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摄影技术是进行艺术摄影创作的重要基础条件。艺术摄影通过照相机表达作品的情感和意境,利用摄影技术增加摄影作品的艺术性,没有摄影技术,艺术摄影就无法实现。下面是我为大家整理的艺术摄影系 毕业 论文 范文 ，供大家参考。

《 浅谈民俗摄影创作 》

[摘 要]：民俗摄影创作，是用民俗摄影这个手段来记录人类 文化 的丰富性和多样性，直接或间接地反映民族文化和地域文化，记录社会和变革，记录人类进步的历史。最终以摄影来关心人类的生存环境，生活状态，这必将为人类社会的发展起着一定的积极作用。

[关键词]： 民俗文化 民俗摄影 民风民俗 文化内涵

民俗摄影是以民俗事象为主要拍摄对象，通过视觉艺术特有手段，形象记录民俗，并展示民俗独特的文化内涵及风采的记录性摄影。

要想拍摄出具有文化价值的民俗摄影作品，首先要深入了解研究民俗摄影的文化内涵;其二是要掌握民俗摄影创作的基本特点;最后应在作品中突显出民俗摄影的文化价值。

一、民俗摄影的文化内涵

历史发展到今天，人类社会已步入信息化时代，单一学科的发展将阻碍人类的进步，而民俗摄影这种即写实又详细的记录方式，以其自身的优势受到越来越广泛的欢迎，民俗摄影因不受民族地域、国度、文化背景的限制，被中外摄影界称誉为不用翻译的“通用世界语”。民族摄影作为一门新近兴起的艺术门类，正以它强大的内在潜力吸引着广大摄影工作者，人们在研究它的同时，潜移默化地增强了人类对自身的发展历程的认识，这对我们更加理性地认识我国五千年的悠久历史及灿烂文化，领略56个民族及世界 其它 各民族丰富多彩的生活及文化具有极其重要的意义。

1、民俗摄影的文化意识。

民俗摄影只有具备文化意识才有了其独特的艺术品格，它主要表现在两个方面。一是要注重摄影本身，而不是从固有的艺术教条出发。应从大文化的范畴中去寻求新的艺术因素和艺术感觉。二是努力在作品中注入大量的文化信息，让观赏者在大文化范畴中得以全新的感受。而民俗摄影中的情节、服饰、活动不再只是摄影艺术，而是一种实实在在的文化符号，而不是那种表面的形式。民俗的要求只能从这些“真”的呈现中，从文化信息的角度去体验，去感知，不要强制用概念化的艺术欣赏程序来理解和认识民俗摄影。民俗摄影所以能留住我们的目光引发我们的联想，最重要的因素显然不在于摄影的技艺，而在于强化的摄影对象的文化意味。民俗民情的纪实方式没有流行歌曲那种愉悦，而类似于严肃文学，是一种特殊的精神产品，因它记录的是历史。而我们的摄影工作者是从人类文化学的角度，把摄影看作是对人类社会活动的一种文化关照方式。只有将摄影与人类文化发展的进程联系起来的时候，摄影才会产生巨大的震撼力。

2、民俗摄影的本质

随着工业文明的到来，传统风俗将会一天天消失，社会进步的同时，将不得已舍弃某些不该舍弃的东西，现实中就有部分人来抵制这种舍弃，是合乎人类本身和人类社会利益的，它表现社会理性和人类良知的犹存，在社会发展的同时总有一批文人置身潮流之外，站在超现实的立场上观察社会，研究人类，反应人类文化，重建人类精神的家园。摄影作为文化的行为方式来关照人类的发展是有着其重要的职责。以民俗民情为题材的纪实摄影工作者，如何去把握民俗摄影的实质，在真实的基础上显示独特的拍摄风格和文化点，以文化的思考来把握作品的厚度，加强作品的冲击力。当然在民俗民情中有着很多落后的原始的乃至愚昧的东西，但它又蕴含着一些质朴、良知、温馨、宁静和平和。而这些正是人类精神追求中不可缺少的。在我们渴望现代文化的同时，也应记住人类不能彻底用现代来毁掉自己，所以用摄影来做这方面的记录研究是非常必要的。摄影给我们留下的是今天拥有明天不会再来的东西。

