114
Э
ффективное
производ
-
ственное
обучение
всегда
имело
первостепенное
зна
-
чение
.
Помимо
неоспори
-
мой
ценности
обучения
в
области
ох
-
раны
труда
и
техники
безопасности
в
зарубежных
докладах
приводится
масса
примеров
,
когда
допущенные
в
ходе
эксплуатации
ошибки
могут
иметь
катастрофические
послед
-
ствия
для
всего
технологического
процесса
и
компании
.
Аналогич
-
ные
последствия
возникают
,
когда
ошибки
допускаются
при
сборке
оборудования
,
в
процессе
строи
-
тельно
-
монтажных
работ
по
новому
строительству
или
реконструкции
технологических
систем
,
а
также
при
строительстве
отдаленных
объ
-
ектов
энергетики
в
труднодоступных
местах
,
таких
как
морские
ветряные
турбины
или
установки
для
бурения
нефтяных
скважин
.
Обеспечить
эффективное
обуче
-
ние
персонала
—
непростая
задача
.
В
зарубежной
литературе
выявля
-
ются
различия
в
способах
разработ
-
ки
и
реализации
учебных
программ
.
В
среднем
организации
за
рубежом
тратят
10%
своего
бюджета
на
ин
-
струменты
и
технологии
обучения
,
причем
наиболее
популярными
из
них
являются
платформы
электрон
-
ного
обучения
,
системы
управления
обучением
и
симуляторы
[1].
Эти
инвестиции
в
учебные
мероприятия
позволяют
организациям
адаптиро
-
ваться
,
конкурировать
,
преуспевать
,
внедрять
инновации
,
производить
продукцию
,
соблюдать
меры
предо
-
сторожности
,
разнообразить
услуги
и
достигать
поставленных
бизнес
-
целей
.
В
последнее
время
для
произ
-
водственного
обучения
использу
-
ется
новая
инновационная
волна
интерактивных
систем
виртуальной
реальности
(VR).
Необходимость
в
таких
внедрениях
перекликает
-
ся
с
возрастающими
требованиями
к
экономически
эффективным
,
без
-
опасным
,
масштабируемым
,
мо
-
дульным
и
мобильным
системам
и
в
связи
с
их
потенциалом
для
по
-
вышения
эффективности
обучения
.
Исследования
в
области
обучаю
-
щих
систем
виртуальной
реальности
показывают
многочисленные
пре
-
о
х
р
а
н
а
т
р
у
д
а
охрана труда
Виртуальные
технологии повышают
безопасность работы
в электрических сетях
Павлов
А
.
С
.,
директор
по
стратегическим
проектам
журнала
«
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
.
Передача
и
распределение
»
Обучение
с
применением
виртуальной
реальности
(VR)
дает
возможность
через
погружение
работников
энергетических
предприятий
в
безопасную
и
контролируемую
виртуальную
среду
развивать
у
них
необходимые
навыки
решения
сложных
задач
.
Технологии
дополненной
реальности
(AR)
уже
успешно
применяются
многими
компаниями
в
мире
с
целью
обеспече
-
ния
дополнительной
безопасности
работников
при
производ
-
стве
оперативных
переключений
в
электроустановках
и
в
ходе
выполнения
различных
операций
по
техническому
обслужи
-
ванию
объектов
электрических
сетей
.
В
данной
статье
пред
-
ставлен
обзор
мирового
опыта
применения
технологий
VR/AR
для
решения
повседневных
задач
и
обеспечения
безопасности
работы
персонала
в
электроустановках
.
115
имущества
,
среди
которых
—
приобретение
необ
-
ходимых
профессиональных
навыков
,
повышение
вовлеченности
в
технологию
,
снижение
когнитивной
нагрузки
и
многие
другие
.
Поэтому
неудивитель
-
но
,
что
со
стороны
предприятий
промышленности
и
энергетики
растет
интерес
к
инвестициям
.
На
сегодняшний
день
VR-
технологии
обучения
активно
используются
зарубежными
компаниями
для
тренировки
следующих
групп
навыков
[2]:
1.
Операционные
навыки
.
