依托虚拟仿真技术，构建1:1还原抽水蓄能电站全场景数字孪生体，以“自主探索+沉浸式学习”为核心，覆盖电站全场景漫游、关键设备认知、核心原理可视化及机组维护实操四大核心模块，帮助学习者快速掌握抽水蓄能电站的结构组成、工作机制及运维要点。

通过抽水蓄能电站虚拟仿真实验，项目开发支持VR版本/PC版本，二者均可以实现对电站的认知与了解，其中，采用VR技术及配套硬件VR设备，了解建设抽水蓄能电站的重要意义，培养学生“绿水青山就是金山银山”的发展理念。通过自主鸟瞰漫游模式，查看抽水蓄能电站主要建筑物的总体布置，了解抽水蓄能电站的选址原则和建筑物布置特点、功能和设计依据。

一、抽水蓄能电站自主漫游：全场景沉浸式参观

支持第一视角/第三人称自由切换漫游，配备场景导航地图、关键区域标记及语音讲解功能，学习者可自主选择参观顺序，深入了解电站各区域的功能定位、布局特点及环境要求。

支持用户自动漫游、直升机漫游、公交车漫游。

（1）上水库

① 水库主体结构：混凝土重力坝/拱坝的坝体形态、坝顶高程、溢洪道位置及结构（含溢洪闸门、泄洪通道）；② 进水口系统：进水口的外观结构、拦污栅布置、闸门类型（快速闸门/工作闸门）及操作机构；③ 附属设施：水位监测站、雨量监测设备、安全防护栏及巡检步道；④ 环境认知：上水库的水源补给方式、库容规模、正常蓄水位与死水位范围。

（2）下水库

①主体结构：库岸防护工程（护坡、护岸）、尾水出水口布置（扩散段结构、消力池）；② 附属设施：尾水监测设备、水质取样点、生态流量放流装置；③ 连接结构：下水库与输水系统尾水隧洞的衔接部位，尾水闸门的布置形式。

（3）发电机层

① 核心设备布局：水轮发电机组的排列方式（单机容量、台数）、发电机定子、转子的外观结构，机组之间的间距及检修通道；②建筑结构：发电机层楼板承重结构、通风散热系统风口位置等；③安全设施：应急照明、消防栓、绝缘垫、警示标识（高压危险、禁止攀爬）。

（4）业主营地

① 功能分区：办公区（电站调度中心、运维管理办公室）、生活区（宿舍、食堂、文体设施）、辅助区（物资仓库、应急指挥中心、医务室）；② 了解电站日常运维管理体系、人员分工及应急响应机制。

（5）地面开关站

①核心设备：主变压器、高压断路器……；②功能认知：开关站的电能汇集、变换及输送功能，不同电压等级（如220kV、500kV）的设备区分。

（6）输水系统

①隧洞结构：引水隧洞、尾水隧洞的内部形态、检修通道布置；②关键构筑物：调压井的结构原理、压力钢管的布置走向及支撑方式、伸缩节的位置及功能；③连接部位：隧洞与上水库进水口、机组蜗壳的衔接结构，尾水隧洞与下水库出水口的衔接细节；④附属设备：隧洞内的照明系统、排水系统、安全监测设备。

（7）变电站

①核心设备：主变压器的铁芯、绕组结构（油浸式/干式）、高压开关柜、无功补偿装置（电容器组、电抗器）、并网断路器……

二、抽水蓄能电站设备结构认知模块：拆解式可视化学习

聚焦电站核心设备，通过“整体展示-分层拆解-细节标注”的方式，帮助学习者清晰掌握设备的内部结构、关键部件及材质特性，配套部件功能说明及技术参数标注。

（1）水轮发电机组

① 整体结构：蜗壳、导水机构、转轮、主轴、发电机定子、转子、推力轴承、导轴承的整体装配关系；② 拆解认知：逐一层级拆解各部件，查看蜗壳的螺旋线结构、导水叶的数量及调节机制、转轮的叶片形态（混流式/轴流式）、主轴的连接方式；③ 关键部件：励磁绕组、定子线圈、冷却装置（空气冷却/水冷却）、制动装置的结构细节；④ 技术参数：标注机组额定功率、额定转速、转轮直径、额定水头等核心参数。

（2）主变压器

① 整体结构：油箱、铁芯、高低压绕组、套管、散热器、储油柜的布置；② 拆解认知：查看铁芯的叠片结构、绕组的绕制方式（同心式/交叠式）、绝缘材料的类型、分接开关的内部构造；③ 附属部件：瓦斯继电器、压力释放阀、温度计的安装位置及结构；④ 技术参数：额定容量、变比、短路电压、绝缘等级。

（3）输水系统关键设备

① 压力钢管：管壁厚度、焊缝结构、防腐涂层材料；② 调压井：阻抗孔、溢流孔的结构尺寸；③ 闸门：快速闸门的门板材质、启闭机的传动机构（卷扬式/液压式）。

三、原理动画模块：核心机制可视化演示

通过3D动画+语音讲解的方式，将抽象的工作原理转化为直观的动态过程，涵盖抽水蓄能电站的核心工作循环及关键设备的工作机制，支持暂停、慢放、重复播放功能，方便学习者深入理解。

（1）抽水蓄能核心发电原理

（2）水轮发电机组工作原理

四、抽水蓄能电站机组维护：沉浸式实操演练

基于故障案例设计维护任务，学习者需按照“故障诊断-方案制定-工具选择-操作实施-效果验证”的流程完成实操，培养运维实操能力

（1）水轮发电机组日常巡检维护

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