二、民俗摄影的创作特征

1、要了解民俗内涵。

民俗摄影的焦点是民俗，因此、要求民俗摄影工作者在开展民俗摄影之前，首先要读一些 民俗学 著作或一些相关民俗的专著，通过学习、了解民俗的连续性和传承性以及民俗的发展态势。只有这样才能做到有的放矢，准确地把握与判断拍摄对象，拍出具有真正的民俗风味与内涵的作品。

摄影是一种实践很强的文化方式，因而，有相当多的摄影人只重实践而忽视了理论学习，这对于民俗摄影工作者是不可取的，近年有不少民俗摄影者，因为文化准备严重不足，缺乏民俗理论的指导，导致了对拍摄对象把握与判断的失据，进而对民俗事象的表达失言。往往把裹着小脚等某种不文明的封建残留，也当作民俗精华来宣扬;或者只把焦点锁定在农 村和除汉族以外的少数民族，而独缺城市或汉民族丰富的民俗内容。这样拍出的作品只能是片面的或歪曲地反应民俗、给人以误导，使人产生民俗只是过去的，而不是当代的;只是陈旧的，而不是发展的;只是农村的，而不是城市的误解，甚至精华与糟粕不分。

2、要把握民俗特色

民俗的显著特点是它的地域和群体特征。但是，随着社会的发展和民族的大融合，各民族的民风习俗不断产生了碰撞、交流、逐步走向了融合。原来各民族、各个地域民众在各自不同的环境条件下生存、发展、而产生的不同特点的民俗文化，现在有些已较难区分出其各自的特征。因此，在拍摄之前，对民俗的许多事象和器物进行调查研究，取得相关的第一手资料，并对有关事象和资料进行分析，比较和研究，区辨和掌握拍摄对象的特色，是民俗摄影必要的准备。

做好民俗的调查研究，首先要有针对性地读一些古代典籍、史书、史料等，初步了解民俗事象的概貌及发展演变的历史;第二要细致的开展实地调查，为提交资料的可信度，还要在被调查者的直接交流的基础上，进而深入生活，从生活方式到民族意识，文化心理去感受民俗、了解民俗。第三要将所作的调查、记录和搜集的材料进行整理、归纳、比较、研究，进行历史的分析和结构与功能的分析，梳理出所要拍摄的民俗的特征、特色、在有可能的情况下，还要尽量摸清民俗活动所要经历的几个主要场景，从而使拍摄更富有针对性，更能有效的把握民族文化的精髓;第四要针对民俗事象的主要特征、理清拍摄思路，对整个拍摄过程预先进行构思，从而避免错过有效时机，能更准确的把握瞬间，更深刻地提炼主题，使拍摄的画面获得更高的价值。

3、要真实的再现民俗 真实是民俗摄影的生命、真实的反应民俗事象是民俗摄影的基本要求，只有真实、才能原汁原味地展示民俗风貌，揭示民俗内涵;弘扬民俗的美，讲究真实就是要求摄影者要以科学的、严谨的态度，用影像与文字相结合的方式去记录、整理、研究民俗的内容，结构等等。所拍摄的照片是类似司法上用的“证据”，一样真实可信。艺术性是摄影作品的灵魂，但民俗摄影又不同于摄影的艺术创作，艺术创作可以用纯艺术的技巧来抒发作者的自我感觉，自我意识，而民俗摄影照片中“自我”应是零度表达，当前有些民俗摄影过于强调“艺术性”甚至用编排、导演虚假民俗的手段拍摄“民俗”，这样做，往往会因此导致民俗摄影变味变相。变成有民俗招牌而无传统民俗文化内涵的“文化表现”活动。

三、民俗摄影作品的文化价值

世界因为有了人类才富有生机，人类因为有了各民族悠久灿烂的文化才变得融合美好。民俗摄影作品，就是以独特的纪录形式、以各民族、各个时期的不同民俗民风为切入点，以民族间相互友爱的团结精神为切入点，以各民族为人类的文化贡献，促进社会进步的事象为切入点，反映人民在各种社会生存活动中，生生不息的顽强生存力和丰富创造力。民俗摄影源于对自然对人类对生活的热爱，并不是简单地对过去落后生活的回味，而是作者强烈的责任心，在艰苦的创作过程中用友善的心与民俗去交流对话，才使民俗摄影真正成为民族与民族之间、各民族与整个人类之间的沟通、交往、友爱的桥梁。

