如何讓電網(wǎng)系統(tǒng)運維和人員培訓(xùn)“觸手可及”？

保持安全可靠，始終是電網(wǎng)企業(yè)最具優(yōu)先級的關(guān)鍵需求。配電企業(yè)對安全的重視，來源于運維復(fù)雜電力網(wǎng)絡(luò)的潛在危險性。即便是一時的疏忽大意，也可能會在瞬間導(dǎo)致事故發(fā)生。要避免這類風險，為電網(wǎng)運維人員提供充足且完善的安全操作培訓(xùn)是必不可少的。那么，在有經(jīng)驗的技術(shù)人員日益顯得彌足珍貴的今天，如何讓電網(wǎng)系統(tǒng)運維和對人員的培訓(xùn)更加便利，讓并無特別經(jīng)驗的“新手”也能做到“觸手可及”？

提供這一解決方案的答案，正是方興未艾的創(chuàng)新數(shù)字工具，例如增強現(xiàn)實（AR）或虛擬現(xiàn)實（VR）等技術(shù)應(yīng)用。一開始，很多人認為這些技術(shù)似乎只在電子游戲、視聽娛樂等領(lǐng)域具有廣闊的用武之地。但今天，它們的巨大潛力同樣在運維培訓(xùn)領(lǐng)域得以浮現(xiàn)。憑借這些新技術(shù)，人們將能夠以可控的成本，更好地提升運維培訓(xùn)的效率和效果。

技術(shù)環(huán)境快速變化，為傳統(tǒng)運維和培訓(xùn)帶來新挑戰(zhàn)

傳統(tǒng)上，對電網(wǎng)運維人員而言，保障電網(wǎng)能夠連續(xù)不間斷地可靠運行并不是件容易的任務(wù)，他們常常不得不在極具挑戰(zhàn)性的情況下實現(xiàn)這一目標。首先，電網(wǎng)中的各類電力設(shè)備往往充滿危險，特別是在發(fā)生故障需要更換和維修時就更是如此。而且，配電網(wǎng)由許多互相獨立的電力設(shè)備組成，它們的尺寸型號各異，具有不同的外觀和功能，而且很可能來自不同的供應(yīng)商。

因此，即便是更換單個設(shè)備或為其排除故障，也需要運維人員在小心遵守安全規(guī)程的前提下，經(jīng)過復(fù)雜的程序和步驟來完成。運維人員通常需要參考設(shè)備供應(yīng)商的技術(shù)手冊和程序來完成維修、更換任務(wù)。但在很多情況下，他們實際上并不具備這樣的理想條件。

例如，去處理故障的技術(shù)人員很有可能在現(xiàn)場“偶遇”一臺自己并不熟悉的設(shè)備，手頭又沒有相關(guān)的手冊，這樣的挑戰(zhàn)往往會限制他們恢復(fù)供電的工作效率。再如，當惡劣極端天氣導(dǎo)致電網(wǎng)大規(guī)模故障后，前來恢復(fù)供電的運維人員往往會跨區(qū)域展開搶修工作，由于不同的分公司很可能使用不同供應(yīng)商的設(shè)備，這時也常常出現(xiàn)沒有操作手冊的窘境。恢復(fù)供電的緊迫性本應(yīng)該爭分奪秒，但這樣的窘境往往會極大拖延搶修進度。

電網(wǎng)公司面臨的一系列新的運維挑戰(zhàn)

以往，有資歷的運維人員也許可以憑借十幾年甚至數(shù)十年積累的豐富經(jīng)驗，應(yīng)對這些意外情況。但到了今天，運維人員面臨的將是一個快速變化的技術(shù)環(huán)境，電網(wǎng)的底層結(jié)構(gòu)變得更加自動化，且使用更加復(fù)雜的數(shù)字技術(shù)。而且，電網(wǎng)公司員工的新老交替，也不可避免地會帶來老員工經(jīng)驗的“失傳”。

因此，電網(wǎng)公司必須“另辟蹊徑”，找到能夠快速培訓(xùn)新員工并使其掌握更復(fù)雜的系統(tǒng)和程序運維的新途徑。對于經(jīng)常需要奔赴保電一線的運維人員，電網(wǎng)公司也需要找到有力的數(shù)字化解決方案，將實時運營數(shù)據(jù)、數(shù)字化設(shè)備手冊、在線程序直接交到現(xiàn)場工作人員的手中，讓他們對一切必要的信息“觸手可及”。

混合現(xiàn)實及虛擬現(xiàn)實技術(shù)，為運維和培訓(xùn)提供“利器”

在這樣的挑戰(zhàn)面前，用于運維和培訓(xùn)的“混合現(xiàn)實”技術(shù)（即 AR 和 VR 的結(jié)合）應(yīng)運而生，為電網(wǎng)公司提供了應(yīng)對運維和員工培訓(xùn)挑戰(zhàn)的“利器”。

首先，增強現(xiàn)實（AR）技術(shù)可以提高運維人員的能力和靈活性。使用先進的 AR 技術(shù)，可以減少電力系統(tǒng)停機時間，加快運維速度，減少導(dǎo)致大多數(shù)事故的人為錯誤。在現(xiàn)場工作時，技術(shù)人員可以即時在線訪問實時數(shù)據(jù)以及數(shù)字化用戶手冊、程序和圖表，更快地找到所需信息。