Наиболее
распростра
-
ненная
группа
навыков
,
тренировка
которых
обеспечивается
через
VR-
системы
.
К
таким
на
-
выкам
относится
укладка
электрических
кабе
-
лей
,
создание
сложных
схем
соединений
в
рас
-
пределительных
шкафах
,
сборка
оборудования
.
2.
Перцептивные
моторные
навыки
.
Эта
группа
навыков
ориентирована
на
повышение
точности
действий
оператора
.
Наиболее
часто
на
данный
период
времени
тренировку
моторных
навыков
проводят
предприятия
сферы
медицины
и
обо
-
роны
.
В
электроэнергетике
тренировке
подоб
-
ных
навыков
уделяется
пока
незначительное
внимание
.
3.
Навыки
принятия
решений
.
Данная
категория
обучающих
программ
ориентирована
не
на
одну
операцию
,
которая
должна
неукоснительно
вы
-
полняться
в
определенной
последователь
-
ности
,
а
на
работы
,
которые
могут
выполняться
по
различ
-
ным
сценариям
в
зависимости
от
ситуации
.
В
этом
случае
при
VR-
обучении
проигрыва
-
ются
все
возможные
сцена
-
рии
,
в
процессе
работы
с
ис
-
пользованием
AR-
технологий
оператор
видит
соответству
-
ющие
подсказки
по
вариан
-
там
.
4.
Пространственные
навыки
.
Обучение
лучше
помогает
пер
-
соналу
ориентироваться
на
объектах
,
минимизируя
веро
-
ятность
возможного
выхода
за
пределы
рабочего
места
и
,
как
следствие
,
возникновение
не
-
счастного
случая
.
Преимуществами
обучения
с
использованием
VR
являются
:
1)
возможности
одновременного
обучения
боль
-
шого
числа
специалистов
;
2)
сокращение
затрат
на
командировочные
рас
-
ходы
,
связанные
с
переездом
специалистов
в
учебный
центр
(
большинство
обучающих
про
-
грамм
может
быть
освоено
без
серьезного
отры
-
ва
от
производства
);
3)
сокращение
затрат
на
учебные
пособия
,
макеты
и
тренажеры
за
счет
возможностей
программ
-
ной
настройки
универсального
оборудова
-
ния
VR;
4)
отсутствие
необходимости
выделения
большого
пространства
для
размещения
тренажеров
;
5)
полная
безопасность
обучения
;
6)
возможность
протоколирования
всех
действий
обу
-
чаемого
и
формирования
объективных
выводов
.
В
качестве
аппаратного
обеспечения
вирту
-
альной
реальности
применяются
в
основном
на
-
головные
дисплеи
(HMDS)
различных
производи
-
телей
либо
бюджетные
держатели
для
мобильных
устройств
,
такие
как
Google, Cardboard
и
Samsung
Gear VR,
либо
высококлассное
VR-
оборудование
(HTC VIVE
и
Oculus Rift).
Рынок
подобных
устройств
в
перспективе
до
2024
года
оценивается
в
44,7
мил
-
лиарда
долларов
США
с
совокупным
годовым
темпом
роста
33,5%.
При
этом
мировыми
экспертами
отме
-
чается
,
что
из
-
за
ограничения
COVID-19
и
перехода
сотрудников
на
удаленную
работу
этот
рынок
может
развиваться
еще
более
быстрыми
темпами
[3].
Однако
возможности
создания
обучающих
про
-
грамм
в
виртуальной
реальности
ограничены
из
-
за
дорогостоящего
и
трудоемкого
процесса
их
разра
-
ботки
(
например
,
с
использованием
Unreal Engine),
который
требует
привлечения
высококвалифициро
-
ванных
специалистов
по
разработке
программного
обеспечения
.
Для
сглаживания
этого
негативного
эффекта
в
отдельных
зарубежных
энергокомпани
-
ях
разработаны
собственные
инструменты
для
со
-
здания
обучающих
приложений
VR (
например
, EON
Reality, XVR Simulation, VR Authoring Tool).
Рис
. 1.
