安全行為仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電力安全行為仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于：系統(tǒng)使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)、多協(xié)議模型(DVR)技術(shù)、broadWareX三維元素處理平臺技術(shù)與WebSuperFetch引擎融合，對模型元素庫內(nèi)的模型元素進(jìn)行加工處理，同時將電力行業(yè)特性與電力作業(yè)規(guī)則融合到模型對象屬性中，并應(yīng)用于環(huán)境生成規(guī)則，將相互獨立簡單的模型元素進(jìn)行整合，并融入事物特性，逐漸生成一個個可操作的虛擬作業(yè)現(xiàn)場與實物；其創(chuàng)建電力操作培訓(xùn)的虛擬環(huán)境，采用三維動畫建模技術(shù)解釋電力行業(yè)的安全規(guī)范，提供各種電力設(shè)施及電力操作維護流程的仿真培訓(xùn)，電力員工通過完成每個任務(wù)，可以獲得相關(guān)的操作要點、需要用到的知識、相關(guān)工具的檢查與使用等方面的知識，從而牢固地掌握該任務(wù)對應(yīng)知識點，熟悉每個專業(yè)的操作規(guī)范和安全注意事項，在日常的工作當(dāng)中最大限度地減少事故的發(fā)生。
【專利說明】安全行為仿真培訓(xùn)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種安全行為仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，屬于電力安全行為仿真與虛擬現(xiàn)實【技術(shù)領(lǐng)域】，應(yīng)用于電網(wǎng)企業(yè)及其下屬培訓(xùn)中心培訓(xùn)所使用的電力安全行為仿真培訓(xùn)及基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的電力安全作業(yè)現(xiàn)場仿真培訓(xùn)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)外在電力安全以及操作的培訓(xùn)中大都采用的是一種傳統(tǒng)的灌輸式的培訓(xùn)，僅僅是簡單的文字與操作影片的一種結(jié)合。這使得整個培訓(xùn)缺少參加培訓(xùn)人員的參與。這種培訓(xùn)方式使得在進(jìn)行電力安全培訓(xùn)的過程中充滿了枯燥和乏味；另外由于電力操作的高危性，使得在整個培訓(xùn)過程中存在著一定的不安全因素。此外由于電力行業(yè)的特殊性，進(jìn)行傳統(tǒng)電力安全教育需要使用大量的場地及設(shè)備。這些都造成了培訓(xùn)成本極其高昂，從而因陋就簡，顧此失彼，最終造成了安全教育培訓(xùn)的片面性。電力安全作業(yè)行為培訓(xùn)急需一種新型的作業(yè)培訓(xùn)方式，來改善其現(xiàn)狀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種電力安全行為仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其創(chuàng)建電力操作培訓(xùn)的虛擬環(huán)境，采用三維動畫建模技術(shù)解釋電力行業(yè)的安全規(guī)范，提供各種電力設(shè)施及電力操作維護流程的仿真培訓(xùn)，電力員工通過完成每個任務(wù)，可以獲得相關(guān)的操作要點、需要用到的知識、相關(guān)工具的檢查與使用等方面的知識，從而牢固地掌握該任務(wù)對應(yīng)知識點，熟悉每個專業(yè)的操作規(guī)范和安全注意事項，在日常的工作當(dāng)中最大限度地減少事故的發(fā)生。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:電力安全行為仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，整個系統(tǒng)由虛擬現(xiàn)實技術(shù)與計算機生成人員(CGA)建模思想作為理論基礎(chǔ)，以Adobe AutoDesk 3ds Max為基礎(chǔ)建模軟件，對仿真場景元素進(jìn)行建模，為三維空間與電力作業(yè)場景、物體提供了理論與技術(shù)的成像成型基礎(chǔ)，完成后的模型元素將進(jìn)入元素庫進(jìn)行儲備，供后期系統(tǒng)所使用，同時結(jié)合杭州廣域軟件公司自主研發(fā)的broadWareX三維元素處理平臺作為模型整合處理及多元化綁定的開發(fā)環(huán)境來對模型進(jìn)行處理，其特征在于:首先，系統(tǒng)通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)與計算機生成人員(CGA)建模思想為基礎(chǔ)的多元化建模形成模型元素庫，系統(tǒng)使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)、多協(xié)議模型(DVR)技術(shù)、broadWareX三維元素處理平臺技術(shù)與Web SuperFetch引擎融合，對模型元素庫內(nèi)的模型元素進(jìn)行加工處理，同時將電力行業(yè)特性與電力作業(yè)規(guī)則融合到模型對象屬性中，并應(yīng)用于環(huán)境生成規(guī)則，將相互獨立簡單的模型元素進(jìn)行整合，并融入事物特性，逐漸生成一個個可操作的虛擬作業(yè)現(xiàn)場與實物；
