基于互动体验式的智能电网展厅建设研究与实践

吉承文 黄良毅 张铁钢 吴春吉

摘要：当今数字时代下，对互动体验式智能展厅建设的深入研究还寥寥无几[1]。南方电网智能展厅以国际化视角全面展示南方电网在支撑智慧城市发展、智能电网建设方面做出的实践和成果，打造“南网样本”。在智能展厅中充分利用先进的空间视觉、互动服务等技术，借助图文、实物、大屏和多媒体等互动载体，将智能电网各应用环节、设备多功能特性、综合服务效果等全景仿真集成于展厅内，提供更自由灵活的互动体验行为，创造更生动完美的体验旅程，把南方电网的实践与成果融入到审美情趣的互动艺术展示中去，打造成为国际一流智能展厅，为海南博鳌智能电网国际论坛提供重要展示窗口。南方电网智能展厅的创新设计及建设实践非常具有代表性，可广泛应用在行业展厅、城市展览馆、博物馆等相关展示场所。

关键词：展厅、智能电网、互动式、空间视觉

Abstract： China Southern Power Grid will build a smart grid exhibition hall in Boao， Hainan， to comprehensively demonstrate the practices and achievements made by China Southern Power Grid in supporting the development of smart cities and smart grid construction from an international perspective， and create a "sample of China Southern Power Grid". However， the display effect is often limited by the traditional display technology， unable to present the product performance and functional advantages to the visitors in the most intuitive and fastest way. In order to make the display effect reach the expected level and create a new smart grid interactive experience center， it is proposed to make full use of advanced space vision， interactive services and other technologies， and integrate the panoramic simulation of various application links， multi-functional features of equipment， and comprehensive service effect of smart grid into the exhibition Hall in a lively and vivid way with the help of interactive carriers such as graphics， physical objects， large screens and multimedia， The first Boao smart grid International Conference in Hainan was successfully held with the design mode of "small world" including "big world". Starting from the weakness of the traditional display mode， this paper focuses on the problems， puts forward new solutions and construction goals， constructs a new type of scheme design of the smart grid display platform， such as technical framework， construction scheme， system deployment， functional framework， etc.， to provide innovative design ideas for the display of the achievements of Hainan Boao smart grid and ensure that the display achieves the expected results[1].

Keywords： Exhibition hall， Smart grid， Interactive，Space vision

0 引言

全球化时代，科技、商品、艺术品等的展览与展示变得越来越重要。展厅作为大众系统了解某个行业、某个城市等综合展览场作，变得尤为重要。传统的展示空间采用静态的宣传展示方式，如文字、陈列等方式，受制于资金、场地、场景的限制，不再能满足当前商品、科技创新、工程的展览需求，这使得我们不得不考虑用多种方式与参观者互动，将观众从被动接受转换为体验式观赏，从而提高观众的兴趣[2]。

南方电网公司（以下简称“南网”）经历长期的技术和产品积累，在电力系统中具有领先的技术优势。南网从智能电网发展的国际背景、国家在智能电网的政策、南网的发展规划、南网的建设成果、南网的战略及目标和智能电网实物几个维度进行展示，在智能展厅中比较具备有代表性。本文结合南网智能展厅的设计和建设，总结如何在有限的展示空间中，进行线上展示和线下展示的结合，实物展示和虛拟展示的结合，综合运用触摸、声音、视觉的展示元素，将产品、环境、空间、应用、业务等多方面信息融合共享，为观众提供全方位的互动体验式的观感。南网智能电网展厅的建设，为行业展厅、城市展览馆、博物馆等相关展示场所提供了样板。

1 智能电网展厅概况

南网的智能展厅建设在博鳌智能电网互动体验中心中，位于琼海市博鳌镇东屿岛南端，博鳌智能电网互动体验中心占地面积1510.37平方米，智能展厅使用面积710平方米，主要支撑南网博鳌智能电网国际论坛、中日韩电力企业峰会和博鳌亚洲论坛年会等国际合作交流，为与会嘉宾展示南网在智能电网的建设成果，提供一个交流平台，同时也为国内外兄弟单位的参观交流提供一个场所。

智能电网展厅成为南网博鳌智能电网论坛的重要对外展示窗口，为政府、企业及专家学者等提供一个共商能源转型发展、共绘智能电网蓝图的平台，推动能源产业价值链整合和相关技术装备产业发展，助力能源生态系统建设，推进数字中国建设，助力南方电网数字化转型。

