保持安全可靠，始終是電網企業最具優先級的關鍵需求。配電企業對安全的重視，來源于運維復雜電力網絡的潛在危險性。即便是一時的疏忽大意，也可能會在瞬間導致事故發生。要避免這類風險，為電網運維人員提供充足且完善的安全操作培訓是必不可少的。那么，在有經驗的技術人員日益顯得彌足珍貴的今天，如何讓電網系統運維和對人員的培訓更加便利，讓并無特別經驗的“新手”也能做到“觸手可及”?
提供這一解決方案的答案，正是方興未艾的創新數字工具，例如增強現實(AR)或虛擬現實(VR)等技術應用。一開始，很多人認為這些技術似乎只在電子游戲、視聽娛樂等領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領域得以浮現。憑借這些新技術，人們將能夠以可控的成本，更好地提升運維培訓的效率和效果。
技術環境快速變化，為傳統運維和培訓帶來新挑戰
傳統上，對電網運維人員而言，保障電網能夠連續不間斷地可靠運行并不是件容易的任務，他們常常不得不在極具挑戰性的情況下實現這一目標。首先，電網中的各類電力設備往往充滿危險，特別是在發生故障需要更換和維修時就更是如此。而且，配電網由許多互相獨立的電力設備組成，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商。
因此，即便是更換單個設備或為其排除故障，也需要運維人員在小心遵守安全規程的前提下，經過復雜的程序和步驟來完成。運維人員通常需要參考設備供應商的技術手冊和程序來完成維修、更換任務。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，去處理故障的技術人員很有可能在現場“偶遇”一臺自己并不熟悉的設備，手頭又沒有相關的手冊，這樣的挑戰往往會限制他們恢復供電的工作效率。再如，當惡劣極端天氣導致電網大規模故障后，前來恢復供電的運維人員往往會跨區域展開搶修工作，由于不同的分公司很可能使用不同供應商的設備，這時也常常出現沒有操作手冊的窘境。恢復供電的緊迫性本應該爭分奪秒，但這樣的窘境往往會極大拖延搶修進度。
電網公司面臨的一系列新的運維挑戰
以往，有資歷的運維人員也許可以憑借十幾年甚至數十年積累的豐富經驗，應對這些意外情況。但到了今天，運維人員面臨的將是一個快速變化的技術環境，電網的底層結構變得更加自動化，且使用更加復雜的數字技術。而且，電網公司員工的新老交替，也不可避免地會帶來老員工經驗的“失傳”。
因此，電網公司必須“另辟蹊徑”，找到能夠快速培訓新員工并使其掌握更復雜的系統和程序運維的新途徑。對于經常需要奔赴保電一線的運維人員，電網公司也需要找到有力的數字化解決方案，將實時運營數據、數字化設備手冊、在線程序直接交到現場工作人員的手中，讓他們對一切必要的信息“觸手可及”。
混合現實及虛擬現實技術，為運維和培訓提供“利器”
在這樣的挑戰面前，用于運維和培訓的“混合現實”技術(即 AR 和 VR 的結合)應運而生，為電網公司提供了應對運維和員工培訓挑戰的“利器”。
首先，增強現實(AR)技術可以提高運維人員的能力和靈活性。使用先進的 AR 技術，可以減少電力系統停機時間，加快運維速度，減少導致大多數事故的人為錯誤。在現場工作時，技術人員可以即時在線訪問實時數據以及數字化用戶手冊、程序和圖表，更快地找到所需信息。
通過量身定制的虛擬現實 (VR) 練習，可以加快運維人員的培訓進度。個人電腦或平板電腦可以用于虛擬、高度仿真的培訓課程的數字孿生，幫助縮短培訓時間。此外，將 AR 和遠程專家協助相結合，還能夠通過專家的在線建議靈活彌補數字化解決方案的不足。
使用 AR 技術，電網公司員工可以利用平板電腦、智能手機、數字眼鏡或可穿戴設備等移動設備，對現場設備進行訪問。當技術人員將平板電腦的攝像頭對準現場設備，或戴上數字眼鏡時，移動設備可以準確地識別設備類型、型號和需要關注的其他設備。這就降低了由于設備識別錯誤而導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”設備，顯示其內部結構和組件。
這類先進的解決方案，還可以訪問多種數據源或與工單系統實現交互，為運維人員更好地賦能。比如，當運維人員在維護現場需要零件，他只需給設備拍照并將照片提交給服務系統，系統將判斷是否有所需零件，如果沒有，可以自動進入供應鏈進行訂購。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，傳統的維護方法可能需要數小時甚至一天以上的時間，由此帶來的提升顯而易見。
創新解決方案實現多重價值提升：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技術的設備終端具備驗證設備身份、檢索有關設備的詳細信息，以及訪問與設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，還可以對現場人員的安全水平進行檢查，并防止他們誤入危險區域。
此外，采用這樣的新型解決方案，還有助于提高成本效益。在去現場之前，操作人員可以在 AR 系統上查看要執行的操作，并確定所有需要的工具，從而提升現場工作效率。而且，AR 使技術人員能夠通過智能設備獲取準確的信息和數字化指導，從而節省人員時間，減少人為錯誤，降低運維成本。最后，新技術的應用還能夠增強彈性和可靠性。AR 輔助下的服務恢復可以增強應對電力系統故障時的彈性和可靠性，幫助運維人員更快地恢復服務。
EcoStruxure ™ AR 操作顧問 3D可以將設備的內部視圖疊加在設備的真實外部圖像之上
今天，施耐德電氣的解決方案已經可以提供名為 EcoStruxure ™ AR 操作顧問 3D (EAOA 3D)的運維和培訓混合現實解決方案，以幫助用戶應對這些新的挑戰。在 AR 模式下，EAOA 3D 可以將圖表、內部視圖或一組程序和實時數據疊加到現實(如真實設備)之上。在 VR 模式下，EAOA 3D則可以使用來自運行設備的實時數據，提供對設備或工廠的模擬。而出于培訓目的，EAOA 3D 解決方案還可以與實時操作斷開連接，在不影響實際狀態的情況下為受培訓人員提供沉浸式的仿真模擬環境。
在信息和數據的呈現上，EAOA 3D 允許訪問來自PLC的特定資產實時數據，以及來自 SQL 數據庫的文檔、圖像、網頁、注釋、標簽和數據。這樣一來，運維技術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、機器或設備的內部組件。EAOA 3D 還可以通過提供疊加在設備上的屏幕說明，來指導運維人員準確無誤地完成流程。
近期，施耐德電氣推出了題為《價值驅動的電網數據管理指南》的白皮書，點擊鏈接：https://download.schneider-electric.com/files?p_Doc_Ref=ECATA_Power_Grid_220402 下載白皮書，獲取以AR/VR等創新數字化技術提升運維和培訓的更多洞見。