在民俗摄影中，民俗专题摄影具有突出文化的价值。那么，什么是民俗专题摄影呢?所谓民俗专题摄影，其实就是民俗摄影的另一种表现形式，有这样一段话可作以准确的说明：“民俗专题摄影是指围绕一个具体鲜明的主题，用一组照片配合一定的文字完整展开的民俗摄影报道。它要求严格遵循真实性的原则，较清晰的时间坐标或坐标线;严格扼要的内容及内在的逻辑结构、形象情节连缀、互映互补、典型生动的视觉张力结构;与图片相辅相承的简要文字叙述。”其实作为民俗专题摄影早在英国探险家斯坦茵来中国后就出现了，当他掠夺完西部瑰丽的文化宝藏后深入我国内地，拍摄整理了大量民间盛行的手工艺作坊的资料带回欧洲，给欧洲的发展带去了许多东方的信息。摄影师作为一种信息传播的载体，关键是我们如何把民俗摄影的文化价值突显出来。2009年我在辽西农村拍摄了一组民俗题材的摄影作品《辽西背阁》(大秧歌的一种)曾获辽宁省摄影展览优秀作品奖。

这组照片就是民俗文化现象最好的体现。通过文图并茂的方式，向人们展示了“辽西背阁”的全貌。在拍摄过程中，我采用特写，仰视以及远景，中景相结合的手法，从近至远多视角反映辽西背阁，从化妆，上芯子，准备道具到演出全过程。特别是在抓取女主角，小仙女在化妆后钻窗户这一典型瞬间，很好的把孩子天真欢快的特点表露无疑。同时清晰的把小女孩身着地域特色的服饰展示出来。秧歌流行于我国广大农村的一种民间舞蹈、每逢喜庆之日，锣鼓喧天，载歌载舞，为广大群众所喜闻乐见。“背阁”又是秧歌这一民间舞蹈形式之一，每个伴像里面都具有很多古老的 传说 和文化符号，有很高的文化价值。在我国具有悠久的传统和广泛的群众性，因此流传之今。

民俗专题摄影逐渐的成熟，为继承传播民俗文化找到了最佳方式，民俗摄影传承保护了民俗，促进了民俗文化的发展，民俗文化增加了民俗摄影创作的题材，它的发展壮大，必将为人类社会的发展起着重要的积极作用。

民俗作为一种传统的民族文化已被越来越多的人所接受和认可。随着时代的发展，社会的进步，人们对民俗的研究已逐渐成为一种风尚。而民俗摄影则成为人类研究民俗的一种有效载体，直接或间接地反映民族文化、反映地域文化、记录社会变革、记录人类进步。

《 民俗摄影入门技巧 》

摘要：民俗摄影，作为一门年轻的摄影门类，与其他摄影虽有不少共性，但又有许多个性即特殊性。民俗摄影的特殊性，决定了它有自身的内在规律。掌握并适应这些规律，就能在民俗摄影实践中取得主权，从而使自己的民俗摄影水平不断进步，有所创新。要搞好民俗摄影需要遵循的原则和注意的问题比较多，如提高摄影技术、技法等，但主要应在以下几个方面下功夫。

关键词：民俗摄影;摄影理论;艺术创作

中图分类号：C45 文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2012.09.011

文章 编号：1672-0407(2012)09-025-04收稿日期：2012-08-23

一、要学点民俗摄影理论

从严格的意义上讲，以民俗事象为题材的摄影作品不一定都是合格的民俗摄影作品。因为，民俗摄影具有极强的学科边缘性，它既是民俗学、社会学的组成部分，又与人类学、历史学、考古学、民族学等学科相联系，其自身也涉及摄影艺术的许多门类。所以，民俗摄影工作者需要具备多方面的知识，具有一种特定的民俗文化的观察力和极强的民俗意识，对具体民俗事象的形成、发展及其与 传统文化 的关系能有较深刻的理解，才能准确地把握民俗事象的深厚内涵，拍出优秀的民俗摄影作品。

就目前我国民俗摄影队伍而言，不论是有一定资历的中老年摄影工作者，还是从事摄影时间不长的年轻人，可以说，绝大多数都是初涉民俗摄影这一领域，对有关民俗摄影的理论知识普遍比较缺乏，对诸如什么是民俗学、民俗学包括哪些内容，民俗摄影的特性、内涵、原则及应具有的技术技法等比较模糊;致使一些同志的创作思路长时间停留在单纯为了猎奇而纪录或囿于唯美的艺术创作。