2 智能电网展厅设计

从上海世博会等案例中我们可以看到，现代展示空间正面向多元化、科技化、动态化、交互性等全方面发展，在展示方式上逐渐趋向互动性和体验性，使参观者在多种感官上获得观感体验[2]。南网智能电网展厅充分利用有限的展示空间，把展示区划分为静态区、动态区及廊区，功能划分如下：

l静态区主要展示电网业态，包括智能电网发展的国际背景、国家在智能电网的政策、南网的组织架构、南网的发展规划等，位置放在主入口，主要使用语音、图片、视频、交互式展演平台等展览元素，再加以展示内容解说，静态区占用面积235平方米，宽阔方正，给参观者感官上的震撼，让参观者进门后就能全面了解电网目前发展的状态;

l动态区主要展示南网成果，包括南网的建设成果、南网的战略及目标，动态区占用面积315平方米，在三个展区中是最大的，采用沉浸式大屏和多屏联动交互展演装置，充分利用人的感官和认知体验，营造氛围让参与者高度享受其中，达到内心的最优体验;

l廊区主要展示智能电网实物，包括陈列智能设备实物、专利创新及技术创新等，并可图文并茂展示智能电网发展架构的演变历程。廊区占用面积160平方米，利用长长的走廊展示空间，以柔和的平板灯为主色调，配以筒灯和射灯，参观时有专业的讲解员进行技术讲解，给参观者引人入胜的体验，漫步长廊，意犹未尽[3]。

静态区和动态区的展示内容主要来源于智能电网展厅支撑系统，在本文第三节进行详细介绍，采用支撑系统主要有如下三个优点：

l系统采集多方数据，并能自行建模仿真，给参观者很好的互动体验;

l系统把展示的空间从有限拓展到无限，从线下拓展到线上，更好服务于国际交流合作;

l随着技术的发展，系统不断更新，使展厅与时俱进，百变百搭。

智能电网展厅充分利用了有限的展示面积，布局合理，做到了互动式体验的观感，具体分区框架设计如下图：

2.1 静态区详细设计

静态区由触摸一体机、多人交互展演平台和异形屏玄关等核心设备组成，以静态图文、结构化数据、音频等方式向参观者开放性展示，触摸一体机播放南网宣传片，多人交互展演平台展示了南方电网智能电网的发展战略、发展架构、发展历程、发展规划等内容，异形玄关屏主要展示海南省域电网、海南智能电网“75111”工程等内容，详细设计图如下：

静态区支持多人以多种形式同时交互查询，具备互动特性，主要实现以参观者为中心的互动展示目标。

2.2 动态区详细设计

动态展区是整个展厅的重点，主要由沉浸式大屏和多屏联动交互展演装置组成，提供触摸屏和智能终端接入方式，其中沉浸式大屏主要包含南方电网智能电网建设宣传片、南网智能電网战略介绍、海南智能电网示范省介绍、乐城智能电网示范区实时数据接入及呈现等内容，两套多屏联动交互展演装置主要展示南方电网智能电网创新成果、海南电网优化电力营商环境的措施及实施等内容。具体详细设计图如下图所示：

动态区展示效果与静态区最大的区别在于互动化特性，参观者不再局限于被动的内容感受，可以主动式获取有用信息。动态区内容展示方式多样化，通过声音特效、3D视频、手柄控制、智能化查询等方式，大大提升了参观者深度浏览、真实感和互动体验。

2.3 廊区详细设计

廊区采用图文加实物展示的方式，让参观者更多的了解智能电网发展的趋势，也可让参观者驻足交流，增加互动性。廊区两侧上墙图文基于颜色流动美观理论来设计，具体设计方案如下图：

廊区主要以南网倾力打造“五个环节+四个支撑体系”的智能电网架构体系为展示主线，五个展示环节为清洁友好的发电、安全高效的输变电、灵活可靠的配电、多样互动的用电、智慧能源与能源互联网，四个支撑体系为全面贯通的通信网络、高效互动的调度及控制体系、集成共享的信息平台和全面覆盖的技术保障体系。在廊道设置梯形展台，涵盖输、变、配、用、通信等领域，形成智能电网发展实物设备成果展区，同时利用立体图文、图表等方式，展示了南网近年来在科技创新、专利发明等方面取得的成果。

