安全行为仿真培训系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电力安全行为仿真培训系统，其特征在于：系统使用网络协同技术、多协议模型(DVR)技术、broadWareX三维元素处理平台技术与WebSuperFetch引擎融合，对模型元素库内的模型元素进行加工处理，同时将电力行业特性与电力作业规则融合到模型对象属性中，并应用于环境生成规则，将相互独立简单的模型元素进行整合，并融入事物特性，逐渐生成一个个可操作的虚拟作业现场与实物；其创建电力操作培训的虚拟环境，采用三维动画建模技术解释电力行业的安全规范，提供各种电力设施及电力操作维护流程的仿真培训，电力员工通过完成每个任务，可以获得相关的操作要点、需要用到的知识、相关工具的检查与使用等方面的知识，从而牢固地掌握该任务对应知识点，熟悉每个专业的操作规范和安全注意事项，在日常的工作当中最大限度地减少事故的发生。
【专利说明】安全行为仿真培训系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种安全行为仿真培训系统，属于电力安全行为仿真与虚拟现实【技术领域】，应用于电网企业及其下属培训中心培训所使用的电力安全行为仿真培训及基于虚拟现实技术的电力安全作业现场仿真培训。
【背景技术】
[0002]目前，国内外在电力安全以及操作的培训中大都采用的是一种传统的灌输式的培训，仅仅是简单的文字与操作影片的一种结合。这使得整个培训缺少参加培训人员的参与。这种培训方式使得在进行电力安全培训的过程中充满了枯燥和乏味；另外由于电力操作的高危性，使得在整个培训过程中存在着一定的不安全因素。此外由于电力行业的特殊性，进行传统电力安全教育需要使用大量的场地及设备。这些都造成了培训成本极其高昂，从而因陋就简，顾此失彼，最终造成了安全教育培训的片面性。电力安全作业行为培训急需一种新型的作业培训方式，来改善其现状。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种电力安全行为仿真培训系统，其创建电力操作培训的虚拟环境，采用三维动画建模技术解释电力行业的安全规范，提供各种电力设施及电力操作维护流程的仿真培训，电力员工通过完成每个任务，可以获得相关的操作要点、需要用到的知识、相关工具的检查与使用等方面的知识，从而牢固地掌握该任务对应知识点，熟悉每个专业的操作规范和安全注意事项，在日常的工作当中最大限度地减少事故的发生。
[0004]本发明的技术方案是这样实现的:电力安全行为仿真培训系统，整个系统由虚拟现实技术与计算机生成人员(CGA)建模思想作为理论基础，以Adobe AutoDesk 3ds Max为基础建模软件，对仿真场景元素进行建模，为三维空间与电力作业场景、物体提供了理论与技术的成像成型基础，完成后的模型元素将进入元素库进行储备，供后期系统所使用，同时结合杭州广域软件公司自主研发的broadWareX三维元素处理平台作为模型整合处理及多元化绑定的开发环境来对模型进行处理，其特征在于:首先，系统通过虚拟现实技术与计算机生成人员(CGA)建模思想为基础的多元化建模形成模型元素库，系统使用网络协同技术、多协议模型(DVR)技术、broadWareX三维元素处理平台技术与Web SuperFetch引擎融合，对模型元素库内的模型元素进行加工处理，同时将电力行业特性与电力作业规则融合到模型对象属性中，并应用于环境生成规则，将相互独立简单的模型元素进行整合，并融入事物特性，逐渐生成一个个可操作的虚拟作业现场与实物；
然后，生成的作业场景与流程将通过索引的形式，将对象元素的属性值变成索引的形式存储入培训知识点库中，系统将通过索引自动从元素库中取出相应的模型元素，并附加模型元素的对象属性，再通过Web SuperFetch引擎的整合生成作业需要的作业环境与场景，通过网络协同技术、Web SuperFetch引擎来生成的虚拟世界通过浏览器形成统一的人机交互，是一种纯粹的B/S架构，使用户进行系统进行培训，培训完成后将培训信息汇总分析并存入人员信息数据库；
最后，系统外层配置统一的用户信息管理系统，通过与人员信息数据库连接对所有用户的信息、培训情况等进行统一管理。
