[发明专利]基于虚拟现实技术的变电站安全案例式仿真培训方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统仿真培训领域，尤其涉及一种基于虚拟现实技术的变电站安全案例式仿真培训方法。

背景技术

变电站仿真培训系统近年来广泛用于变电站运行人员的培训，主要采用桌面式虚拟现实模拟一次设备操作、二维接线图模拟电网操作，人机交互主要采用鼠标键盘等交互方式。

在面向变电站安全的仿真培训方面，电力培训机构主要采用理论培训、师傅带徒弟和桌面式仿真培训系统等方式开展技术技能培训工作，这种方式存在生产培训理论与实操分离，理论学习抽象、单调、枯燥，不便学员理解，在实操过程中，学员对操作规程和要点生疏，容易误操作的问题。

现有技术对变电站安全事故的培训一方面采用桌面式仿真培训系统进行培训，系统的真实感和交互体验感与实际操作存在较大差异；另一方面对安全事故案例的培训多常用固定的课件形式进行培训，培训案例需要开发厂家进行定制，教员无法根据教学的需要自主定义安全事故案例。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明的目的在于提供一种基于虚拟现实技术的变电站安全案例式仿真培训方法。

为了实现上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种基于虚拟现实技术的变电站安全案例式仿真培训方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1.收集案例素材；

2.选取典型的安全事故案例；

3.形成典型案例表；

所述典型案例表是对所选择的安全事故案例的完整过程描述；

4.案例梳理，梳理出关键事件和关键步骤；

5.形成案例脚本；

6.利用案例制作工具生成案例数据文件；

7.变电站安全事故案例的沉浸式应用交互。

进一步地，在步骤1中，所述案例素材包括事故快报、事故事件通报、事件调查报告书、事故视频和动画和事故调研报告。

进一步地，在步骤2中，所述案例选取的原则如下：

(1)优先选择具有普遍性的常规典型案例；

(2)优先选择专业岗位的重特大典型案例；

(3)优先选择本地区本部门本单位发生的真实性典型案例；

(4)典型案例应具备针对性和代表性；

(5)典型案例应具备时效性和生动性。

进一步地，在步骤3中，所述完整过程描述内容包括事故经过、事故原因和事故分步骤。

进一步地，在步骤4中，所述关键步骤包括：

(1)电网规定的变电操作规范；

(2)操作票、工作票上规定的行为动作；

(3)负责人、监护人、操作人之间的对话；

(4)操作人的安全工器具选取；

(5)到达指定地点。

进一步地，在步骤4中，所述关键事件包括：

(1)电网操作和设备操作的动作效果；

(2)电网变电站设备的状态变位事件；

(3)事故触发效果展示。

进一步地，在步骤5中，所述案例脚本采取表格形式，将整个案例过程分解为过程对象和事件对象；

所述事件对象包括场景和事件现象；

所述过程对象包括场景、行为主体、行为类型、行为客体和行为内容。

进一步地，在步骤6中，所述案例制作工具通过可视化的形式编辑工具生成案例流程图；

所述编辑工具通过鼠标键盘操作，实现案例图元的新建、属性编辑、流程图布局编辑、图元连接、图元删除和流程图文件的加载保存功能。

进一步地，在步骤7中，所述沉浸式应用交互采用硬件设备为HTC VIVE套装，包括虚拟现实头盔和动作捕捉操作手柄；

所述虚拟现实头盔实现三维虚拟设备场景的显示，虚拟现实头盔中显示的三维视景随着使用人员的头部姿态的变化而变化，从而实现沉浸感；

所述操作手柄上装配有位置感应点，可通过空间位置追踪器以光学位置追踪方式获取操作手柄的空间位置并传递给仿真主机。

进一步地，所述操作手柄上安装有多个操作按钮，当对操作按钮进行操作时，可实现定义的交互操作，定义如下：

左手手柄上包括第一触控板、第一菜单按钮、第一系统按钮、第一状态指示灯、第一扳机和第一手柄按钮；

所述第一触控板实现抛物线快速定位；

按下第一菜单按钮后会出现场景导航图，在该模式下，左手手柄会出现选择射线，当对准要定位的热点时，按下第一扳机即可快速定位；