有的认为，民俗摄影就是到少数民族、边远落后的地方去拍摄，汉族、内地、城市没有什么民俗题材可拍;有的在拍摄过程中，舍本逐末，不得要领，使得许多难以遇到的拍摄良机失之交臂;有的干脆这也拍，那也拍，似无头苍蝇到处乱撞，带有很大的盲目性，结果片子消耗不少，收效甚微;还有的由于不大懂民族政策和当地民俗习惯，到民族地区采访闹出笑话，有的甚至违反当地的民俗禁忌和国家民族政策，引起民族地区的不满，造成了民族矛盾。如此种种，虽现象各异，但却说明了一个共同性的问题：缺乏民俗知识，缺乏民俗意识，一句话，缺乏学习。这就从中得出一条结论：从事民俗摄影，不下一定气力学点民俗知识是绝对不行的。许多颇有摄影 经验 的同志经过一段波折后曾发出这样的感叹：“搞民俗摄影，不学点民俗学知识就不知道哪些该拍，哪些不该拍，应该从哪个角度拍，通过学习才明白，原来民俗摄影的题材如此之广，范围如此之大，既大有作为，又大有学问。”

实践证明，从事民俗摄影须着重学习以下基本知识：一是民俗学，通过学习弄清什么是民俗，民俗学及民俗的范围;二是学习民俗摄影的有关理论知识和拍摄技法;三是学习有关民族政策，了解我国各民族的形成、发展及其主要的民俗民风特征及民俗禁忌，熟悉国家对各民族特别是少数民族的有关政策。应当指出的是，即便是从事民俗摄影有相当资历的同志，在采访前还要先期学习有关民族政策、民族习俗，民族心理。过去由于宣传内容与研究资料的界线不清，本应作为内部学术研究资料的却拿来公开宣传，结果虽满足了一些读者的猎奇心理，扩大了刊物发行量，但却严重伤害了少数民族同胞的感情。

本文之所以不惜笔墨地论述学习的必要性和重要性，正是由于它实在是从事民俗摄影必须的先决条件和最基本的要求，大概也是与从事其他摄影的显著区别之一。

二、要具有两个感情

民俗摄影工作者对事业的感情与对被采访对象的感情，是决定能否克服一切困难，能否拍出感人至深照片的重要因素。

拍摄民俗照片，必须深入民俗活动的生活中去，特别是到那些偏远山区的少数民族地区采访拍摄，需要作者具有吃大苦，耐大劳的坚毅品格与顽强精神，而这些又来源于作者对民俗摄影事业的高度责任感和事业心。很多同志以为民俗摄影首先要解决语言问题，实际，在经济、交通发展迅速的今日，即使再偏远的山寨，也可以找到翻译和向导，而考验民俗摄影工作者意志的正是日常生活中必不可缺的吃饭、睡觉、走路三大要素。入乡随俗，你能到藏区喝酥油茶、吃糌粑吗?在生活艰苦的环境条件下，能一个星期甚至十来天地把土豆又当菜又当饭来与老百姓共处吗?睡眠是恢复工作必不可少的条件，可是在条件较差的山区，没有床甚至没有被还有各类小动物的干扰，或者十多人乃至几十人共享一个大帐篷甚至露宿，你能保持足够的休息来维持连日紧张的工作吗?再说走路：过溜索，骑马，攀越白雪皑皑的山脉，背上几十斤重的摄影器材，连续几天或十几天的步行，所有一切构成了民俗摄影工作者艰辛的工作写照。民俗摄影的收获是要付出巨大的代价，有时甚至是宝贵的生命。如果对民俗摄影事业没有足够的认识和深厚的感情，也许一个跳蚤就会把你吓回去。

至于民俗摄影工作者第二个感情就显得更为主要了。这个感情问题实际也就是立场问题，无论是哪个民族，即使是最贫困、最弱小、最偏远的民族，采访者都应对他们抱着诚恳、平等、尊重的态度，只有这种态度才能被他们接受，才能受到他们的信任。一个人迹罕至的偏远小山寨，来一个外人是会有“轰动效应”的，很久以后，甚至几十年，上百年后都会由爷爷传诫子孙，某某汉人是我朋友，某个汉人是，他们待人的态度是认真的，甚至是刻板的，是凭感情来认识的。对待被采访对象最好的方式是诚意，有诚意就不必怕误会，有诚意就可以交朋友，有诚意就会培养出深厚的感情。一旦与被采访者之间有了感情，你就不会去拍猎奇的照片，哪怕拍一间破茅屋，拍一位衣衫褴褛的劳作者，也会充满了温馨，充满了人情味，你就会从现实的贫困中找出他们和昔日的不同与发展，你就会从相对的落后环境中发现在现代城市里已经难以找到的情感与信任。你就不会嫌脏，你就不会嫌穷，你就会把充满诚意的镜头去寻找能反映他们真情实感的一举一动，去对准他们虽然贫困，但却认真而火热的生活，你也会在这样的采访中获得升华的快感，悟到更多人生的真谛，一切艰难困苦，一切生生死死的威胁都会被你那高于感情的采访热情所溶解。

