电力线路检修仿真培训系统研究

一、相关技术

电力线路检修仿真培训系统是通过虚拟现实技术开发实现的，虚拟现实在室内设计、工业仿真、军事航天和医学很多等方面都有着广泛的应用。虚拟现实在应急推演上有着很大的优势，主要体现在开放性、自主性、安全性、仿真性。尤其是安全性，使参加培训的人员不会因为操作错误而发生危险。三维技术是虚拟现实的基础，通过三维技术建立的场景可以让使用者感觉身临其境。系统主要是应用在电力线路的检修上，根据需要建立三维场景和设备，比如街道、建筑、电线杆、变压器。还有虚拟人物：运行人员、抢修人员、安监人员等。除此之外还要有抢修车辆和器材工具等等。

三维场景建立后，要进行交互设计，当虚拟人物进行操作的时候，对应的设备物体会发生变化，变化情况要根据每个设备物体本身的特性。培训的目的是让受训人员掌握正确的操作和步骤，针对每一种故障或者事故，都有相应的解决方案，也称为预案。系统能够根据预案制作成脚本，这个和电影脚本有些相似，不同的是电影制作完成后是不能改变的，而虚拟现实系统在运行时根据操作人员的选择会产生不同的变化。系统是靠推理机来实现此功能。为了实现多人协同工作，需要使用网络平台，通过网络让不同地理位置的人员可以同时连入系统，协同完成检修工作。

二、系统功能框架

电力线路检修仿真培训系统采用的是C/S模式。包括客户端和服务器端，下面分别介绍其功能：

2.1服务端功能。

(1)选择训练项目：选择一个训练项目;

(2)指派角色：服务器端的管理人员可以为参加培训的人员指派训练角色;

(3)驱动训练进程：当参加训练的人员准备完毕，开始训练，驱动训练进程，直到训练结束;

(4)实时评分：在训练过程中能够实时评分，结束后能够根据参与人员的操作和答题情况进行总评。

2.2客户端功能。

(1)登陆服务端：参加训练的人员使用客户端利用网络登陆到服务端，选择一个角色，加入训练项目中。

(2)角色扮演：参与人员可以扮演任意角色，既可根据预案执行，也可以旁观者身份出现。

(3)多人协作：系统支持多人多角色协同完成任务。

(4)脚本训练：参加训练的人员按照脚本进行训练。

(5)流程记录：系统提供流程信息，使参与人员了解当前的脚本流程执行状况。

(6)文字答题：系统提供文字训练，根据预案和脚本在执行过程中对参与人员提出问题，根据参与人员的回答做出不同的选择。

(7)时间控制：系统有时间控制功能，如果出现参与人员不会答，或者不做答的情况，为了避免耽误整体时间，到达规定的时间会自动跳过。

(8)即时通讯：系统有通讯功能，参与人员可以利用其进行文字和语音沟通。

(9)使用工具：包括各种检修工具，参与人员可以使用这些工具进行工作。系统工作中，具体的流程框架如图1。

三、开发案例

下面以某供电公司倒杆应急处置方案为例，介绍系统的设计过程：首先建立所有三维物体，虚拟人物，搭建起三维场景。人物要有生产调度、抢修班长、若干组员、配电专责、安全专责等工作人员。然后根据处理流程建立操作步骤，建立步骤件的衔接和触发、结束条件，根据角色需要设置问题。再为所有步骤建立动作脚本。图2为抢修中的一个场景。系统成功的驱动了训练项目的执行。

四、结语

电力线路检修仿真培训系统的设计开发涉及到了虚拟现实、三维、推理机、脚本设计等技术，该系统改变了传统的培训方式，为检修人员提供了一个学习、训练和考核的平台。该系统的实现，证实了技术的有效性，具有重要的现实意义和广泛的应用前景。

作者：李天宇 张杨          单位：长春工程学院国网吉林省电力有限公司松原供电公司