Sistemas decapacitaci

ónbasados enRealidad

Virtual

ALEn3D / 3DMaPSS

Casos de Estudio:

Adiestramiento en el mantenimiento a

sistemas de distribución

Contenido Introducción

Terminología de RV Mantenimiento a sistemas de distribución Motivación

Sistemas de capacitación basados en RV

Arquitectura Fases de desarrollo Características (DEMO)

ResultadosConclusiones

Introducción La Realidad Virtual es un área multidisciplinaria que tiene un amplio espectro de aplicación, por ejemplo: (1) Simulación de situaciones que involucran algún riesgo.(2) Interpretación y análisis de datos científicos mediante visualización de datos. (3) Navegación en ambientes virtuales y manipulación de elementos tridimensionales a fin de explorar y comprender procesos, fenómenos y conceptos.

Está presente en muchas industrias como la del entretenimiento, medicina, militar, automotriz y de energía.

Ha demostrado ser útil en los proceso de diseño, simulación y capacitación.

¿Qué es Realidad Virtual (RV)?

Es una representación tridimensional de un mundo real o imaginario generado por una computadora.

Los usuarios pueden experimentar los ambientes virtuales mediante pantallas 3D, teclado, mouse, guantes, equipos de retroalimentación táctil y sistemas de rastreo

¿Cuándo usar RV?1. Conocer lugares remotos, de

difícil acceso o imposibles de visitar en la vida real

Conocer y manipular la estructura del átomo

Ver la hélice del ADN Visitar la futura estación espacial Realizar un recorrido en Marte Recorrer las venas y arterias del cuerpo

humano en un micro submarino Explorar una pirámide egipcia o

cavernas prehistóricas cuya visita constituye un riesgo para su conservación.

Visitar una plataforma petrolera sin necesidad de recorrer grandes distancias incluso sin importar si en la vida real hay mal tiempo o clima poco favorable.

VentajasSe eliminan las barreras geográficas

Se evitan costos de traslados y viáticos

2. Realizar pruebas sin estar en riesgo, ni destruir o dañar personas u objetos reales

Permite a los cirujanos operar a pacientes inexistentes (sin riesgo de matarlos).

A químicos intentar la creación de nuevas moléculas usando materiales muy costosos.

A diseñadores de automóviles probar los vehículos en carreteras ficticias.

Probar un diseño antes construir. Simular un vuelo en condiciones críticas.

¿Cuándo usar RV?

VentajasAhorros en materia prima

Reducción de accidentes e impacto ambiental

Detectar errores de diseño a tiempo

Se puede explicar cómo se realiza la fecundación.

Explicar la expansión del imperio romano. Mostrar el funcionamiento de una máquina

compleja como un aerogenerador. Interpretación y análisis de datos científicos

mediante visualización de datos. Enseñar cómo funcionan “por dentro” las

cosas.

¿Cuándo usar RV?

VentajasSe reducen las curvas de aprendizaje

La comunicación es más efectiva

“Una imagen dice más que mil

palabras”

3. Facilitar la comprensión de procesos, hechos, fenómenos o conceptos complejos.

Tipos de Realidad Virtual1. Realidad No

InmersivaPermite la interacción a través del ratón y el teclado sobre un monitor gráfico, así el usuario nunca pierde la visión del mundo circundante. Es también conocida como RV de escritorio.

Aspectos claveNo requiere de una gran inversión de equipo de computo para que se pueda utilizar

Fácil de implantar

Promueve el auto-aprendizaje

Tipos de Realidad Virtual2. Realidad Virtual Imersiva

(RVI)Ofrece al usuario la sensación de “estar dentro” de un ambiente virtual para interactuar con los elementos existentes mediante la estimulación de sus sentidos visuales, táctiles, auditivos y “olfativos”.

Puede demandar el uso de dispositivos tales como guantes, visores, rastreadores de posición, joysticks, sonido envolvente, emisores de olor, etc.

Aspectos claveLa experiencia de usuario es mas impactante

Implica una inversión mayor

Puede mejorar las destrezas del usuario

Tipos de Realidad VirtualRealidad AumentadaAgrega al mundo real sonidos o imágenes generadas por computadora. Hay de 2 tipos:1. Basada en la posición geográfica

2. Por reconocimiento de imágenes

Usando la cámara del dispositivo se detectan patrones o figuras las cuales son reemplazadas por texto, imágenes o modelos tridimensionales

En función de la ubicación y orientación del usuario se muestra información contextual.