《 航空摄影测量试析 》

摘要：我国的测量技术随着科技的进步和社会的发展已经有了大大的提高。航空摄影测量已成为测量工程的重要组成部分，我国的经济发展和一些突发事件的发生提供了帮助。笔者就航空摄影测量进行了较为系统的介绍。

关键词：航空;摄影;测量

1. 航空摄影测量的基本该概念及种类

航空摄影测量指的是“在飞机上用航摄仪器对地面连续摄取像片，结合地面控制点测量、调绘和立体测绘等步骤，绘制出地形图的作业”。航空摄影测量单张像片测图的基本原理是中心投影的透视变换，立体测图的基本原理是投影过程的几何反转。利用航空摄影测量技术可以快速获得道路阻断、河流阻塞、城镇的损坏和重要基础设施的破坏情况，为抗震救灾决策指挥提供依据。也可以在城镇规划中提供数据依据。航空摄影测量的作业分外业和内业。外业包括：像片控制点联测，像片控制点一般是航摄前在地面上布设的标志点，也可选用像片上明显地物点(如道路交叉点等)，用测角交会、等外水准、测距导线、高程导线等普通测量 方法 测定其高程和平面坐标。综合法测图。内业包括：加密测图控制点，以外业像片控制点为基础，一般用空中三角测量加密方法，推求测图需要的控制点、检查其平面坐标和高程。

2. 解析空中三角测量

在精密立体坐标量测仪或解析测图仪上，立体量测加密点及框标在左右像片上的坐标。当作业人员通过观测系统使左右眼分别观察左片和右片，则可看到重建的立体光学模型。其他建立立体视觉的方法，包括：互补色法，偏振光立体眼镜法;液晶立体眼镜法等。

2.1 内定向、相对定向和绝对定向

内定向是指“根据量测的像片四角框标坐标和相应的摄影机检定植，恢复像片与摄影机的相关位置，即确定像点在像框标坐标系中的坐标”。在立体测图仪上的内定向，是通过严格的装片来实现的，即使用对点器(―种精巧的放大镜)，分别地将涤纶像片上的框标精确对准承片盘上的相应框标。从而就实现了恢复像片内方位元素.对于解析测图仪，则只需将像片的基线大致平行于仪器的X 轴.像片的内定向，是通过精确量测像片的四角框标，利用严密的解析公式计算求解，同时进行像片的变形改正。

相对定向是指“恢复摄影瞬间立体像对内左右像片之间的相对空间方位”。确定两个像片的相对空间方位需要五 个参数.相对定向的数学关系通常用同名光线共面条件表示，即左右摄影中心至地面点的两条光线共面。相对定向至少需量测六个定向点，利用最小二乘法平差解算。对于模拟型立体测图仪，包括机助测图系统，立体像片对的相对定向，是通过左右像片车架的空间运动来实现的，以便消除立体模型内各点的上下视差，从而实现恢复立体像对左右片在摄影瞬间的相对空间方位。

绝对定向是指“确定立体模型或由多个立体模型构成的区域的绝对方位，也就是确定立体模型或区域相对地面的关系”。绝对定向参数为七个。传统的模拟立体测图仪绝对定向，通常分成高程置平和平面对点两个步骤来完成的.立体模型的绝对定向，通常需要六个已知平高定向点，至少应有四个平高点。解析测图仪和机助测图系统，立体模型的绝对定向，是按三维正形变换算法，利用最小二乘法进行平差解算的。

