En esta presentación se presenta una breve introducción al tema de Realidad Virtual y sus aplicaciones en el campo de la capacitación. Se mencionan los distintos desarrollos que el Instituto de Investigaciones Eléctricas ha desarrollado para la Comisión Federal de Electricidad y sus beneficios identificados.

1. Sistemas de
capacitación
basados en
Realidad Virtual
ALEn3D / 3DMaPSS
Casos de Estudio:
Adiestramiento
en el mantenimiento a
sistemas de distribución

2. Contenido
Introducción
 Terminología de RV
 Mantenimiento a sistemas de distribución
 Motivación
Sistemas de capacitación basados en RV
 Arquitectura
 Fases de desarrollo
 Características (DEMO)
Resultados
Conclusiones

3. 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.

4. ¿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

5. ¿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.
Ventajas
Se eliminan las
barreras geográficas
Se evitan costos de
traslados y viáticos

6. 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?
Ventajas
Ahorros en materia
prima
Reducción de
accidentes e impacto
ambiental
Detectar errores de
diseño a tiempo

7.  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?
Ventajas
Se 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.

8. Tipos de Realidad Virtual
1. Realidad No Inmersiva
Permite 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 clave
No requiere de una
gran inversión de
equipo de computo
para que se pueda
utilizar
Fácil de implantar
Promueve el auto-
aprendizaje

9. Tipos de Realidad Virtual
2. 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 clave
La experiencia de
usuario es mas
impactante
Implica una
inversión mayor
Puede mejorar las
destrezas del
usuario

10. Tipos de Realidad Virtual
Realidad Aumentada
Agrega 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.

11. La RV en el IIE
Capacitación
Adiestramiento en Líneas
Energizadas (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

12. 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

13. Sistemas de distribución
Mantenimiento
En 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

14. Motivación
El 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.

15. Arquitectura
Hemos 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

16. Proceso de desarrollo

17. 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.

18. Alen3D LS
Demostración
Alen3D LS 3DMaPPS

19. Resultados
Media Tensión
Líneas Aéreas
Alta Tensión
Líneas 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.

20. Resultados
Media Tensión
210
Equipos
43
Maniobras
Cant. Tipo de Maniobra
3 Cambio de Aisladores
De suspensión y tipo alfiler
3 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 Plataformas
2 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 tensión
Instalación de equipo de puesta a tierra
Instalación de transformador de distribución
Instalación de un empalme tubular
Reposición de un fusible en un ramal
Rescate de liniero accidentado
Proyecto ganador
de premio Innova
2008

21. Resultados
Alta Tensión
31
Maniobras
Cant. Tipo de Maniobra
15 Cambio de aislamiento (vidrio, porcelana, sintético)
12 - Con pértiga
3 - Procedimiento mano desnuda
9 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
262
Equipos

22. Resultados
Subterráneas
74
Maniobras
Cant. Tipo de Maniobra
4 Cambio de equipos por mantenimiento
1 - Seccionador de Pedestal
1 - Transformador Trifásico de Pedestal
1 - Transformador Monofásico de Pedestal
1 - Transformador Monofásico Sumergible
4 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
muerto
27 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 seccionadores
5 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 vivo
4 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
329
Equipos
Entre otras…

23. Resultados
44
Pruebas
 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

24. 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

25. 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.