La RV en el IIECapacitación

Adiestramiento en LíneasEnergizadas (ALen3D)

Mantenimiento y Puesta a Punto de Subestaciones (3DMaPPS)

Mantenimiento a líneas de Transmisión (SiCamLT)

Promueven la estandarización y capturan el conocimiento tácito Es un repositorio de mejores prácticas y registro de experiencias que permanecen en la empresa, aún cuando sus empleados se jubilen Contribuye a disminuir accidentes y ahorrar costos en viáticos ya que los usuarios aprenden a su propio ritmo desde una PC

BENEFICIOS

La RV en el IIE

Maquetas Electrónicas Tridimensionales Inteligentes (METIS)

Sistema para el Diseño de Subestaciones Eléctricas de Distribución (SiDSED)

Diseño

Permite identificar errores antes de construir Mejorar la toma de decisiones

BENEFICIOS

Sistemas de distribuciónMantenimientoEn muchas ocasiones, el trabajo se debe llevar a cabo sin interrupciones en el suministro eléctrico, usando técnicas de “línea viva”, no obstante, estas tareas incrementan el riesgo de accidentes por descargas eléctricas.

Riesgos: Estructuras altas y de difícil acceso, espacios reducidos de trabajo con poca ventilación y susceptibles a inundaciones o presencia de gases tóxicos, etc.Se necesita personal bien

capacitado

MotivaciónEl esquema tradicional de capacitación en CFE presentaba los siguientes aspectos:

Monótona. Los alumnos conocen la teoría mediante la lectura en papel, en muchas ocasiones la información está dispersa y no relacionada directamente al mantenimiento. Con RV, el adiestramiento puede ser más eficiente al ofrecer una experiencia de usuario más impactante y atractiva.Riesgosa. Con RV los usuarios aprenden de manera segura para después usar sus conocimientos en una instalación real.

Limitada. Los estudiantes pueden aprender sin necesidad de visitar una instalación remota o poco usual, además de conocer los materiales y herramientas sin necesidad de visitar el almacén o incluso si las piezas están en uso por otras personas.

ArquitecturaHemos desarrollado sistemas de capacitación basado en realidad virtual no inmersiva llamados ALEn3D (Adiestramiento en Líneas Energizadas) y 3DMaPPS (Mantenimiento y Puesta a Punto de Subestaciones) los cuales tienen la siguiente arquitectura

Proceso de desarrollo

Características

Almacén virtual. Facilita familiarizarse con los equipos acortando el tiempo de aprendizaje.

Escenarios 3D Interactivos.Incluye consejos y mejores prácticas de expertos apegados a las normas de CFE.

Evaluación práctica y teórica. Registra los errores cometidos por el alumno. Los instructores diseñan exámenes y evalúan los conocimientos de sus alumnos.

Administrador de cursos. Lleva la gestión de cursos impartidos, las maniobras enseñadas, los instructores y alumnos participantes.

Alen3D LS

Demostración

Alen3D LS 3DMaPPS

Resultados

Media TensiónLíneas Aéreas

Alta TensiónLíneas Aéreas

Corren en una PC convencional por lo tanto son economicos y fáciles de implementar.

Cables subterráneos

Alta, Media y Baja Tensión

Hemos desarrollado una suite de aplicaciones, las cuales están instaladas a nivel nacional y están siendo usados para capacitar a miles de técnicos electricistas.

Resultados

Media Tensión

210Equipos

43Maniobras

Cant.

Tipo de Maniobra3 Cambio de Aisladores  De suspensión y tipo alfiler3 Cambio de corta circuito fusible  En estructuras estructura TS30/RD3 y 1TR2B

10 Cambio de estructuras con canastilla o plataforma

  AD30/RD3, TS30/RD3, CT10/CT2, AP30, PS30, RD30/RD3, VS30/RD3

2 Cambio de postes  PS30, DS30

10 Conversión de estructuras  AD30 a TS30, AD30 a VS30, TS30 a AD30, etc. 2 Instalación de Cuchillas  En AD30 con 2 canastillas ó 2 Plataformas2 Instalación de Estribos  En TS30 con canastilla o plataforma

11 Especiales  Cambio de apartarrayos

Cambio de cruceta Cambio de remate preformado Cambio de una cadena de aisladores Conexión de cuchillas de operación en grupo Falla de línea caída en media tensiónInstalación de equipo de puesta a tierraInstalación de transformador de distribuciónInstalación de un empalme tubular Reposición de un fusible en un ramalRescate de liniero accidentado

Proyecto ganador de

premio Innova 2008

Resultados

Alta Tensión31

Maniobras

Cant.

