Implementácia virtuálnych tréningových systémov s využitím cloudových služieb Azure

Vyvinuli sme riešenie, ktoré umožňuje technikom trénovať vo virtuálnej realite opravu vedenia vysokého napätia, vrátane simulácie extrémnych podmienok.

Dostupnosť virtuálnych tréningov 24 /7
Dostupnosť virtuálnych tréningov 24 /7
Presun papierových postupov do digitálneho sveta
Presun papierových postupov do digitálneho sveta
Gamifikácia technologických postupov s využitím infraštruktúry Azure
Gamifikácia technologických postupov s využitím infraštruktúry Azure
Kompletné štatistické ukazovatele tréningov s možným napojením na Power BI
Kompletné štatistické ukazovatele tréningov s možným napojením na Power BI

Profil klienta

Východoslovenská distribučná, a.s. (VSD), je energetická spoločnosť, ktorej hlavnou činnosťou je distribúcia elektriny vlastnou distribučnou sústavou až ku konečnému spotrebiteľovi. VSD patrí do Skupiny VSE Holding, vznikla v novembri 2005 a začala svoju činnosť 1. júla 2007, kedy došlo k odčleneniu od vtedajšej spoločnosti Východoslovenská energetika a.s. (VSE).

600 000
Odberných miest
21 000
Km distribučnej sústavy

Zhrnutie projektu

V súvislosti s prevádzkou distribučnej siete elektriny čelia technici z VSD denne mnohým situáciám. Od bežného servisu elektromerov pre domácnosti až po náročné a namáhavé opravy systémov vysokého napätia, kde aj malá chyba môže mať fatálne následky. Takéto opravy pod napätím 110 000 voltov uprostred dažďa, vetra, búrky, mrazu či v noci sú extrémne nebezpečné. Niet divu, že v minulosti došlo aj k závažným zraneniam.

Nezáleží na tom, či je to pod tlakom a v extrémnych podmienkach, závady je potrebné čo najrýchlejšie odstrániť. Domácnosti a firemní odberatelia sú medzitým plne závislí na dodávke elektriny 24/7. Ako sa pripraviť a ako chrániť životy technikov bez toho, aby zostali domácnosti a firmy dlho bez energie?

Vyvinuli sme riešenia využívajúce pokročilé nástroje virtuálnej reality podporované službami Microsoftu. Klasické školenia pracovníkov VSD sme tak presunuli do plnohodnotného virtuálneho prostredia, ktoré kopíruje ich skutočné pracovné podmienky vrátane extrémneho počasia.

Vytvorenie alternatívneho spôsobu virtuálneho školenia sa osvedčilo najmä počas pandémie covid 19 v roku 2020, kedy nebolo možné sa stretávať. Využitie výpočtového výkonu, dostupnosti a škálovateľnosti cloudových služieb Azure umožnilo streamovanie tréningových scenárov a využívanie služieb plnohodnotným spôsobom 24 hodín denne 7 dní v týždni. Pracovníci VSD sa tak môžu školiť kedykoľvek a odkiaľkoľvek, dokonca aj z domáceho prostredia. Scenáre zároveň slúžia ako znalostná databáza technologických pracovných postupov spoločnosti.

Varianty riešení

Realizácia projektu bola zameraná na tvorbu virtuálnych tréningov v nasledujúcich oblastiach:

  • Veľmi vysoké napätie – zaistenie elektrickej stanice
  • Nízke napätie – výmena elektromera

Popis riešenia

Virtuálny tréning zaistenia elektrickej stanice (oblasť vysokého napätia)

Digitalizácia

re proces digitalizácie bol zo strany VSD zabezpečený podklad vo forme point cloudu (súboru dátových bodov v priestore), na základe ktorého bol vytvorený 3D model interiérových a exteriérových priestorov elektrickej stanice.

3D model zahŕňal všetky časti vstupujúce do procesu tréningu (zaisťovacie súpravy, špecializované skúšobné zariadenia, oplotenie, označenie, príslušenstvo…). Výstupom bol podkladový model pre ďalšie etapy integrácie scenára do prostredia virtuálnych tréningových systémov.

   

Ukážka výstupného 3D modelu ES

Implementácia B príkazu do prostredia virtuálnych tréningových systémov

Dôležitou súčasťou zaistenia elektrickej stanice je správne vyplnenie tzv. B príkazu, ktorý tvorí neoddeliteľnú súčasť údržby. Príkaz má presne definované pravidlá a musí sa pri ňom dodržať personálny a časový postup vypĺňania. Papierová forma tohto B príkazu bola implementovaná do digitálnej reprezentácie a následne využitá v ďalších fázach. V neposlednom rade je dôležitým etalónom pre finálne generovanie štatistík o úspešnosti tréningu.

 

Ukážka digitálnej reprezentácie B príkazu VSD

Vytvorenie aplikácie s kompletným postupom

Finálnou časťou projektu bolo vytvorenie aplikácie, ktorá zahŕňa všetky štandardné kroky operátorov na zaistenie ES. Tieto kroky spĺňajú prísne kritéria BOZP, postupov údržby a certifikácií. Výstupom je aplikácia, ktorá formou gamifikácie umožňuje tréning operátorov VSD, aby boli schopní vykonávať zásahy na zaistenie vysokonapäťovej elektrickej stanice.