2.2 区域平差和联合平差

区域平差也称“区域空中三角测量”，俗称“电算加密”，是“对整个区域网进行绝对定向和误差配赋”。区域平差目前一般采用独立模型法或光线束法。独立模型法是以单个立体模型为单元，而光线束法则以单张像片为单元。联合平差是指“摄影测量数据与非摄影测量数据的整体联立解算”。联合平差指“带辅助数据的解析空中三角测量”。辅助数据系指大地测量观测数据，例如地面距离、水平角、方位角，像片外方位元素，湖面点等高等条件。目前，联合平差主要是指，摄影测量数据与机载GPS 精确定位数据的同时整体解算。这是解析空中三角测量的一项重要进展，可以实现少地控或无地控空中三角测量。

3. 数据采集―测图

3.1地物采集

作业人员在完成立体模型的绝对定向后，需经专职质量检查人员联机检查，确认精度符合要求后，方可进行地物采集。应参照外业调绘片，在立体模型上仔细辨认，分类进行测绘.对于数字化测图，应按统一的地物编码系统分类进行采集，并且分层进行存储。同时采集的数据还应加上地物属性，以方便于同GIS 建立接口。为了便于在采集和编辑中明显地区分不同的地物，各种现状地物通常赋予相应的颜色。

3.2 地貌采集

在传统的模拟测图中，包括机助测图中，地貌采集是由等高线描绘和注记高程点两个部分组成的。等高线的基本等高距，应按规范根据成图比例尺、地形类别及用图需要选定;计曲线则取基本等高距，即首曲线的5 的倍数。高程注记点，一般选在明显地物点和地形点上，依据地形类别及地物点和地形点的多少，其密度规范规定图上每10cm×10cm 为5・20 个点。在解析测图仪上，地貌测绘可以有多种选择方式，除按等高线和高程注记点外，还可采用按程序控制的矩形格网或断面方式采集地形点。

4. 原图编辑及原图清绘

地形原图编辑包括对原图中地物地貌表示不合理之处的处理，相邻图幅的接边处理，以及道路、河流、街道等名称的注记。在传统的模拟测图中，原图清绘的主要任务是在铅笔稿原图上进行清理着色，或者在聚脂薄膜上刻绘。对于数字化测图，在经过图形编辑和审校后，可直接利用高精度绘图机绘制线划地形图，还可用磁介质提供数字地形图产品。航空摄影测量是根据摄影过程的几何反转原理，置立体像对于立体测图仪内，建立起所摄地面缩小的几何模型，借以测绘地形图的方法的。航空摄影测量的主题，是将地面的中心投影变换为正射投影。这一问题可以采取许多途径来解决。如图解法、光学机械法和解析法等。在每一种方法中还可细分出许多具体方法，而每种具体方法又有其特有的理论。其中有些概念和理论是基础性的，带有某些共性，如像片的内方位元素和外方位元素，像点同地面点的坐标关系式，共线条件方程，像对的相对定向，模型的绝对定向和立体观测原理等。

参考文献

肖志婷，郝娜. 数字航空摄影测量数据处理关键技术探讨[J]. 测绘与空间地理信息，2014(07).

刘先林，段福洲，宫辉力. 航空摄影科技发展成就与未来展望[J].2007(03).

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摘 要

由于无人值守变电站越来越多，这对电力管理部门在技术和管理上都带来了新的挑战。无人值守变电站的自动化、智能化的程度越来越高，各种在线监控系统也越来越多，对于信息化管理的要求也更高。因此亟待需要一个统一监控平台将电气设备、环境、图像、各种报警装置全方位直观展现，以便管理操作人员能快速、直观、便捷的查看到所需的实时或历史数据。本项目即是针对以上所列出的无人值守变电站运行管理的新挑战，通过基于虚拟现实(VR)技术的变电站远程统一智能监控平台的应用研究，来提高无人值守变电站的运行管理水平。

【关键词】虚拟现实 电力 智能 监控平台

1 引言

随着电力自动化技术的快速发展，越来越多的常规变电站改造为无人值守变电站，无人值守变电站的电压等级和范围越来越广，成为未来发展的必然趋势。在常规变电站改造为无人值守变电站以后，它实现了变电站运行的自动化、精度化，确保了对变电站事故的处理效率和准确性，进一步保障了 系统安全 ，减少了人员的误操作，减少了大量的运行值班人员，提高了劳动生产率，降低了成本，带动了企业科技进步。

