情景式VR技术在电力企业员工技术教育培训中的应用

2022-09-26黄晓胤张东杨陶志焱

科技与创新 2022年19期

关键词：情景线路电力企业

黄晓胤，王薇，葛阳，张东杨，陶志焱

（1.国网冀北电力有限公司北京超高压公司，北京 102488；2.武汉傲睿尔科技有限公司，湖北武汉 430000）

随着VR技术的快速发展，各行各业纷纷将其引入用于企业的培训和教育中，VR技术可以对操作技术进行模拟，并对工作现场进行还原，所以可以帮助企业大幅减少员工技术培训方面的支出，同时有效提高员工的专业技术和对本职工作的掌握能力。

1 VR技术的概念及特点

1.1 概念

VR技术也被称为灵境技术、真实幻觉和人工环境等。VR技术的概念最早在1980年前后被提出，具体指的是借助计算机技术以及传感器技术进行全新的人机交互过程。VR技术是多媒体技术的最高级应用形式，结合了计算机技术、机器人技术、传感技术、人工智能技术以及其他科学技术领域多年发展的精华部分。虚拟现实技术可以利用计算机模拟一个虚拟的三维空间，对使用者的视觉、听觉、触觉等感官进行模拟，使用者使用立体眼镜、数据手套等传感设备，可以全方位、立体化地对该虚拟三维空间进行观察，达到身临其境般的效果，并且通过相应的设施，使用者还可以与该三维空间进行信息交互[1]。

1.2 特点

VR技术是对多媒体技术应用的最高级别，是计算机、心理学、传感以及仿真技术等多种新兴尖端技术的集合，这些技术的成果结晶为虚拟现实的真实性提供了坚实的基础。VR技术的主要有如下特点：沉浸性、交互性和构想性，由于这3种特点的英文单词的首字母均为字母I，所以这三个特性也通常被统称为“3I”特性。

1.2.1 沉浸性

沉浸性是指使用者在虚拟世界体会到的真实感，也称临场感。理想化的虚拟现实应做到让使用者难以分辨现实和虚拟，将用户的全身心牢牢吸引在VR技术所创造的虚拟现实世界里，对虚拟世界里的一切感知都和现实世界难以分辨真假，在听觉、触觉、视觉、味觉、嗅觉等方面都十分逼真，无限接近现实世界中的感觉[2]。

1.2.2 交互性

交互性是指使用者对虚拟世界中的物体拥有可操作性。例如使用者可以在虚拟世界中用手对某样虚拟物体进行抓取动作，此时经过系统的运算，会通过数据手套和立体眼镜等相应的传感设备对用户进行反馈，如手中出现握着物品的感受，并可以感知到一定的重量，并且在立体眼镜的视野中，抓取的物品也会随着肢体移动而移动[3]。

1.2.3 构想性

构想性也被称为自主性，是指使用者在虚拟现实环境中可以自由地进行观察和活动，依靠使用者自身的认知能力，对虚拟现实环境中的知识信息得到全方位的吸收，并且可以在虚拟现实世界中充分发挥其主观能动性，充分利用对虚拟物体的交互式操作，解决遇到的问题。

2 在电力企业员工中开展情景式VR培训的意义

电力企业将VR技术引入员工培训工作中，其目的是提高员工的科学技术水平，促进员工专业素养和综合能力的提升，使员工得到全面的发展。此外，VR培训还可以对企业的实际工作形成一定程度的创新，使员工的工作积极性得以提升，使员工对工作产生更加浓厚的兴趣，进而提高电力企业的整体经济效益。企业的发展就是人才的发展，电力企业要想在日益激烈的市场竞争中占据一席之地，必须确保具备一定的人才优势，因此需要充分发展企业现有员工的专业素养和综合素质，促进电力企业长足发展。电力企业员工的专业能力提升后，可以在电力行业的不同领域中发挥其效用，确保员工具备一定的职业价值。而要使员工具备一定的职业价值，应确保员工技能水平的稳步提升，适应当今时代的电力工作发展。所以，电力企业利用当今在电力系统中得到广泛应用的VR技术，对员工开展情景式VR培训，有助于提高员工的职业价值，促进员工个人技能的提升以及综合素质的全面发展，同时有利于电力企业整体经济效益的提高，促使电力企业具有更强大的市场竞争力[4]。