Этапы
создания
обучающего
курса
в
инструментарии
VR Authoring
Tool [2]:
а
)
выбор
пространства
;
б
)
определение
исходного
положения
;
в
)
размещение
инструкции
;
г
)
выбор
инструментов
;
д
)
расположение
объ
-
екта
в
пространстве
;
е
)
определение
интерактивных
элементов
объекта
а
)
г
)
б
)
д
)
в
)
е
)
№
2 (71) 2022
116
С
помощью
этих
специализированных
приспособ
-
лений
VR-
тренер
может
:
–
создавать
курсы
(
рисунок
1)
и
указывать
их
эле
-
менты
(
учебные
модули
и
их
процедуры
,
а
также
этапы
каждой
процедуры
);
–
настроить
среду
обучения
,
указав
визуальное
пространство
для
обучения
,
исходное
положение
обучаемого
;
–
разметить
техническую
документацию
для
про
-
цедур
;
–
разместить
инструменты
,
которые
будут
исполь
-
зоваться
во
время
обучения
;
–
создать
3D-
модель
оборудования
,
на
котором
будут
выполняться
процедуры
и
описать
взаи
-
модействие
с
ней
подмножеством
деталей
.
Опыт
успешного
применения
виртуальной
ре
-
альности
в
обучении
технических
специалистов
по
эксплуатации
был
представлен
на
последней
меж
-
дународной
конференции
CIRED-2021
компанией
Westnetz
и
университетом
Вупперталя
из
Герма
-
нии
.
Сетевая
компания
и
университет
совместно
применили
виртуальную
реальность
для
обучения
сотрудников
действиям
в
чрезвычайных
ситуациях
на
цифровой
подстанции
(
рисунок
2).
Авторы
при
-
ходят
к
выводу
,
что
VR-
технология
готова
к
такой
области
применения
,
и
сообщают
о
положитель
-
ных
отзывах
работников
,
прошедших
обучение
.
Дополнительную
безопасность
работы
специ
-
алистов
непосредственно
на
объектах
энергетики
Рис
. 2.
Фрагмент
VR-
тренировки
компании
Westnetz [4]
обеспечивают
инструменты
дополненной
реаль
-
ности
(AR).
Дополненная
реальность
представля
-
ет
цифровой
3D-
контент
лучше
,
чем
классический
программный
комплекс
или
бумажная
инструкция
.
Это
позволяет
компаниям
энергетики
и
промыш
-
ленности
предоставлять
больше
технической
ин
-
формации
с
легкостью
,
доступной
для
пользовате
-
ля
с
богатым
3D-
интерфейсом
.
Процесс
внедрения
технологии
также
очень
прост
,
поскольку
для
до
-
ступа
к
инструкциям
по
сборке
и
установке
продук
-
та
можно
использовать
любой
смартфон
с
камерой
.
Кроме
этого
,
для
пользования
AR
не
требуется
вы
-
сококвалифицированный
специалист
.
На
сегодняшний
день
в
зарубежной
практике
подобные
технологии
,
в
первую
очередь
,
исполь
-
зуются
для
упрощения
сборки
сложных
объектов
как
в
цехе
,
так
и
в
полевых
условиях
.
Однако
,
уже
демонстрируется
и
успешное
применение
AR-
технологий
для
помощи
электромонтерам
в
по
-
вседневной
работе
.
Объединение
облачных
технологий
хранения
информации
и
дополненной
реальности
позволяет
работникам
электросетевых
и
сервисных
компаний
иметь
круглосуточный
доступ
к
самым
актуальным
инструкциям
по
сборке
и
эксплуатации
того
или
иного
оборудования
.
Таким
образом
,
цифровые
3D-
инструкции
,
получаемые
в
режиме
AR,
явля
-
ются
стратегией
экономии
рабочей
силы
,
затрат
и
времени
(
рисунок
3).
Другой
широкой
областью
применения
AR-
технологий
является
идентификация
объектов
.
На
-
чинающие
технические
специалисты
и
заказчики
всегда
сталкиваются
с
трудностями
при
сборке
из
-
делия
,
не
всегда
оперативно
могут
определить
пра
-
вильные
компоненты
,
которые
следует
применить
на
конкретном
этапе
сборки
.
Инструкции
по
сборке
не
могут
обеспечить
соответствующую
наглядность
.