但是无人值守的模式无论是在技术上还是管理上都对原有的模式带来了新的挑战。无人变电站的电压等级各站有所不同，设备型号复杂，对于管理运行人员熟悉设备的运行、维护和操作的要求高。并且无人值守变电站的自动化、智能化的程度越来越高，各种在线监控系统也越来越多，对于信息化管理的要求也更高。因此亟待需要将不同监控系统按照设备的真实场景进行统一、整合、分析，电气设备、环境、图像、各种报警装置能全方位直观展现，以便管理操作人员能快速、直观、便捷的查看到所需的实时或历史数据。

2 项目内容

本项目即是针对以上所列出的无人值守变电站运行管理的新挑战，通过基于虚拟现实(VR)技术的变电站远程统一智能监控平台(以下简称“平台”)的应用研究，来提高无人值守变电站的运行管理水平，如图1所示。

2.1 平台的功能

2.1.1 真实三维再现变电站场景

直观再现变电站的建筑、主控室、开关室及环境场景; 直观显示电气一次部分以及电气部分的实际连接;直观显示开关柜的位置、外观 ; 直观显示辅控设备的现场安装位置。

2.1.2 集中展示设备工况

3D实景中沉浸、快速、便捷地查看任意电气设备的相关数据、数值、图像，并可进行历史变化趋势的对应分析、判断。

与Scada系统融合――实时展示电气设备的Scada遥测、遥信数据，并统计开关跳闸次数、变压器调档次数及瓦斯保护动作次数;

与图像监测系统融合――实时显示现场监测图像;

与在线测温系统融合――实时显示在线温度;

与现场巡检系统融合――展示设备巡检历史记录。

2.1.3 自动灵活查看实时图像

双击场景中的设备，图像设备自动进行转向、对焦，颠覆传统人工查找摄像机、转动云台、聚焦等一系列繁琐动作;无需查找图像设备，可快速、便捷、准确地进行对应设备的远程外观察看、拍照、热红外成像测温、热红外拍照等一系列动作，并智能生成人性化的记录、 报告 等。

2.1.4 设备异常告警

整个三维场景中，每个设备模型会随着实时采集来的数据，智能判断设备工作状态是否正常;对于出现异常的，三维场景会自动将设备渲染成告警模式并定位，不断提示操作人员及时排除故障;解警后，可在设备数据面板中查看历史告警记录。

2.1.5 远程巡视

设定所需巡检的设备点以及关注的数据量、视频图像外观、热红外成像等必要的巡检信息，系统自动生成巡检路径;巡视人员通过平台随机或定时进行远程巡检，当进入已设定的巡检设备点时，系统将相关的设备相关在线监测数据，进行集中展示;对实时巡检的结果、过去时间短的变化趋势等进行正常与否进行巡视、判定，形成远程综合分析巡检结果记录，如图2所示。

2.2 基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台的特点

2.2.1 直观逼真

虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化、操作以及实时交互的环境。本平台中将通过三维模型忠实逼真地再现了安阳市北郊变电站场景，产生了沉浸式的交互环境。

2.2.2 统一管理

基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台可融合各种平台系统，展示其相应数据或图像，如Scada电气数据(遥信、遥测数据)、在线测温数据、辅助监控系统的视频图像等。

2.2.3 智能监控

基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台融合数字视频监控、RFID无线识别、智能门禁、智能报警等多种监控方式：

整个三维场景中，每个设备模型会随着实时采集来的数据，智能判断设备工作状态是否正常。对于出现异常的，三维场景会自动将设备渲染成告警模式并定位，不断提示操作人员及时排除故障;

所有的图像、安防、消防、周界、门禁、温湿度、各种传感设备、三维一次电气设备及其附件的各种属性、数据、动作、变化规律，均可以作为告警条件，进行告警及组合告警触发。

2.2.4 智能远程巡检

优化目前传统的现场巡检模式，通过在该平台上设定巡检路线、巡检设备、巡检数据量、设备外观等不同巡检内容，巡视人员在定时或随机通过该平台上进行远程巡检，当进入巡检设备点时，系统将相关的设备相关在线监测数据，进行集中展示，并对实时巡检的结果、过去时间短的变化趋势等进行正常与否进行巡视、判定，形成综合分析结果记录，能远程、高效进行电气设备多系统、跨平台巡测，减少现场巡检频次，形成和现场巡检的高度互补、统一。

3 技术实现 3.1 3D建模技术

三维建模软件为3dMax，它是Autodesk公司开发的基于PC系统的三维动画渲染和制作软件，它功能强大，扩展性好。它适合制作建筑模型、物体动画模型以及人物动画模型等，可利用系统自带的材质库，或自制的贴图，来达到逼真的效果。