然后，生成的作業(yè)場景與流程將通過索引的形式，將對象元素的屬性值變成索引的形式存儲入培訓(xùn)知識點庫中，系統(tǒng)將通過索引自動從元素庫中取出相應(yīng)的模型元素，并附加模型元素的對象屬性，再通過Web SuperFetch引擎的整合生成作業(yè)需要的作業(yè)環(huán)境與場景，通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)、Web SuperFetch引擎來生成的虛擬世界通過瀏覽器形成統(tǒng)一的人機交互，是一種純粹的B/S架構(gòu)，使用戶進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)行培訓(xùn)，培訓(xùn)完成后將培訓(xùn)信息匯總分析并存入人員信息數(shù)據(jù)庫；
最后，系統(tǒng)外層配置統(tǒng)一的用戶信息管理系統(tǒng)，通過與人員信息數(shù)據(jù)庫連接對所有用戶的信息、培訓(xùn)情況等進(jìn)行統(tǒng)一管理。
[0005]本發(fā)明的積極效果是其創(chuàng)建電力操作培訓(xùn)的虛擬環(huán)境，采用三維動畫建模技術(shù)解釋電力行業(yè)的安全規(guī)范，提供各種電力設(shè)施及電力操作維護流程的仿真培訓(xùn)，電力員工通過完成每個任務(wù)，可以獲得相關(guān)的操作要點、需要用到的知識、相關(guān)工具的檢查與使用等方面的知識，從而牢固地掌握該任務(wù)對應(yīng)知識點，熟悉每個專業(yè)的操作規(guī)范和安全注意事項，在日常的工作當(dāng)中最大限度地減少事故的發(fā)生。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明的模塊組件構(gòu)成與運轉(zhuǎn)關(guān)系圖。
[0007]圖2為本發(fā)明的功能流程結(jié)構(gòu)圖示意圖。
【具體實施方式】
[0008]電力安全行為仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，整個系統(tǒng)由虛擬現(xiàn)實技術(shù)與計算機生成人員(CGA)建模思想作為基礎(chǔ)，為三維空間與電力作業(yè)場景、物體提供了理論與技術(shù)的成像成型基礎(chǔ)，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)與計算機生成人員(CGA)建模思想的應(yīng)用可以根據(jù)日常電力行業(yè)作業(yè)所需的事物進(jìn)行多元化建模，建模完成后的模型元素將進(jìn)入元素庫進(jìn)行儲備，供后期系統(tǒng)所使用，其特征在于:
首先，系統(tǒng)通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)與計算機生成人員(CGA)建模思想為基礎(chǔ)的多元化建模形成模型元素庫，系統(tǒng)使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)、多協(xié)議模型(DVR)技術(shù)、tooadWareX三維元素處理平臺技術(shù)與Web SuperFetch引擎融合，對模型元素庫內(nèi)的模型元素進(jìn)行加工處理，同時將電力行業(yè)特性與電力作業(yè)規(guī)則融合到模型對象屬性中，并應(yīng)用于環(huán)境生成規(guī)則，將相互獨立簡單的模型元素進(jìn)行整合，并融入事物特性，逐漸生成一個個可操作的虛擬作業(yè)現(xiàn)場與實物；
然后，生成的作業(yè)場景與流程將通過索引的形式，將對象元素的屬性值變成索引的形式存儲入培訓(xùn)知識點庫中，系統(tǒng)將通過索引自動從元素庫中取出相應(yīng)的模型元素，并附加模型元素的對象屬性，再通過Web SuperFetch引擎的整合生成作業(yè)需要的作業(yè)環(huán)境與場景，通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)、Web SuperFetch引擎來生成的虛擬世界通過瀏覽器形成統(tǒng)一的人機交互，是一種純粹的B/S架構(gòu)，使用戶進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)行培訓(xùn)，培訓(xùn)完成后將培訓(xùn)信息匯總分析并存入人員信息數(shù)據(jù)庫；
最后，系統(tǒng)外層配置統(tǒng)一的用戶信息管理系統(tǒng)，通過與人員信息數(shù)據(jù)庫連接對所有用戶的信息、培訓(xùn)情況等進(jìn)行統(tǒng)一管理，此處的人員信息管理系統(tǒng)與常見的人員管理類站點類似，就不再展開說明。
[0009]其步驟如下:
步驟1:系統(tǒng)利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，創(chuàng)建出仿真作業(yè)場景，并構(gòu)建出基礎(chǔ)的電力安全行為作業(yè)元件，如:工器具、電桿等，形成最基礎(chǔ)的仿真操作培訓(xùn)環(huán)境。