В
свою
очередь
,
дополненная
реальность
с
функцией
model target
позволяет
распознавать
объект
в
реальном
мире
по
его
форме
.
Используя
эти
возможности
,
компаниями
создаются
приложе
-
ния
для
наложения
виртуальной
информации
на
физический
продукт
.
Это
называется
смешанной
реальностью
.
Все
это
значительно
повышает
про
-
изводительность
при
сборке
и
монтаже
изделий
.
Также
дополненная
реальность
может
в
анима
-
ционном
виде
отображать
рабочие
функции
того
или
иного
оборудования
,
что
может
помочь
клиен
-
ту
мгновенно
понять
его
функциональные
возмож
-
ности
,
вместо
того
чтобы
читать
многочисленные
пояснения
в
документе
или
представлять
себе
ин
-
формацию
на
основе
двумерных
чертежей
.
Еще
одним
важным
направлением
применения
AR
в
энергетике
является
дистанционное
консуль
-
тирование
и
сопровождение
.
Мы
уже
писали
о
воз
-
можностях
применения
технологии
RAISE ABB
в
одном
из
предыдущих
номеров
журнала
«
ЭЛЕК
-
ТРОЭНЕРГИЯ
.
Передача
и
распределение
»*.
Ис
-
пользуются
подобные
технологии
и
другими
про
-
Рис
. 3.
Вид
виртуальной
инструкции
в
AR [5]
* «
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
.
Передача
и
распределение
»
№
5(68),
сентябрь
-
октябрь
2021
ОХРАНА ТРУДА
117
изводителями
электротехнической
продукции
.
Приложение
AR,
установленное
на
смартфоне
либо
через
специаль
-
ные
очки
,
может
транслировать
видео
в
реальном
времени
с
виртуальным
содержимым
.
Во
время
ремонта
обо
-
рудования
это
помогает
эксперту
на
-
блюдать
за
текущей
деятельностью
электромонтера
в
режиме
реального
времени
и
дистанционно
инструкти
-
ровать
его
или
комментировать
его
действия
,
чтобы
обеспечить
приме
-
нение
правильной
методологии
.
Это
позволяет
заказчику
и
техническим
специалистам
на
местах
легко
по
-
нять
,
какую
деталь
следует
обслужи
-
вать
и
как
.
Это
также
более
удобный
способ
,
чем
следовать
пошаговым
инструкциям
,
приведенным
в
сервис
-
ных
документах
.
Исследования
,
проведенные
ки
-
тайскими
экспертами
в
области
эф
-
фективности
применения
технологий
дополненной
реальности
,
показали
,
что
время
,
затраченное
на
инспектирование
обо
-
рудования
подстанции
220/110/10
кВ
может
быть
сокращено
на
35% (
с
217
минут
при
классическом
подходе
до
143
минут
с
применением
AR).
Срав
-
Рис
. 4.
Дистанционное
консультирование
через
технологию
AR [5]
нение
временных
затрат
наглядно
показано
на
ри
-
сунке
5.
Для
европейских
распределительных
электро
-
сетевых
компаний
вопрос
существенной
экономии
№
2 (71) 2022
118
ЛИТЕРАТУРА
1. Salas E., Tannenbaum S.I., Kraiger
K., Smith-Jentsch K.A. The science
of training and development in
organizations: What matters in
practice. Psychological science in
the public interest, 2012, no. 13(2),
pp. 74-101.
2. Cassola F., Pinto M., Mendes D.,
Morgado L., Coelho A., Paredes H.
Immersive Authoring of Virtual Reality
Training. 2021 IEEE Conference
on Virtual Reality and 3D User
Interfaces Abstracts and Workshops
(VRW). URL: https://ieeexplore.ieee.
org/document/9419168.
3. MarketsAndMarkets, Virtual Real-
ity Market by Offering (Hardware
and Software), Technology, Device
Type (Head-Mounted Display, Ges-
ture-Tracking Device), Application
(Consumer, Commercial, Enterprise,
Healthcare, Aerospace & Defense)
and Geography – Global Forecast to
2024. 2019. URL: https://www.mar-
ketresearch.com/MarketsandMar-
kets-v3719/Virtual-Reality-Offering-
Hardware-Software-12151294/.