3 VR培训在实际应用中的问题

虽然情景式VR技术应用到电力企业员工培训中，有助于达成电力企业员工培训工作的目标，有效提升电力企业员工培训的效果，顺应电力企业员工的发展方向，但在当前，VR技术在电力企业员工培训的实际应用还存在着许多问题：①企业在开展VR培训之前，未在员工中开展VR技术相关的理论教学，而是直接进行VR技术的实践应用，员工在应用VR技术之前，并不明确VR技术相关的理论和实践原理，所以无法将虚拟式VR技术的真正效果发挥出来。②VR培训是一个复杂、烦琐的教学过程，需要对教学内容进行合理规划，避免将大量教学内容灌输给员工，这会提升员工学习难度，同时影响员工对新知识的吸收效果。但还存在部分电力企业对VR培训的开展并不全面，仅仅停留在浅层阶段，未将VR技术的实际应用与员工的工作现状及企业未来一段时间的发展规划相结合，根据不同员工的不同学习能力和性格特点进行定制化教学，无法满足所有技能水平层次的员工的需求，VR培训并未全面覆盖全体员工，缺少针对性，不仅浪费了人力和物力，且无法落实相应的培训效果。③电力企业也没有做好将VR培训作为员工绩效考核项目的准备，由于VR培训涉及到员工的具体工作内容和成果，所以有必要将其纳入考核之中，但VR培训与电力企业传统模式的员工培训存在一定的差异，因此在考核内容和制度上应作出一定的改变，要求企业改变原有绩效考核思想和考核方式，促进员工的自我提升和发展[5]。但部分企业未进行观念的转变，对员工VR培训的考核仍然依照传统的绩效考核方式，无法适应企业和员工的快速发展，对电力企业的人力资源管理工作产生负面影响，直接导致企业人才建设断层，产生无人才可用的局面。

4 利用VR培训提升电力企业员工技术的策略

4.1 利用具有VR仿真操作技术的输电线路机器人

合理运用VR的虚拟现实技术，对电力行业的真实运行环境作出模拟，再融合输电线路机器人设备和相应的安全操作规程，在电力企业员工中开展智能仿真培训和操作模拟，提高员工对机器人等高新技术的设备操作能力，进一步提升员工的个人工作能力。并且运用VR技术操作输电线路机器人还可以发挥模拟演练和仿真培训的作用，保证电力企业安全生产。

常用的输电线路巡检机器人系统的构成主要有巡检机器人和地面移动基站。其巡检方式通常是机器人沿着输电线路行走，使用摄像机或其他检测设备对输电设施进行检测，利用其附带的高速球形摄像机对输电线和绝缘子及杆塔等输电设施进行拍摄，再将图片通过无线传输技术传送至地面基站，地面基站则远程对机器人进行监测与控制，对其传送的信息进行显示、储存和处理以后，便于地面负责人员准确掌握输电线路的运行状态是否正常，若发现线路设施的损失和缺陷的故障，可以及时对其进行故障清除。

VR机器人仿真操作系统模拟了输电线路巡检机器人的真实作业流程和操作方法，利用其操作原理生动地展示出操作形象，同时直观地展示了输电线路巡检机器人的相关特点。因此，运用具有VR仿真技术的输电线路机器人，更利于员工接受和理解巡线机器人的运作原理和方式，提高员工进行理论学习的积极性，进一步使员工熟悉输电线路机器人的相关知识，掌握其相关技术，可以在较短时间内快速提升员工的专业技能水平，并将其不断应用至实际现场工作中，推动电力企业安全生产水平。

在VR技术的支持下，可以开展对机器人巡线环境及条件的研究，对架空线路的环境特点进行前期调研，了解适合输电线路巡检机器人开展工作的具体线路环境指标要求，确定实际应用机器人的爬坡能力、续航能力、越障能力、通信距离等性能参数。巡检机器人使用随身携带的传感器，通过网络信号将采集到的信息随时传输至地面基站，工作人员通过地面接收装置即可直观了解到线路的具体情况，并且后台随时储存机器人采集到的画面，以便于后续检查分析工作的开展。

4.2 建立科学的VR培训体系

电力企业要利用VR技术培训提升员工的技术水平，首先要围绕VR技术敲定相关的培训方案，在建立完善的培训组织的基础上，实现对情景式VR培训体系的实际应用。企业要建立科学、完善的培训方案，以企业的未来发展需求和员工的技能提升需求为出发点，将情景式VR培训融入员工日常工作和培训的过程中，实现员工技术水平的提升。企业可以成立相关培训工作小组，引进可以促使企业达成未来发展目标、适合企业发展规划的培训人员，在员工中开展培训教学，举办相关技术知识讲座，下发相应的VR培训教材和资料。还可以安排具有相关操作经验的专职培训人员进驻场内，协助企业内部员工对输电线路机器人的相关操作方法进行梳理，并对国内输电线路机器人厂家进行调研及收集资料，逐步引导情景式VR教学推广。这样的做法既避免VR培训缺少目的性，也使VR培训的目标与企业发展目标相契合，以充分满足企业的整体发展需求和员工的个人发展需求。