[0010]步驟2:在仿真操作培訓(xùn)環(huán)境創(chuàng)建以后，本發(fā)明通過人工智能引擎，結(jié)合培訓(xùn)作業(yè)人員的歷史培訓(xùn)信息，動態(tài)調(diào)整安全行為作業(yè)培訓(xùn)知識點，同時使用電力行業(yè)性規(guī)則庫對安全行為作業(yè)培訓(xùn)知識點進(jìn)行約束，確保培訓(xùn)內(nèi)容符合電力作業(yè)常規(guī)與安全作業(yè)規(guī)范。
[0011]步驟3:使用3D模型渲染庫中的元素，結(jié)合上述基礎(chǔ)元素與行為規(guī)范準(zhǔn)則，創(chuàng)建培訓(xùn)知識點內(nèi)容，生成人機交互操作模塊，供培訓(xùn)人員在其中進(jìn)行安全行為仿真培訓(xùn)。
[0012]步驟4:當(dāng)人員培訓(xùn)結(jié)束后，該培訓(xùn)人員整個培訓(xùn)過程的行為記錄將匯總進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，反饋給外層用戶信息管理系統(tǒng)，并通過外層用戶信息管理系統(tǒng)查詢。
[0013]在這里，我們以作業(yè)人員登桿模擬仿真操作培訓(xùn)為實例，說明整個軟件系統(tǒng)的執(zhí)行過程。
[0014]首先，我們使用3ds Max軟件對登桿過程中的相對獨立的物體進(jìn)行建模，建立起電桿、電線、人物、腳扣等基礎(chǔ)模型；其次，我們使用多協(xié)議模型(DVR)技術(shù)、broadWareX三維元素處理平臺技術(shù)等將電線帶電、腳扣與電桿存在摩擦力并能夠用于人員登桿等物理屬性與電學(xué)屬性賦予各三維模型元件；第三，通過三維引擎將電桿、人物按作業(yè)要求在場景中進(jìn)行初始化放置，并生成人機交互模板與交互界面，同時使用電力行業(yè)性規(guī)則庫對安全行為作業(yè)培訓(xùn)知識點進(jìn)行約束，形成知識點原型；最后，將登桿作業(yè)的知識點原型存入知識點庫中，或者直接供系統(tǒng)用戶進(jìn)行使用，用戶可以通過人機交互界面控制人物通過使用腳扣來攀登桿塔，從而完成本次作業(yè)任務(wù)。
【權(quán)利要求】
1.電力安全行為仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，整個系統(tǒng)由虛擬現(xiàn)實技術(shù)與計算機生成人員(CGA)建模思想作為理論基礎(chǔ)，以Adobe AutoDesk 3ds Max為基礎(chǔ)建模軟件,對仿真場景兀素進(jìn)行建模，為三維空間與電力作業(yè)場景、物體提供了理論與技術(shù)的成像成型基礎(chǔ)，完成后的模型元素將進(jìn)入元素庫進(jìn)行儲備，供后期系統(tǒng)所使用，同時結(jié)合杭州廣域軟件公司自主研發(fā)的broadWareX三維元素處理平臺作為模型整合處理及多元化綁定的開發(fā)環(huán)境來對模型進(jìn)行處理，其特征在于:首先，系統(tǒng)通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)與計算機生成人員(CGA)建模思想為基礎(chǔ)的多元化建模形成模型元素庫，系統(tǒng)使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)、多協(xié)議模型(DVR)技術(shù)、broadWareX三維元素處理平臺技術(shù)與Web SuperFetch引擎融合,對模型元素庫內(nèi)的模型元素進(jìn)行加工處理，同時將電力行業(yè)特性與電力作業(yè)規(guī)則融合到模型對象屬性中，并應(yīng)用于環(huán)境生成規(guī)則，將相互獨立簡單的模型元素進(jìn)行整合，并融入事物特性，逐漸生成一個個可操作的虛擬作業(yè)現(xiàn)場與實物； 然后，生成的作業(yè)場景與流程將通過索引的形式，將對象元素的屬性值變成索引的形式存儲入培訓(xùn)知識點庫中，系統(tǒng)將通過索引自動從元素庫中取出相應(yīng)的模型元素，并附加模型元素的對象屬性，再通過Web SuperFetch引擎的整合生成作業(yè)需要的作業(yè)環(huán)境與場景，通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)、Web SuperFetch引擎來生成的虛擬世界通過瀏覽器形成統(tǒng)一的人機交互，是一種純粹的B/S架構(gòu)，使用戶進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)行培訓(xùn)，培訓(xùn)完成后將培訓(xùn)信息匯總分析并存入人員信息數(shù)據(jù)庫； 最后，系統(tǒng)外層配置統(tǒng)一的用戶信息管理系統(tǒng)，通過與人員信息數(shù)據(jù)庫連接對所有用戶的信息、培訓(xùn)情況等進(jìn)行統(tǒng)一管理。
【文檔編號】G06F17/50GK103838922SQ201410052129
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月17日
【發(fā)明者】薛凱, 宋嘉鵬, 文靜, 林逢春, 張軍, 王金笙 申請人:國網(wǎng)吉林省電力有限公司培訓(xùn)中心