4. Hecker D., Fassbender M., Zdrallek
M. The implementation of immersive
Virtual Reality trainings for the
operation of the distribution grid –
development and integration of
two operational use cases. CIRED
2021 Conference. URL: https://
digital-library.theiet.org/content/
conferences/10.1049/icp.2021.1847.
5. Deb M., Kannan P. Assembly and
installation guidance by augmented
reality. CIRED 2021 Conference.
URL: https://digital-library.theiet.
org/content/conferences/10.1049/
icp.2021.2157.
6. Qishen P., Min Zh., Haichang Zh.
Application of Augmented Reality
(AR) Technology in Power Grid
Emergency Training. Journal of
Physics: Conference Series, ITBDE
2021. URL: https://iopscience.iop.
org/article/10.1088/1742-6596/2074/
1/012095.
времени
не
настолько
очевиден
.
По
результатам
пилотного
проекта
,
реализованного
в
компании
EDP
Distribuição (
Португалия
)
с
тестированием
несколь
-
ких
вариантов
использования
(
от
простой
помощи
до
обучения
),
было
отмечено
,
что
время
выполнения
операций
увеличивается
.
Однако
в
компании
ожи
-
дают
,
что
в
долгосрочной
перспективе
,
при
совер
-
шенствовании
навыков
работы
персонала
с
интер
-
фейсами
VR/AR
время
,
затраченное
на
операции
,
действительно
будет
сокращаться
.
Также
в
компа
-
нии
позитивно
оценили
преимущества
,
которые
дают
виртуальные
технологии
в
условиях
пандемии
COVID-19.
К
похожим
выводам
пришли
специалисты
ком
-
пании
Elektro Ljubljana
из
Словении
.
Сотрудники
ис
-
пользуют
дополненную
и
смешанную
реальности
в
режиме
реального
времени
из
географической
информационной
системы
(
ГИС
)
с
мобильными
телефонами
,
планшетами
и
AR-
очками
.
В
своем
докладе
на
международной
конференции
по
рас
-
пределению
электроэнергии
CIRED-2021
словен
-
цы
так
или
иначе
подчеркивают
потенциал
этих
технологий
.
Подводя
итоги
,
можно
с
уверенностью
констати
-
ровать
,
что
для
зарубежных
организаций
развитие
технологий
VR/AR
с
целью
совершенствования
сис
-
темы
обучения
персонала
и
повышения
безопасно
-
сти
его
труда
является
важной
задачей
,
реализация
которой
осуществляется
совместно
с
крупными
по
-
ставщиками
соответствующих
технологий
.
Будущие
исследования
в
этой
области
ориентированы
на
раз
-
витие
системы
обратной
связи
с
использованием
биосигналов
,
снимаемых
с
тела
человека
,
повыше
-
ние
адаптивности
систем
,
а
также
развитие
возмож
-
ностей
дистанционного
обучения
и
консультирова
-
ния
специалистов
.
Рис
. 5.
Сравнение
времени
выполнения
операций
при
традиционном
методе
и
с
применением
технологии
AR [6]
60
50
40
30
20
10
0
Вр
е
м
я
,
мин
.
Метод
Экономия
времени
Традиционный
метод
С
применением
AR
Помещение
РЗА
Оборудование
110
кВ
КРУН
10
кВ
ЗРУ
10
кВ
Оборудование
220
кВ
Силовые
трансформаторы
ОХРАНА ТРУДА
Оригинал статьи: Виртуальные технологии повышают безопасность работы в электрических сетях
Обучение с применением виртуальной реальности дает возможность через погружение работников энергетических предприятий в безопасную и контролируемую виртуальную среду развивать у них необходимые навыки решения сложных задач. Технологии дополненной реальности уже успешно применяются многими компаниями в мире с целью обеспечения дополнительной безопасности работников при производстве оперативных переключений в электроустановках и в ходе выполнения различных операций по техническому обслуживанию объектов электрических сетей. В статье представлен обзор мирового опыта применения таких технологий для решения повседневных задач и обеспечения безопасности работы персонала в электроустановках.