3 智能电网展厅支撑系统设计

智能电网展厅支撑系统充分利用可视化展示、互动服务仿真等高科技技术，在展示过程中深度体现出智能电网全生态链的业务特征。本系统主要从下面四个层面提供展示支撑：

（1）传统网络展厅虚拟空间功能，即把特定的主题、概念的集合或想法基于WEB技术的在线动态超文本，包括文字、图片、声音、动画、视频等元素，进行展示出来，提供多种互动过程和体验类型;

（2）建设电网监控展示平台，采集智能电网支撑业务系统数据，展示智能电网实时运行动态和历史运营状态;

（3）建设三维互动平台，采集各业务数据库系统准实时数据，通过虚拟仿真电网智能电网能源生态、高新技术等综合建设工程各子项建设场景，展示各子项建设内容、技术原理、特色亮点、建设成果;

（4）建设虚拟场景仿真，在本次展厅工程中，通过事故反演，展示智能电网成果、电力新技术应用体验、能源互联网生态链建设合作和保供电交流指挥5大仿真场景。

3.1 采用四层架构设计

展厅支撑系统以数据为主线，采用四层架构设计，将整个系统分为数据生成层、数据管理层、虚拟仿真平台层和应用表现层，主题架构如下图所示：

数据生成层：将展示数据进行采集，包括区域影像及规划图、基础设施三维模型等的文字、图片、视频及其他多媒体数据资源，通过编辑管理平台整合，转化为系统自有的数据库管理形式，传送到数据管理层。

数据管理层：由电力业务多媒体资源库、场景模型数据库、电力管理属性数据库以及外部映射数据库组成，分别负责管理不同形式的基础数据，提供给虚拟仿真引擎调用。

虚拟仿真平台层：采用多种仿真引擎（图形、视频、多媒体等），提供基础的数据加载调度、图形绘制和仿真模型运算功能，为上层应用提供调用接口。

应用表现层：直接面对用户，通过在线动态超文本、三维互动、监控展示、场景仿真等多种方式，提供场景导航控制及交互漫游、属性信息交互查询、三维场景空间展示与分析、电力业务多媒体库管理、关键设备作业仿真、声音及其它特效模拟、视频录制及输出、与其它系统挂接等功能[5]。

3.2 系统部署

展厅支撑系统包括数据采集服务器、三维建模和数据管理服务器、多媒体数据库、虚拟仿真服务器、监控展示服务器、WEB服务器，各个服务器可以方便的横向扩展，支持多种类型终端访问，普通手机和电脑终端可以通过客户端软件方式或者WWW浏览器方式访问，三维展示终端使用客户端软件方式访问。具体部署方案如下图：

4 总结

南网智能电网展厅于2019年10月31日建成并投入使用，为政府、企业及专家学者等提供一个共商能源转型发展、共绘智能电网蓝图的平台，推动能源产业价值链整合和相关技术装备产业发展，取得了良好的效果，将有力支撑南网博鳌智能电网国际论坛、中日韩电力企业峰会和博鳌亚洲论坛年会等国际合作交流。

南网智能电网展厅在设计中采用分区框架设计，重点突出互动体验的观感。设计思路高屋建瓴，先展示行業业态，再展示南网创新实践，最后展示实物及专利成果，把展厅分为静态区、动态区和廊区。在建设中采用智能电网展厅支撑系统对静态区和动态区进行展示支撑，为有限的展厅提供了无限的线下展示空间和线上展示空间，实现了与时俱进，百变百搭。南网智能电网展厅的设计思路和建设经验，为未来行业展厅、城市展览馆、博物馆等相关展示场所的建设具有一定的实践指导意义。

参考文献

[1]王田.当代展示中的交互体验设计研究[D].北京林业大学，2014.

[2]包敏辰，张巧玲.交互设计理念在科技展览馆中的应用研究[J].西部皮革，2019，（18）：71-73.

[3]徐凯旋.园林式酒店“廊空间”设计策略研究——以苏州地区为例[D].苏州大学，2017.

[4]陈璐莹.基于环境行为学的电力企业展厅设计研究[D].华中科技大学，2017.

[5]胡博.基于模型驱动的建模环境一SmartDesigner 3.5[D].浙江大学，2008.

[6]邓玉冰.企业历史文化展馆设计的实现与思考——以广东电网有限责任公司为例[J].企业改革与管理，2018，（4）：189-194.

[7]崔蒙.互动体验设计在现代展示空间中的运用与研宄[D].西安建筑科技大学，2012.