通過量身定制的虛擬現(xiàn)實 （VR） 練習，可以加快運維人員的培訓(xùn)進度。個人電腦或平板電腦可以用于虛擬、高度仿真的培訓(xùn)課程的數(shù)字孿生，幫助縮短培訓(xùn)時間。此外，將 AR 和遠程專家協(xié)助相結(jié)合，還能夠通過專家的在線建議靈活彌補數(shù)字化解決方案的不足。

使用 AR 技術(shù)，電網(wǎng)公司員工可以利用平板電腦、智能手機、數(shù)字眼鏡或可穿戴設(shè)備等移動設(shè)備，對現(xiàn)場設(shè)備進行訪問。當技術(shù)人員將平板電腦的攝像頭對準現(xiàn)場設(shè)備，或戴上數(shù)字眼鏡時，移動設(shè)備可以準確地識別設(shè)備類型、型號和需要關(guān)注的其他設(shè)備。這就降低了由于設(shè)備識別錯誤而導(dǎo)致人為錯誤的可能性。而且，AR 解決方案可以疊加電路圖和／或分步程序來分析或糾正狀況，還可以虛擬地“打開”和“剖析”設(shè)備，顯示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組件。

這類先進的解決方案，還可以訪問多種數(shù)據(jù)源或與工單系統(tǒng)實現(xiàn)交互，為運維人員更好地賦能。比如，當運維人員在維護現(xiàn)場需要零件，他只需給設(shè)備拍照并將照片提交給服務(wù)系統(tǒng)，系統(tǒng)將判斷是否有所需零件，如果沒有，可以自動進入供應(yīng)鏈進行訂購。這種端到端的維修評估、零件訂購和更換安排可能只需幾分鐘即可完成。相比之下，傳統(tǒng)的維護方法可能需要數(shù)小時甚至一天以上的時間，由此帶來的提升顯而易見。

創(chuàng)新解決方案實現(xiàn)多重價值提升安全、成本與可靠性

這樣的新模式，可以為運維和培訓(xùn)同時帶來幾方面的卓越價值。其中，對安全性的提升自然是最為重要的。由于采用VR／AR技術(shù)的設(shè)備終端具備驗證設(shè)備身份、檢索有關(guān)設(shè)備的詳細信息，以及訪問與設(shè)備視覺圖像綁定的分步程序的能力，因此大大降低了人為錯誤和不安全做法的可能性。此外，通過 3D 地理定位，還可以對現(xiàn)場人員的安全水平進行檢查，并防止他們誤入危險區(qū)域。

此外，采用這樣的新型解決方案，還有助于提高成本效益。在去現(xiàn)場之前，操作人員可以在 AR 系統(tǒng)上查看要執(zhí)行的操作，并確定所有需要的工具，從而提升現(xiàn)場工作效率。而且，AR 使技術(shù)人員能夠通過智能設(shè)備獲取準確的信息和數(shù)字化指導(dǎo)，從而節(jié)省人員時間，減少人為錯誤，降低運維成本。最后，新技術(shù)的應(yīng)用還能夠增強彈性和可靠性。AR 輔助下的服務(wù)恢復(fù)可以增強應(yīng)對電力系統(tǒng)故障時的彈性和可靠性，幫助運維人員更快地恢復(fù)服務(wù)。

EcoStruxure ™ AR 操作顧問 3D可以將設(shè)備的內(nèi)部視圖疊加在設(shè)備的真實外部圖像之上

今天，施耐德電氣的解決方案已經(jīng)可以提供名為 EcoStruxure ™ AR 操作顧問 3D （EAOA 3D）的運維和培訓(xùn)混合現(xiàn)實解決方案，以幫助用戶應(yīng)對這些新的挑戰(zhàn)。在 AR 模式下，EAOA 3D 可以將圖表、內(nèi)部視圖或一組程序和實時數(shù)據(jù)疊加到現(xiàn)實（如真實設(shè)備）之上。在 VR 模式下，EAOA 3D則可以使用來自運行設(shè)備的實時數(shù)據(jù)，提供對設(shè)備或工廠的模擬。而出于培訓(xùn)目的，EAOA 3D 解決方案還可以與實時操作斷開連接，在不影響實際狀態(tài)的情況下為受培訓(xùn)人員提供沉浸式的仿真模擬環(huán)境。

在信息和數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)上，EAOA 3D 允許訪問來自PLC的特定資產(chǎn)實時數(shù)據(jù)，以及來自 SQL 數(shù)據(jù)庫的文檔、圖像、網(wǎng)頁、注釋、標簽和數(shù)據(jù)。這樣一來，運維技術(shù)人員就能夠查看包含電氣圖、圖像和視頻的 PDF 文件，還可以虛擬地顯示機柜、機器或設(shè)備的內(nèi)部組件。EAOA 3D 還可以通過提供疊加在設(shè)備上的屏幕說明，來指導(dǎo)運維人員準確無誤地完成流程。