專利名稱：電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)案例的生成方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電數(shù)字數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，特別是涉及電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)案例的生成方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
變電站三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)由于其沉浸式更接近現(xiàn)實的特點，是提高集控站運行人員職業(yè)素養(yǎng)、保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要手段之一，各電網(wǎng)公司、培訓(xùn)機構(gòu)、設(shè)備供應(yīng)商紛紛投入技術(shù)研究基于三維的變電站仿真。這些培訓(xùn)系統(tǒng)為培訓(xùn)對象提供各種模擬實際運行操作的案例，來實現(xiàn)針對具體作業(yè)項目的培訓(xùn)和考核，提高和評估運行人員對各種安全作業(yè)的掌握水平。
不同的培訓(xùn)系統(tǒng)提供案例方式也存在不同，有三維動畫演示，也有交互式實際操作，制作豐富的、與實際作業(yè)規(guī)范相符的培訓(xùn)案例，是培訓(xùn)系統(tǒng)實施的主要內(nèi)容。通常都是采用編三維動畫制作、編寫配置文件(數(shù)據(jù)庫)、編程等方式針對具體變電站的作業(yè)規(guī)范制作案例，以適應(yīng)不同變電站作業(yè)規(guī)范要求。這些方式制作案例工作量大、擴展案例困難的缺點，雖然不同案例有很多可以重用的素材和配置，但是工作量仍然不小，甚至影響程序穩(wěn)定性。且這些方式幾乎不可能由培訓(xùn)的教員自主進行案例的制作過程，必須有廠家技術(shù)人員協(xié)助，為案例的修改和擴展帶來很大不便。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)的電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)制作培訓(xùn)案例過程復(fù)雜的技術(shù)問題，提供一種電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)案例的生成方法。一種電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)案例的生成方法，所述培訓(xùn)案例用于電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，包括生成包括變電站初始狀態(tài)和操作步驟列表的培訓(xùn)案例；根據(jù)接收到的用戶變電站初始狀態(tài)更新培訓(xùn)案例的變電站初始狀態(tài)；生成三維仿真場景，順序接收多個用戶操作步驟，并根據(jù)接收到的用戶操作步驟更新培訓(xùn)案例的操作步驟列表；保存更新后的培訓(xùn)案例到所述三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。在其中一個實施例中，所述變電站初始狀態(tài)包括變電站所有設(shè)備的分合位置、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備缺陷和故障信息。在其中一個實施例中，所述用戶操作步驟包括受令確認、選取工具、開工作票、設(shè)護欄、掛標牌、掛接地線、唱票、操作壓板和/或操作開關(guān)刀閘。在其中一個實施例中，所述培訓(xùn)案例還包括行進路徑參數(shù)和工作間隔參數(shù)，所述行進路徑參數(shù)用于在三維仿真場景中顯示進入正確的工作位置的指示信息，所述工作間隔參數(shù)用于表示正確的工作位置所在的工作間隔。在其中一個實施例中，還包括對更新后的培訓(xùn)案例進行測試，如果滿足測試通過條件，則保存更新后的培訓(xùn)案例到所述三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。一種電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)案例的生成系統(tǒng)，包括初始化模塊，用于生成包括變電站初始狀態(tài)和操作步驟列表的培訓(xùn)案例；變電站初始狀態(tài)更新模塊，用于根據(jù)接收到的用戶變電站初始狀態(tài)更新培訓(xùn)案例的變電站初始狀態(tài)；操作步驟更新模塊，用于生成三維仿真場景，順序接收多個用戶操作步驟，并根據(jù)接收到的用戶操作步驟更新培訓(xùn)案例的操作步驟列表；
