рассказывал ведущий инженер института Том Уокер, сложно было уговорить снять шлем. Тренажёр передали энергетической компании Dominion Energy, которая опробовала его на трёх своих атомных станциях и также дала высокую оценку. Марк Квизенберри, консультант Dominion по совершенствованию обслуживания АЭС, надеется, что виртуальный тренинг, который проще, дешевле, безопаснее и увлекательнее традиционного, заинтересует молодых людей работой на АЭС и тем самым поможет улучшить положение с кадрами.
В планах разработчиков - создание аналогичной программы для обучения разборке, ремонту и сборке трубопроводной арматуры.
Ветровой генератор
Самые зрелищные энергообъекты - это, конечно, ветровые турбины. Они устанавливаются на высоких башнях, нередко в красивых труднодоступных местах, и авторы рекламного VR-фильма компании MHI Vestas Offshore Wind (разработчик морских ветрогенераторов, совместное предприятие Mitsubishi Heavy Industries и Vestas) постарались извлечь максимум из внешнего вида самих турбин и тех пейзажей, которые открываются взгляду техников во время работы наверху. На выставках посетителям стенда MHI Vestas перед просмотром фильма выдают фирменное верхолазное снаряжение: шлем, страховочный пояс и защитный жилет, - чтобы усилить ощущение реальности происходящего.
Семимегаваттный морской ветрогенератор Samsung в округе Файф в Шотландии увидеть несложно: он демонстрационный и поэтому установлен в непосредственной близости от берега, с которым площадка башни соединена мостиком. Но это снаружи, а для детального ознакомления с внутренностями установки построена её цифровая модель, на которой студенты местного колледжа отрабатывают техническое обслуживание, диагностику неисправностей и ремонт турбины. Занятия проходят в Лаборатории иммерсивной гибридной реальности, где используется особая система визуализации: пользователь одновременно с объёмным изображением генератора видит собственные руки и ноги, и его физические движения соотносятся с виртуальным миром. Для визуализации применены устройства британской фирмы Oculus, а проект в целом ведёт научно-исследовательский центр ORE (Offshore Renewable Energy) Catapult, входящий в национальную сеть организаций по продвижению инновационных технологий Catapult. В этом году проект расширился: к учебной лаборатории в округе Файф, которая действует с 2017 года, добавлен аналогичный комплекс в колледже Ньюкасла.
Строительство АЭС
Комплекс виртуальной реальности, созданный на Ростовской АЭС во время возведения её третьего и четвёртого энергоблоков, служил нескольким целям. Согласно разработчику, VE Group - это контроль (сопровождение) строительства станции, обучение персонала, презентации. Комплекс использовался прежде всего как средство визуализации при решении сложных оптимизационных задач, таких как корректировка календарного плана для сведения к минимуму задержек, вызванных несвоевременными поставками оборудования от подрядчиков и субподрядчиков.
VR-система относится к типу CADWall. Изображение (стереоскопическое или обычное) проецируется на большой плоский экран. В решении VE Group реализован блендинг, то есть сшивка изображений, при которой стыки незаметны, а система коммутации и управления позволяет и в обычном, и в стереорежиме выводить на экран поверх фонового изображения окна различных приложений, масштабируя их нужным образом. Для тренингов в комплекс включена система интерактивного взаимодействия (трекинга), которая следит за перемещением человека, одетого в специальный костюм, перед виртуальной сценой. Для повышения точности трекинга разработчики увеличили число инфракрасных камер со стандартных четырёх до десяти. Особые VR-перчатки позволяют пользователям на виртуальных объектах отрабатывать процессы монтажа, проверять собираемость конструкций и взаимозаменяемость их деталей.
В комплекс также входят система видеоконференцсвязи и акустика для проведения конференций и совещаний. Поскольку лето в Ростовской области жаркое, специалисты VE Group установили в зале с экраном усиленную систему кондиционирования.
Интегрированные решения
Как бы ни были полезны VR-тренинги, обучение к ним не сводится. Интерактивный 3D-тренажёр, разработанный CROC VR (подразделением компании «КРОК Инкорпорейтед») для «Мособлгаза», интегрирован в платформу для дистанционного обучения, так что все 8000 сотрудников предприятия независимо от того, в каком из территориальных подразделений они находятся, могут планировать графики своего обучения, выбирать нужные разделы, слушать лекции, читать инструкции и отрабатывать в виртуальной реальности приёмы работы с оборудованием. Дополнительно платформа дистанционного обучения позволяет руководству «Мособлгаза» доводить до работников актуальную информацию и получать от них обратную связь.
Читайте другие наши материалы
