一種虛擬電力應急搶修預案演練系統的制作方法
【專利摘要】一種虛擬電力應急搶修預案演練系統，包括三維模型庫構件、模型組建構件、知識規則庫構件、推理機構件、腳本驅動構件、預案庫構件、試題庫構件、評分系統構件。三維模型庫構件是模型組建構件和知識規則庫構件的基礎，推理機構件需要根據知識規則庫構件、預案庫構件和進行推理，相應的控制執行需要腳本驅動構件來完成，評分系統也要根據預案庫中的預案流程和試題庫中的試題進行評分，試題庫構件中的試題與預案庫中構件中的預案也存在著對應關系。本發明以三維模型、推理機、預案庫、腳本驅動為基礎，結合其他構件，簡單、快速建立電力系統應急搶修的各種預案演練項目，達到了培訓目的，節省了大量的人力物力。
【專利說明】一種虛擬電力應急搶修預案演練系統

【技術領域】
[0001]本發明屬于虛擬現實【技術領域】，主要是涉及一種虛擬電力應急搶修預案演練系統。

【背景技術】
[0002]電網會因為各種原因造成停電，故障和事故時有發生，針對這種情況制定了應對各種重大事故的應急預案。但是各種應急預案內容繁雜，況且重大事故都是發生幾率很小，相應的處置方法練習機會更少，想牢固掌握非常困難。一旦發生損失重大，就需要快速正確的處理，這對于搶修人員是一個難題。如何學習和掌握應急預案，做到常備不懈，臨危不亂，就是我們要解決的問題。
[0003]傳統的學習方式主要是以書面學習為主，通過會議或學習班學習文件，用試卷考試檢查學習效果，形式刻板枯燥，缺乏吸引力。實際演練的花費很高，能夠演練的內容也有限。
[0004]虛擬現實技術也稱靈境技術或人工環境。虛擬現實是利用計算機模擬產生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，可以任意觀察三度空間內的事物。虛擬現實是多種技術的綜合，包括實時三維技術，立體顯示技術，對觀察者頭、眼和手的跟蹤技術，以及觸覺/力覺反饋、立體聲、網絡傳輸、語音輸入輸出技術等。近年來虛擬現實技術高速發展，應用在景物仿真、城市規劃、地理信息、機械制造、軍事模擬、教育培訓等方方面面。
[0005]推理機是專家系統中實現基于知識推理的部件，是基于知識的推理在計算機中的實現，主要包括推理和控制兩個方面。主要由執行器、調度器和一致性協調器等組成。調度器依據控制策略(用知識和算法描述)和黑板記錄的信息從議程中選擇一個動作供系統下一步執行。執行器應用知識庫中的知識和黑板記錄的信息，執行調度器選定的動作。一致性協調器的主要作用是當得到新數據或新假設時，對已得到的相關結果進行似然修正，以保證結果的前后一致性。
[0006]將虛擬現實技術應用在電力應急搶修的培訓是一個必然趨勢。人們也進行了很多這方面的探索，通常把事故的處理過程錄制下來，然后通過三維技術制作整個過程，讓學習人員在更加真實的三維場景內接受培訓。但是電力事故的多種多樣，想要達到培訓目的，需要大量的工作，而且這種固定的處理流程不能滿足變化的需要，新的預案需要重新制作，從而浪費大量的人力物力。


【發明內容】

[0007]本發明主要是針對以上問題提出的一種虛擬電力應急搶修預案演練系統，以三維模型、推理機、預案庫、腳本驅動為基礎，結合其他構件，簡單、快速建立電力系統應急搶修的各種預案演練項目。
[0008]為實現上述目的，本發明提供一種虛擬電力應急搶修預案演練系統，其特征在于包括以下構件:
三維模型庫構件，其中包括模擬現實建筑、街道三維場景、各類人員、裝置、設備、線路、工具整體及拆分三維模型，還包括裝置、設備和線路的故障狀態模型，所有這些三維模型都是根據現實世界中的電力系統通過三維技術建立的；
模型組建構件，將建立好的三維模型根據現實情況搭建模擬真實世界的三維場景，或者根據訓練需要建立虛擬的三維場景；
知識規則庫構件，用于存放設備、裝置及線路連接后，根據真實的規則模擬現實電力系統的運行狀態，根據電力系統的特點，各種電力設備會顯示出其特性，同時根據設備的連接情況，當操作某些設備和裝置的時候，連接此設備的設備和裝置會出現相應的反應，同時規則庫也包含故障、事故發生后，相應的裝置、設備和線路出現的狀態，主要為了是模擬事故發生后的情況；
推理機構件，用于根據事件的推進、裝置、設備和線路所產生的狀態改變的推演，當學習人員扮演虛擬人物在三維場景中進行操作的時候，系統根據知識規則和人員行動、操作推理出狀態變化情況，使得事件得以觸發，推動進程的執行；
腳本驅動構件，用程序實現每一個具體步驟的執行情況，將所有的步驟編輯存儲，實現各種操作、人物動作、設備和裝置的變化；
預案庫構件，根據預案的類型分類存儲各種應急預案資料，每一個預案都是根據事故的處理流程由一系列的操作和步驟所構成的，都需要按照正確的順序進行存儲；
試題庫構件，用于存儲需要考核的內容，根據情況為各類人員設計試題，存儲題目、選項及答案；
所述的評分系統構件，用于根據操作和答題情況進行評分。演練系統主要用于相關人員的培訓，為了考核人員對預案的掌握情況，需要對演練人員的行動、操作和答題情況進行評分。
[0009]三維模型庫構件是模型組建構件和知識規則庫構件的基礎，推理機構件需要根據知識規則庫構件、預案庫構件和進行推理，相應的控制執行需要腳本驅動構件來完成，評分系統也要根據預案庫中的預案流程和試題庫中的試題進行評分，試題庫構件中的試題與預案庫中構件中的預案也存在著對應關系。
[0010]本發明以三維模型、推理機、預案庫、腳本驅動為基礎，結合其他構件，簡單、快速建立電力系統應急搶修的各種預案演練項目，達到了培訓目的，節省了大量的人力物力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為構件關系圖。