保存模塊，用于保存更新后的培訓(xùn)案例到所述三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。在其中一個實施例中，所述變電站初始狀態(tài)包括變電站所有設(shè)備的分合位置、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備缺陷和故障信息。在其中一個實施例中，所述用戶操作步驟包括受令確認、選取工具、開工作票、設(shè)護欄、掛標牌、掛接地線、唱票、操作壓板和/或操作開關(guān)刀閘。在其中一個實施例中，所述培訓(xùn)案例還包括行進路徑參數(shù)和工作間隔參數(shù)，所述行進路徑參數(shù)用于在三維仿真場景中顯示進入正確的工作位置的指示信息，所述工作間隔參數(shù)用于表示正確的工作位置所在的工作間隔。在其中一個實施例中，還包括測試模塊，用于對更新后的培訓(xùn)案例進行測試，如果滿足測試通過條件，則把更新后的培訓(xùn)案例發(fā)送到保存模塊。上述電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)案例的生成方法，根據(jù)培訓(xùn)案例的要求，創(chuàng)建一個培訓(xùn)案例，通過在變電站三維仿真系統(tǒng)中的狀態(tài)設(shè)置和示范操作，自動生成教案的案例數(shù)據(jù)，包括變電站初始狀態(tài)和操作步驟列表，并將案例數(shù)據(jù)發(fā)布存儲到培訓(xùn)系統(tǒng)的案例庫中，供培訓(xùn)和考核使用，實現(xiàn)了案例的自動生成，不需要再次進行三維動畫制作、手工編輯配置文件或修改培訓(xùn)系統(tǒng)的程序，有效降低案例生成的工作量。通過本發(fā)明，培訓(xùn)系統(tǒng)的案例庫將不再是一旦安裝部署就固化不變的，用戶可以根據(jù)不斷地增刪和修改案例，以豐富案例庫，適應(yīng)作業(yè)規(guī)范的差異性和不斷更新，減少后期維護成本。


圖I為本發(fā)明的變電站三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的培訓(xùn)案例生成方法的流程的示意圖。圖2為本發(fā)明的變電站三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的培訓(xùn)案例生成系統(tǒng)的方框示意圖。圖3為本發(fā)明的培訓(xùn)案例數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一個具體示例。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細的說。如圖I示出了電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)案例的生成方法，所述培訓(xùn)案例用于電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，包括步驟S101，用戶根據(jù)作業(yè)規(guī)范要求，向系統(tǒng)發(fā)送新建一個培訓(xùn)案例的請求，系統(tǒng)生成包括屬性、變電站初始狀態(tài)、行進路徑參數(shù)、工作間隔參數(shù)和操作步驟列表的培訓(xùn)案例，執(zhí)行步驟S102 ；步驟S102，所述變電站初始狀態(tài)包括變電站所有設(shè)備的分合位置、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備缺陷和故障信息，用戶針對當前培訓(xùn)案例的前置條件，設(shè)置故障點、設(shè)備開關(guān)位置、設(shè)備狀態(tài)和設(shè)備缺陷來設(shè)置案例的用戶變電站初始狀態(tài)，系統(tǒng)根據(jù)接收到的用戶變電站初始狀態(tài)更新培訓(xùn)案例的變電站初始狀態(tài)，執(zhí)行步驟S103 ；步驟S103，系統(tǒng)生成三維仿真場景，用戶在三維仿真場景中按照作業(yè)規(guī)范要求的操作步驟依次做一遍，用戶操作步驟包括受令確認、選取工具、開工作票、設(shè)護欄、掛標牌、掛接地線、唱票、操作壓板、操作開關(guān)刀閘等，系統(tǒng)順序接收上述的用戶操作步驟，并根據(jù)接收到的用戶操作步驟更新培訓(xùn)案例的操作步驟列表，每個接收到的用戶操作步驟都會在培訓(xùn)案例的操作步驟列表中按執(zhí)行的先后順序自動生成一個操作步驟，執(zhí)行步驟S104 ；步驟S104 :用戶對培訓(xùn)案例的內(nèi)容進行修改和編輯，包括變電站初始狀態(tài)、行進路徑參數(shù)、工作間隔參數(shù)和操作步驟列表的步驟提示信息等，進入步驟S105 ；步驟S105 :針對更新后的培訓(xùn)案例進行測試，測試是否達到預(yù)期的培訓(xùn)和考核要