 

Ukážka výstupnej aplikácie tréningu zaistenia ES

Zaujímavosťou realizácie bola implementácia simulátora počasia počas tréningu. Bola to jedna z požiadaviek zákazníka, aby tréning neprebiehal v ideálnych podmienkach, ale aby bolo možné zaistenie skomplikovať zmenou režimu deň/noc, zmenou počasia (jasno, polooblačno, zamračené, dážď, búrka) a zmenou viditeľnosti (nastavením intenzity hmly). Celú finálnu úroveň je možné nakonfigurovať úpravou spomínaných parametrov a používateľovi tak vytvoriť sťažené podmienky.

 

Ukážka simulácie zmeny počasia

V rámci realizácie bolo potrebné vytvoriť unikátny systém umožňujúci distribúciu týchto tréningov širokému spektru pracovníkov VSD. Výstupnú aplikáciu je preto možné spustiť v rôznych typoch zariadení ako:

  • počítačovú aplikáciu pre formu gamifikácie v 3D prostredí použitím myši a klávesnice;
  • aplikáciu na plnohodnotný tréning využitím profesionálneho VR headsetu;
  • optimalizovanú formu aplikácie pre mobilné VR zariadenia;
  • 3D aplikáciu určenú na spustenie v rámci prostredia Azure, ktoré umožňuje absolvovať tréning z akéhokoľvek miesta bez potreby využitia špecializovaného hardvéru.

Popis riešenia

Virtuálny tréning výmeny elektromera (oblasť nízkeho napätia)

Hlavnou úlohou v rámci realizácie tejto časti bola výmena starého elektromera za nový s dôrazom na BOZP a evidenciu do nadradeného systému VSD. Realizácia projektu bola podobná ako v prvom prípade, pričom doň bola pridaná emulácia softvéru na evidenciu prác pracovníkov VSD.

Do virtuálneho prostredia pribudlo rozhranie, ktoré umožňuje kompletné zaznamenanie prác cez mobilné zariadenie a tým aj dosiahnutie vyššieho stupňa tréningu zamestnancov.

V rámci prvotnej fázy bolo opäť zdigitalizované celé prostredie skladov, koncového inštalačného bodu, BOZP príslušenstva, špecializovaných meracích prístrojov a iného.

 

Ukážka digitalizácie úrovne NN

Spomínanou novinkou bola emulácia nadradeného softvérového rozhrania na evidenciu a kontrolu prác, ktoré bolo plnohodnotne zdigitalizované a umiestnené do prostredia virtuálnych tréningových systémov. Toto rozhranie sa dá pripojiť cez ľubovoľné mobilné zariadenie.

 

Ukážka emulácie softvéru VSD

Výstupom je aplikácia, ktorá umožňuje tréning kompletného scenára výmeny elektromera NN stanice VSD. Túto aplikáciu je podobne ako v prvom prípade možné spustiť v rôznych typoch zariadení ako:

  • počítačovú aplikáciu pre formu gamifikácie v 3D prostredí použitím myši a klávesnice;
  • aplikáciu na plnohodnotný tréning využitím profesionálneho VR headsetu;
  • optimalizovanú formu aplikácie pre mobilné VR zariadenia;
  • 3D aplikáciu určenú na spustenie v rámci prostredia Azure, ktoré umožňuje absolvovať tréning z akéhokoľvek miesta bez potreby využitia špecializovaného hardvéru.

 

Ukážka výstupnej aplikácie výmeny elektromera

Hlavné prínosy riešenia

  • Možnosť využívať virtuálne tréningy plnohodnotným spôsobom 24 hodín denne 7 dní v týždni.
  • Riešenie slúži ako znalostná databáza technologických pracovných postupov spoločnosti.
  • Presun papierových postupov do digitálnej podoby.
  • Cloudová gamifikácia technologických postupov využitím infraštruktúry Azure.
  • Plnohodnotná virtuálna realita na komplexný zážitok pri tréningu.
  • Využitie špecializovanej technologickej platformy vyvíjanej slovenskými odborníkmi.
  • Kompletné štatistické ukazovatele tréningov s možným napojením na Power BI.

Matúš Hotový - Vedúci technik pre elektrické stanice

Veľmi oceňujem profesionalitu celého kolektívu a vysokú kvalitu výsledného produktu. Tréning pôsobí veľmi autenticky a v kombinácii s VR okuliarmi som mal pocit, že sa jedná o realitu. Tréning naviac obsahuje rôzne zvukové stopy, čo len podčiarkuje autentickosť prác, ktoré sú simulované. Tento nástroj dokáže s výkladom školiteľa dokonale suplovať činnosti, ktoré sú prevádzané v normálnej prevádzke naživo a taktiež eliminuje riziko vzniku úrazu, resp. poškodenia zariadenia.

Slavomír Sabol - Vedúci úseku Meranie elektriny

Inovácie považujeme za kľúčový faktor úspechu a oblasť vzdelávania nemôže byť výnimkou. Sme radi, že na príprave virtuálnych tréningových postupov spolupracujeme so spoločnosťami EXE a EdgeCom. Sme presvedčení, že je to nevyhnutný a efektívny prístup k vzdelávaniu generácie Z a Alpha, ktorý zaistí, že elektroenergetika bude príťažlivou a udržateľnou i v budúcnosti.