【具體實施方式】
[0012]本發明是針對電力應急搶修設計的一種虛擬預案演練系統的構建方法。下面對本發明的實施方式和步驟進行說明:
1、根據需要開發系統，由于涉及到三維技術，主要采用C/S模式。服務器端主要實現演練預案的選擇、流程的推演、評分的匯總，客戶端主要實現人員的登陸、三維場景的顯示、變換、人員操作、推理、通訊、信息傳遞等功能。
[0013]2、建立三維模型庫:包括現實建筑、街道、各類人員、裝置、設備、線路、工具整體及拆分三維模型，還包括裝置、設備和線路的故障狀態模型。
[0014]3、通過模型組建構件，搭建模擬真實世界的三維場景或者根據訓練需要建立虛擬的三維場景。組建的三維場景可以是一體的，也可以分成多個場景。
[0015]4、建立知識規則庫，根據現實世界的規則填寫基本規則，根據電力系統特性填寫設備、線路特性規則，根據事故和設備、線路故障填寫故障規則，包括設備、線路的連帶影響規則，根據人員動作、操作填寫操作規則。
[0016]5、編寫腳本驅動構件，腳本驅動是人員動作、操作，事件產生、狀態轉變的程序實現，還包括視角變換、聲音播放、進程推動的程序實現。
[0017]6、建立預案庫，根據事故的種類，分類建立預案表，預案的過程步驟可以以記錄方式存儲。預案是演練的基礎內容之一，也是推理和評分的基礎。
[0018]7、建立推理機構件，推理機的邏輯推理是根據知識規則和預案步驟進行推理的，并通過人員行動、操作觸發事件的產生、變化。其中的推理一些是根據確定的數據進行判斷，也有一些由于不確定性要進行模糊推理。
[0019]8、建立試題庫，根據每個預案所涉及的步驟和人員，設置相應的題目，給出選項和答案，要與預案進行匹配。
[0020]9、建立評分系統，根據步驟、人員和題目設置分數，根據操作和答題情況計算分數。
[0021]10、根據具體情況增加功能，如:協同演練、步驟信息、文字信息、聲音提醒、即時通訊，演練觀摩、分析評估等功能。
[0022]11、系統開發后，可以在一臺計算機上安裝服務端，另外一些機器上安裝客戶端。先開啟服務端，學習人員通過客戶端登陸到服務端。選擇預案進行演練，結束后進行評分、分析。
【權利要求】
1.一種虛擬電力應急搶修預案演練系統，其特征在于包括以下構件: 三維模型庫構件，其中包括模擬現實建筑、街道三維場景、各類人員、裝置、設備、線路、工具整體及拆分三維模型，還包括裝置、設備和線路的故障狀態模型，所有這些三維模型都是根據現實世界中的電力系統通過三維技術建立的； 模型組建構件，將建立好的三維模型根據現實情況搭建模擬真實世界的三維場景，或者根據訓練需要建立虛擬的三維場景； 知識規則庫構件，用于存放設備、裝置及線路連接后，根據真實的規則模擬現實電力系統的運行狀態，根據電力系統的特點，各種電力設備會顯示出其特性，同時根據設備的連接情況，當操作某些設備和裝置的時候，連接此設備的設備和裝置會出現相應的反應，同時規則庫也包含故障、事故發生后，相應的裝置、設備和線路出現的狀態，主要為了是模擬事故發生后的情況； 推理機構件，用于根據事件的推進、裝置、設備和線路所產生的狀態改變的推演，當學習人員扮演虛擬人物在三維場景中進行操作的時候，系統根據知識規則和人員行動、操作推理出狀態變化情況，使得事件得以觸發，推動進程的執行； 腳本驅動構件，用程序實現每一個具體步驟的執行情況，將所有的步驟編輯存儲，實現各種操作、人物動作、設備和裝置的變化； 預案庫構件，根據預案的類型分類存儲各種應急預案資料，每一個預案都是根據事故的處理流程由一系列的操作和步驟所構成的，都需要按照正確的順序進行存儲； 試題庫構件，用于存儲需要考核的內容，根據情況為各類人員設計試題，存儲題目、選項及答案； 所述的評分系統構件，用于根據操作和答題情況進行評分，演練系統主要用于相關人員的培訓，為了考核人員對預案的掌握情況，需要對演練人員的行動、操作和答題情況進行評分； 三維模型庫構件是模型組建構件和知識規則庫構件的基礎，推理機構件需要根據知識規則庫構件、預案庫構件和進行推理，相應的控制執行需要腳本驅動構件來完成，評分系統也要根據預案庫中的預案流程和試題庫中的試題進行評分。
【文檔編號】G09B9/00GK104318483SQ201410484633
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月22日 優先權日:2014年9月22日
【發明者】陳洪濤, 任洪民, 趙建明, 項福軍, 佟輝 申請人:國家電網公司, 國網吉林省電力有限公司松原供電公司