求，如果不能達到要求，則進入步驟S02，進行修改；如果已經(jīng)達到要求，則進入步驟S106 ；步驟S106 :將測試正確的培訓(xùn)案例保存到所述三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，并發(fā)布到案例數(shù)據(jù)庫中。其中，變電站初始狀態(tài)包括變電站所有設(shè)備的分合位置、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備缺陷和故障信息，操作步驟包括受令確認、選取工具、開工作票、設(shè)護欄、掛標牌、掛接地線、唱票、操作壓板、操作開關(guān)刀閘。應(yīng)當指出的是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通過閱讀本發(fā)明，經(jīng)過有限次實驗可以獲得其他的變電站初始狀態(tài)或者操作步驟。在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，對變電站初始狀態(tài)或者操作步驟所做的變形和改進，都屬于本發(fā)明的保護范圍。另外作為一種實施例，上述步驟中培訓(xùn)案例還可以增加，并在步驟S104中對其進行修改和編輯。如圖2示出了本發(fā)明的電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)案例的生成系統(tǒng)200，包括初始化模塊201，用于生成包括屬性、變電站初始狀態(tài)、行進路徑參數(shù)、工作間隔參數(shù)和操作步驟列表的培訓(xùn)案例；變電站初始狀態(tài)更新模塊202，用于根據(jù)接收到的用戶變電站初始狀態(tài)更新培訓(xùn)案例的變電站初始狀態(tài)；操作步驟更新模塊203，用于生成三維仿真場景，順序接收多個用戶操作步驟，并根據(jù)接收到的用戶操作步驟更新培訓(xùn)案例的操作步驟列表；測試模塊204，用于對更新后的培訓(xùn)案例進行測試，如果滿足測試通過條件，則把更新后的培訓(xùn)案例發(fā)送到保存模塊保存模塊205，用于保存更新后的培訓(xùn)案例到所述三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。本發(fā)明的所述培訓(xùn)案例采用案例數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來記錄，案例數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是案例生成、修改和執(zhí)行的基礎(chǔ)，它的組成結(jié)構(gòu)與培訓(xùn)案例生成方法的流程一一對應(yīng)，包括案例管理類、案例結(jié)構(gòu)類及其附屬數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類，結(jié)構(gòu)如圖3所示。案例管理類300 CaseMgr按專業(yè)分層管理所有案例，實現(xiàn)案例的添加、刪除、修改和存儲，以及監(jiān)視當前案例的執(zhí)行狀態(tài)；案例結(jié)構(gòu)類310 Case包括案例基本屬性(如名稱、專業(yè)、任務(wù)說明等)、操作步驟類311 St印Table、斷面數(shù)據(jù)類312 CaseData(變電站初始狀態(tài)數(shù)據(jù))、行進路徑313 WorkPath和工作間隔314 WorkBay
操作步驟列表類311 StepTable案例結(jié)構(gòu)類Case的子類，是一組按照執(zhí)行先后順序排列的步驟表。操作步驟Step包括名稱、序號、類型、操作對象、結(jié)果、關(guān)鍵字、提示信息等內(nèi)容，提示信息用于學(xué)習(xí)模式下給學(xué)員的提示信息，關(guān)鍵字是用于操作步驟比較，以判斷實際操作與案例的操作步驟是否吻合，由操作對象、操作輸入?yún)?shù)連接組成。斷面數(shù)據(jù)類312 CaseData為案例結(jié)構(gòu)類310 Case的子類，包括變電站及其所有設(shè)備的斷面數(shù)據(jù)，包括設(shè)備的分合位置、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備缺陷和故障信息，用來保證案例執(zhí)行時都具有正確的一致的環(huán)境。行進路徑類313 WorkPath案例結(jié)構(gòu)類Case的子類，是培訓(xùn)案例中引導(dǎo)學(xué)員進入正確工作位置的指示信息，將在仿真場景的地面上以箭頭方式顯示，包括出發(fā)位置、路徑線和終點，，使得學(xué)員獲得更加清楚的指示。工作間隔類314 WorkBay案例結(jié)構(gòu)類Case的子類,是記錄工作必須在哪個間隔，以判斷是否誤入間隔。案例管理類和案例結(jié)構(gòu)類組成了培訓(xùn)系統(tǒng)案例庫的實體數(shù)據(jù)集。
如下為案例數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一個具體示例
權(quán)利要求
1.一種電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)案例的生成方法，所述培訓(xùn)案例用于電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，包括 生成包括變電站初始狀態(tài)和操作步驟列表的培訓(xùn)案例； 根據(jù)接收到的用戶變電站初始狀態(tài)更新培訓(xùn)案例的變電站初始狀態(tài)； 生成三維仿真場景，順序接收多個用戶操作步驟，并根據(jù)接收到的用戶操作步驟更新培訓(xùn)案例的操作步驟列表； 保存更新后的培訓(xùn)案例到所述三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)案例的生成方法，其特征在于，所述變電站初始狀態(tài)包括變電站所有設(shè)備的分合位置、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備缺陷和故障信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)案例的生成方法，其特征在于，所述用戶操作步驟包括受令確認、選取工具、開工作票、設(shè)護欄、掛標牌、掛接地線、唱票、操作壓板和/或操作開關(guān)刀閘。