Tipo de Maniobra15 Cambio de aislamiento (vidrio, porcelana,

sintético)  12 - Con pértiga  3 - Procedimiento mano desnuda9 Cambio de accesorios y estructuras  2 - Apartarrayos tipo Alea  2 - Conector a compresión  2 - Sustitución de amortiguador  1 - Sustitución de poste de madera  1 - Sustitución de estructura IS  1 - Sustitución de cola de rata en cable de

guarda 7 Maniobras especiales  2 - Rescate de liniero accidentado  1 - Apertura y cierre de puentes en subestación  1 - Elevación de crucetas en estructuras IS  2 - Lavado de aislamiento  1 - Medición al sistema de tierras

262Equipos

Resultados

Subterráneas74

Maniobras

Cant.

Tipo de Maniobra4 Cambio de equipos por mantenimiento  1 - Seccionador de Pedestal  1 - Transformador Trifásico de Pedestal  1 - Transformador Monofásico de Pedestal  1 - Transformador Monofásico Sumergible4 Inspección y detección de puntos calientes  2 - Detección de puntos calientes en empalmes y terminales de AT  2 - Inspección a Pozo de Visita de AT, mantto. preventivo a empalme AT

en muerto27 Cambio de accesorios y reposición de niveles:  5 - Terminales de 200 y 600 A (Termo-contráctil, en frío y pre-moldeada)  6 - Empalmes Rectos de 200 y 600 A (Termo-contráctil, en frío y pre-

moldeada)  4 - Boquillas (De extensión 600, doble inserto, reductora 600/200, tipo

inserto)  2 - Apartarrayos (tipo boquilla estacionaria y tipo codo)  3 - Conectadores tipo codo (sencillo de 200, portafusible de 200, tipo T

de 600)  1 - Tapón Aislado de 600  1 - Conector tipo unión de 600  1 - Conectador Múltiple de Media Tensión   2 - Fusibles (De rango completo en transformador trifásico 300kva y

Limitador de corriente en transformador monofásico)  2 - Reposición de niveles de aceite y gas en seccionadores5 Maniobras correctivas  2 - Cambio de empalmes de AT por falla (pre-moldeado y termo-

contráctil)  1 - Cambio de Terminal contráctil en frío de AT por falla  1 - Localización de falla en baja tensión (en acometida o secundario)  1 - Cambio de conectador múltiple de baja tensión de 600 V en fase en

vivo4 Actividades variadas  1 - Rescate de liniero accidentado en Pozo de Visita  1 - Cambio de posición de cambiador de derivaciones (TAPS) en T1F  1 - Maniobra de seccionamiento en T1F configuración en anillo  1 - Maniobra de seccionamiento en seccionadores configuración en

anillo

329Equipos

Entre otras…

Resultados

44Pruebas

Pruebas de factor de potencia del aislamiento al transformador de potencia

Pruebas de resistencia de aislamiento a TCs

Prueba de Tiempos de Operación y Simultaneidad de Cierre y Apertura a Interruptores de Potencia

Pruebas al banco de baterías y cargador

Detección y medición de puntos calientes

Inspección de subestaciones Entre otras

Beneficios Promueve la normalización y estandarización de procedimientos de mantenimiento a líneas energizadas Capturan el conocimiento tácito de los operadores expertos Es un repositorio de mejores prácticas y registro de experiencias que permanecen en la empresa, aún cuando sus empleados se jubilen Contribuye a disminuir accidentes en actividades de mantenimiento riesgoso Permite ahorrar costos en viáticos y transportación asociados a la capacitación ya que los linieros podrán aprender desde una PC Herramienta de apoyo para la certificación de competencia laboral

Aspectos identificados

Conclusiones El sistema propuesto provee a la CFE una herramienta de capacitación de bajo costo y fácil de usar, que contribuye a garantizar la seguridad del personal y equipos durante las etapas de entrenamiento.

Dicho sistema ha sido adoptado como una alternativa para modernizar y mejorar el esquema de entrenamiento tradicional de la empresa, además de ser una herramienta de apoyo en la certificación de conocimientos y habilidades del personal operativo de las líneas de distribución.

El sistema Alen3D ha recibido reconocimientos por su grado de innovación como herramienta de apoyo a la seguridad y capacitación.