其次，由于不同员工的专业技能本身具有一定的差异性，不同员工对自身的工作要求也不同，为更好地满足不同技能水平的员工的不同培训需求，电力企业还需要根据员工的技术水平和个人愿望，按照员工专业技能水平和不同职能的岗位，分层次开展培训，满足员工的学习愿望，此举同时便于后续培训管理工作和绩效考核工作的开展，使企业可以更加清晰地制定员工的发展方案。

最后，由于情景式VR培训的本质是提升员工专业技能，同时有效提高员工的综合素质，从而调节企业内部工作氛围，进一步促进企业经济效益的提升。因此，企业需要加强对员工情景式VR培训结果的考核，建立完善的培训结果考核系统，这样既对员工的个人专业能力有所了解和掌握，也为企业未来更好地发展打下了良好的基础，得到员工培训结果的反馈，同时也便于及时调整VR培训的方法和内容，从而实现更好的培训效果，提升员工的个人专业水平和工作能力。此外，开展VR培训绩效考核，还有助于企业人力资源管理工作的开展，人力资源管理相关工作人员可以根据VR培训考核的结果，对员工岗位进行一定的调整，使员工的工作能力与岗位需求相匹配，从而避免“大材小用”“小材大用”的情况发生，促进企业更好发展。

4.3 以VR技术培训现实中较难完成的内容

情景式VR培训不仅对提高员工的传统技能有帮助，还对员工更快适应新科技以满足电力企业的发展需求有很大的正面意义，为员工带来突破性发展。首先，情景式VR可以充分发挥其技术特长，在员工的技术培训中创造还原度较高的虚拟空间，模拟特定的工作环境和场景，为员工技能的提升创造了优质条件。其次，情景式VR培训可以对电力企业工作中所需的特殊工作场景和工作难点作出模拟，为员工构建生动立体的模拟实践场景，进而提升员工的学习效率，同时提高员工在现实工作中的实践能力。最后，情景式VR培训还可以通过构建接近真实的虚拟场景，使员工在学习过程中产生更加真实的体验，从而对工作的实践过程有更加清晰的把握，更容易在模拟实践过程中发现自身存在的技术问题或操作问题，引导员工对自身的不足进行专项加强。

情景式VR培训在为员工创造实践场景的同时，还为员工提供了实践操作的创新性可能。由于用VR技术创造出的模拟场景可以反复进行修改，且不需要过多成本，所以员工可以利用VR技术，根据电力专业未来发展趋势开展创造性试验，充分发挥员工的专业能力，在虚拟试验中大胆地进行革新尝试。这种探索性试验既提高了员工的个人能力，也对电力企业的整体创新发展有推动性的价值。

4.4 以情景式VR培训带动员工与企业共同发展

情景式VR培训的出现，为电力企业员工专业技能水平的提高提供了全新的思路，同时为员工指明了发展方向，带来了发展动力。随着近年来中国社会经济和科技水平的不断进步，电力企业也必须紧紧跟随时代发展，引进如VR技术等更加先进的科学技术，促进电力企业自身和电力行业整体的长足发展。对电力企业的员工来讲，情景式VR技术可以有效对其发展发挥作用，促进企业员工专业能力的不断提升，同时还可以使员工更加适应现代社会的科学技术发展，使自身规划与未来电力行业的整体发展相符合。还可以有效开阔电力企业员工的眼界，使员工对电力专业的认知水平得到提高，促进员工逐渐形成创新性思维，从而推动员工实践水平和思维能力的提高。企业通过对情景式VR培训的应用，还可以有效促进内部员工培训工作的发展，建立全新的员工培训及发展目标，采取更科学有效的培训手段，使员工培训工作的实效提高。此外，电力企业对情景式VR培训技术的合理应用还可以促使员工对现代化科学技术发展及其应用产生全新的看法，提高员工对科技的认知水平，使员工具备更强大的实践能力，促进员工专业水平的提升的同时，使其在技能和道德方面对自己产生更高的职业要求。

此外，VR技术不仅在员工培训中具备一定的价值，对企业业务工作的发展也具有一定的正面意义。随着近年来VR技术逐渐被应用至电力工作中，电力行业整体产生了较大的改变，对电力企业的影响也不容小觑。在电力企业的日常生产工作中，越来越多的实践工作已经交由VR操作来实现，这就对电力企业员工的专业技能提出了更高的要求，要求员工在具备专业能力的同时具备一定的操作VR技术的能力，以实现对VR技术的实际应用，促进电力企业业务工作开展的效率。

此外，由于VR操作具有一定的专业性，需要操作的员工具备相应的保密意识和职业道德，这就需要电力企业的人力资源管理工作者提升管理水平，促进员工综合素养的提高，满足电力企业现在和未来阶段的发展需求，促进企业综合实力的提升，为企业带来较大的人才优势和技术优势。