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)案例的生成方法，其特征在于，所述培訓(xùn)案例還包括行進路徑參數(shù)和工作間隔參數(shù)，所述行進路徑參數(shù)用于在三維仿真場景中顯示進入正確的工作位置的指示信息，所述工作間隔參數(shù)用于表示正確的工作位置所在的工作間隔。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)案例的生成方法，其特征在于，還包括對更新后的培訓(xùn)案例進行測試，如果滿足測試通過條件，則保存更新后的培訓(xùn)案例到所述三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。
6.—種電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)案例的生成系統(tǒng)，其特征在于，包括 初始化模塊，用于生成包括變電站初始狀態(tài)和操作步驟列表的培訓(xùn)案例； 變電站初始狀態(tài)更新模塊，用于根據(jù)接收到的用戶變電站初始狀態(tài)更新培訓(xùn)案例的變電站初始狀態(tài)； 操作步驟更新模塊，用于生成三維仿真場景，順序接收多個用戶操作步驟，并根據(jù)接收到的用戶操作步驟更新培訓(xùn)案例的操作步驟列表； 保存模塊，用于保存更新后的培訓(xùn)案例到所述三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)案例的生成系統(tǒng)，其特征在于，所述變電站初始狀態(tài)包括變電站所有設(shè)備的分合位置、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備缺陷和故障信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)案例的生成系統(tǒng)，其特征在于，所述用戶操作步驟包括受令確認、選取工具、開工作票、設(shè)護欄、掛標牌、掛接地線、唱票、操作壓板和/或操作開關(guān)刀閘。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)案例的生成系統(tǒng)，其特征在于，所述培訓(xùn)案例還包括行進路徑參數(shù)和工作間隔參數(shù)，所述行進路徑參數(shù)用于在三維仿真場景中顯示進入正確的工作位置的指示信息，所述工作間隔參數(shù)用于表示正確的工作位置所在的工作間隔。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)案例的生成系統(tǒng)，其特征在于，還包括 測試模塊，用于對更新后的培訓(xùn)案例進行測試，如果滿足測試通過條件，則把更新后的培訓(xùn)案例發(fā)送到保存模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及電數(shù)字數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，特別是涉及電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)案例的生成方法和系統(tǒng)。生成方法包括生成包括變電站初始狀態(tài)和操作步驟列表的培訓(xùn)案例；根據(jù)接收到的用戶變電站初始狀態(tài)更新培訓(xùn)案例的變電站初始狀態(tài)；生成三維仿真場景，順序接收多個用戶操作步驟，并根據(jù)接收到的用戶操作步驟更新培訓(xùn)案例的操作步驟列表；保存更新后的培訓(xùn)案例到所述三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。上述電網(wǎng)變電站三維仿真培訓(xùn)案例的生成方法，根據(jù)培訓(xùn)案例的要求，創(chuàng)建一個培訓(xùn)案例，通過在變電站三維仿真系統(tǒng)中的狀態(tài)設(shè)置和示范操作，自動生成教案的案例數(shù)據(jù)，不需要再次進行三維動畫制作、手工編輯配置文件或修改培訓(xùn)系統(tǒng)的程序，有效降低案例生成的工作量。
文檔編號G09B9/00GK102945629SQ201210500708
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者曹麗娟, 黃曙, 陳炯聰, 余南華, 李波, 馬凱, 侯艾君, 喇元, 程文鋒, 楊穎安, 禤文健, 馮善強, 談樹峰, 顧全, 胡劍鋒, 李磊芳, 蔣波 申請人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 南京南瑞繼保電氣有限公司