A Virtual Reality Substation Laboratory (VRSL) é um software desenvolvido pelo Grupo de Redes Elétricas Inteligentes (GREI) para melhorar o processo de ensino-aprendizagem em cursos de Engenharia Elétrica no que tange ao conteúdo de subestações.
Seção 1 – Qual é a principal função do Virtual Reality Substation Laboratory (VRSL)?
O software recria, de forma fiel, a subestação de distribuição de energia elétrica que alimenta o Campus Professor Prisco Bezerra da Universidade Federal do Ceará (UFC).
O software possui dois ambientes para exploração discente, sendo eles o Pátio da Subestação e a Casa de Comando. No pátio é possível visualizar os equipamentos de uma subestação de distribuição, tais como Transformador de Corrente (TC), Transformador de Potencial (TP), transformadores de potência, chave seccionadora, religadores e estruturas de concreto, conforme ilustrado nas Figuras abaixo que comparam o real com o virtual.
Além disso, no ambiente do pátio também há um drone no qual os alunos podem sobrevoar a subestação com a finalidade de visualizar os equipamentos por um ângulo melhor, conforme mostrado abaixo.
O ambiente da Casa de Comando possui os quadros de proteção e automação com seus respectivos equipamentos, como relés, computadores industriais e Switches. Neles, é possível interação para criar simulações completas de eventos de falta que ocorreram na subestação real, com supervisório, oscilógrafias e diagrama de atuação das proteções, conforme exibido na Figura abaixo.
Seção 2 – Como usar o VRSL?
Para apenas utilizar o software, na Seção 3 está disponibilizado um link com um arquivo .zip para o download dos arquivos necessários para executar o VRSL em qualquer computador. Após baixar os arquivos, é indicado a leitura do arquivo read_me.txt que contém as instruções para a instalação apropriada. Para executar o software, os requisitos mínimos são:
• Memória RAM 8 Gb DDR4;
• Placa de vídeo de 2GB;
• Processador i5 8ª Geração, cache de 12 MB, até 4.40 GHz;
• Utilização do SSD mínimo 256 GB.
Importante salientar que os requisitos mínimos não oferecem a melhor solução para o ensino, haja vista que o software possui muitos equipamentos pesados. Portanto, os requisitos recomendados para a utilização fluida do software são:
• Memória RAM 16 Gb DDR4;
• Placa de vídeo de 4GB;
• AMD Ryzen 5000 Series 7 ou 13ª geração Intel® Core™ i5-13450HX (10-core, cache de 20MB, até 4.6GHz);
• Utilização do SSD mínimo 256 GB;
Após a instalação apropriada do software, o usuário será levado para o ambiente da subestação e as instruções para utilização do software estão descrito abaixo:
• Tecla W – Movimentação para frente;
• Tecla A – Movimentação para direita;
• Tecla S – Movimentação para trás
• Tecla D – Movimentação para esquerda
• Tecla Shift – Corre rápido
• Tecla Ctrl esquerdo - Agachar
• Tecla Ctrl direito – Ponta dos pés
• Tecla I – Movimentação pra frente no drone;
• Tecla K – Movimentação para trás no drone;
• Tecla J – Movimentação para direita no drone;
• Tecla L – Movimentação para esquerda no drone;
• Tecla O – Sair do drone
• Tecla T – Parar o drone no ar;
• Tecla E – Interagir com componentes, como portas, drones etc;
• Tecla M – Habilitar/Desabilitar minimapa;
• Tecla Barra de espaço – Pular;
• Tecla Esc – Opções do jogo.
Dentro do VRSL o usuário tem liberdade para se movimentar e visualizar qualquer equipamento em qualquer ângulo. É recomendável que o usuário acesso o computador, na casa de comando, para utilizar todas as funcionalidades do software, como visualizar e interagir com o diagrama unifilar da subestação e visualizar simulações.
Seção 3 – Indicação de aula utilizando o VRSL?
Para guiar o(a) professor(a) que tenha a intenção de utilizar o VRSL em sala de aula, foi criado um plano de aula para servir de modelo e de exemplo para replicação. A disciplina em questão chama-se Geração, Transmissão e Distribuição e tem o objetivo de introduzir, ao discente, os conteúdos da área de Sistemas Elétricos de Potência. Aconselha-se utilizar do plano de aula sugerido, que se encontra no drive com link abaixo, após as aulas teóricas de subestação com a finalidade de mostrar um ambiente em 3D do conteúdo abordado em sala de aula.
Seção 4 – Prémios e publicações envolvendo o VRSL.
O presente projeto é fruto da parceria com CNPq, oriunda da chamada universal de 2023, intitulada “Plataforma Multidomínio em Realidade Virtual aplicada ao processo de Ensino-Aprendizagem.” Além disso, o presente projeto adquiriu, no CINASE 2023 – Edição Fortaleza, o prêmio de Melhor Projeto P&D e o prêmio O Setor Elétrico (OSE) de Melhor Projeto Geral. Além disso, seu desenvolvimento e aplicação gerou os seguintes trabalhos:
Trabalho de Conclusão de Curso
Artigo Científico no evento ERIAC XIX
Seção 5 – Pesquisadores envolvidos no projeto
Daniel Jaguaribe - Lattes
Giovanni Barroso - Lattes
Raimundo Sampaio - Lattes
Antônio Melo Júnior - Lattes
Ruth Leão - Lattes
Milena Teixiera - Lattes
Gustavo Alves - Lattes
Rômulo Moura - Lattes
Richarles - Lattes
Gabriel Araújo Pinheiro - Lattes