3DMax还可以将模型文件导出多种格式的文件，可用于 Java3D开发的引擎平台加载，如obj文件、3ds文件、mdl文件和smd文件等。

本平台引擎所适用的模型有obj、3ds和ms3d。基本场景静止模型采用obj文件格式;刀闸开合、门开合的动画采用3ds格式;漫游人物动画采用ms3d格式。

3.2 平台引擎技术

由于本平台采用B/S架构，所以平台引擎选择用Java3D 来实现VR技术。Java 3D是Java语言在三维图形领域的扩展，是一组应用编程接口(API)。客户端只需要使用标准的Java虚拟机就可以浏览，因此具有不需要安装插件的优点。而且Java3D是基于Internet的软件开发平台，它能将图形功能与Internet很好地集成在一起，因此它非常适用于开发基于网络的VR系统。

本平台算法有如下创新点：

(1)创新采用双视野模式展示变电站复杂场景中的人物/眼睛视野模式;更加直观，沉浸地再现变电站复杂真实场景，实现变电站复杂场景及电气设备、屏柜等多视角三维展。

(2)针对三维变电站场景地形的复杂性，改进传统2D启发式搜索A*算法，大幅度提升变电站复杂三维场景自动寻径的消耗时间。

(3)改进了三维变电站复杂场景中地面高低的检测算法，创新地增加了多维射线，来检测路面的高度信息，提高检验的精确性。

(4)根据变电站场景的复杂性、电气设备的布局复杂以及空间局限性，改进传统的AABB碰撞检测算法，采用动态AABB碰撞检测算法，大幅度提高碰撞检测的准确性。

(5)在变电站三维复杂场景中人物平滑移动，摒弃传统的BSP树，采用椭球体算法并添加滑动公式，实现碰撞后的平滑移动及电力巡检人物碰撞后的椭球体滑动处理。

3.3 系统接口技术

本平台与 其它 所需展示的系统接口程序采用Web Service模式。它是基于网络的、分布式的模块化组件，它执行特定的任务，遵守具体的技术规范，这些规范使得Web Service能与其他兼容的组件进行互操作。Web Services 利用 SOAP(简单对象访问协议)和 XML(Extensible Markup Language可扩展标记语言 )对这些模型在通讯方面作了进一步的扩展以消除特殊对象模型的障碍。XML是用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言，提供统一的 方法 来描述和交换独立于应用程序或供应商的结构化数据，可以用来标记数据、定义数据类型，是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言，非常适合 Web 传输。

本平台的一大功能是可以展示不同系统的实时参数，不同的系统有不同的编程方式，而且像Scada系统，数据量大，且实时性要求很高，接口程序需要设计的灵活、高效，扩展性好。

与Scada系统接口：Scada系统中有所有电力设备所有遥测、遥信数据，本平台需要快速、便捷的从如此庞大的数据量中检索出所需的数据是个难点

与变电站辅控系统接口：本平台需要从辅控系统中要快速便捷地检索出实时图像、及智能报警信号，而图像的文件一般比较大，快速流畅地在3D平台中展示是个难点。

预留与其它系统的接口：因为本平台可以融合其它多种系统平台的数据，所以要求它在扩展性上做到有足够的冗余设计。

4 结论

基于虚拟现实(VR)技术的统一监控平台三维系统采用先进的软硬件技术，在系统功能方面立足电力变电站智能化管理和安全运行的实际情况，解决了传统管理中很多人工难以解决的问题，同时面向变电站整体模块，克服过去各系统数据条块分割、人工关联的弊端，从变电站实际指挥、运行诊断、检修操作等实际使用的角度出发，实现变电运行设备数据准确及时的采集，电气设备、各种监控装置等真实位置场景及实时状态进行直观、立体、逼真的集中再现及变电站三维巡视的漫游、数据记录、外观记录、巡视分析报告录入等数据的直观、统一再现。规范了业务流程的管理，减少了人工和材料损耗，实现了信息数据及分析的自动生成，实现了变电运行的智能及集中化管理。

参考文献

[1]陈卓等.基于虚拟现实的变电站培训仿真巡视功能研究 [J].现代计算机(下半月版)，2010(09).

[2]张照彦等.虚拟现实在变电站仿真中的应用 [J].计算机仿真，2008，25(2).