[0005]本发明的积极效果是其创建电力操作培训的虚拟环境，采用三维动画建模技术解释电力行业的安全规范，提供各种电力设施及电力操作维护流程的仿真培训，电力员工通过完成每个任务，可以获得相关的操作要点、需要用到的知识、相关工具的检查与使用等方面的知识，从而牢固地掌握该任务对应知识点，熟悉每个专业的操作规范和安全注意事项，在日常的工作当中最大限度地减少事故的发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1为本发明的模块组件构成与运转关系图。
[0007]图2为本发明的功能流程结构图示意图。
【具体实施方式】
[0008]电力安全行为仿真培训系统，整个系统由虚拟现实技术与计算机生成人员(CGA)建模思想作为基础，为三维空间与电力作业场景、物体提供了理论与技术的成像成型基础，通过虚拟现实技术与计算机生成人员(CGA)建模思想的应用可以根据日常电力行业作业所需的事物进行多元化建模，建模完成后的模型元素将进入元素库进行储备，供后期系统所使用，其特征在于:
首先，系统通过虚拟现实技术与计算机生成人员(CGA)建模思想为基础的多元化建模形成模型元素库，系统使用网络协同技术、多协议模型(DVR)技术、tooadWareX三维元素处理平台技术与Web SuperFetch引擎融合，对模型元素库内的模型元素进行加工处理，同时将电力行业特性与电力作业规则融合到模型对象属性中，并应用于环境生成规则，将相互独立简单的模型元素进行整合，并融入事物特性，逐渐生成一个个可操作的虚拟作业现场与实物；
然后，生成的作业场景与流程将通过索引的形式，将对象元素的属性值变成索引的形式存储入培训知识点库中，系统将通过索引自动从元素库中取出相应的模型元素，并附加模型元素的对象属性，再通过Web SuperFetch引擎的整合生成作业需要的作业环境与场景，通过网络协同技术、Web SuperFetch引擎来生成的虚拟世界通过浏览器形成统一的人机交互，是一种纯粹的B/S架构，使用户进行系统进行培训，培训完成后将培训信息汇总分析并存入人员信息数据库；
最后，系统外层配置统一的用户信息管理系统，通过与人员信息数据库连接对所有用户的信息、培训情况等进行统一管理，此处的人员信息管理系统与常见的人员管理类站点类似，就不再展开说明。
[0009]其步骤如下:
步骤1:系统利用虚拟现实技术，创建出仿真作业场景，并构建出基础的电力安全行为作业元件，如:工器具、电杆等，形成最基础的仿真操作培训环境。
[0010]步骤2:在仿真操作培训环境创建以后，本发明通过人工智能引擎，结合培训作业人员的历史培训信息，动态调整安全行为作业培训知识点，同时使用电力行业性规则库对安全行为作业培训知识点进行约束，确保培训内容符合电力作业常规与安全作业规范。
[0011]步骤3:使用3D模型渲染库中的元素，结合上述基础元素与行为规范准则，创建培训知识点内容，生成人机交互操作模块，供培训人员在其中进行安全行为仿真培训。
[0012]步骤4:当人员培训结束后，该培训人员整个培训过程的行为记录将汇总进入数据库，反馈给外层用户信息管理系统，并通过外层用户信息管理系统查询。
[0013]在这里，我们以作业人员登杆模拟仿真操作培训为实例，说明整个软件系统的执行过程。
[0014]首先，我们使用3ds Max软件对登杆过程中的相对独立的物体进行建模，建立起电杆、电线、人物、脚扣等基础模型；其次，我们使用多协议模型(DVR)技术、broadWareX三维元素处理平台技术等将电线带电、脚扣与电杆存在摩擦力并能够用于人员登杆等物理属性与电学属性赋予各三维模型元件；第三，通过三维引擎将电杆、人物按作业要求在场景中进行初始化放置，并生成人机交互模板与交互界面，同时使用电力行业性规则库对安全行为作业培训知识点进行约束，形成知识点原型；最后，将登杆作业的知识点原型存入知识点库中，或者直接供系统用户进行使用，用户可以通过人机交互界面控制人物通过使用脚扣来攀登杆塔，从而完成本次作业任务。
【权利要求】
1.电力安全行为仿真培训系统，整个系统由虚拟现实技术与计算机生成人员(CGA)建模思想作为理论基础，以Adobe AutoDesk 3ds Max为基础建模软件,对仿真场景兀素进行建模，为三维空间与电力作业场景、物体提供了理论与技术的成像成型基础，完成后的模型元素将进入元素库进行储备，供后期系统所使用，同时结合杭州广域软件公司自主研发的broadWareX三维元素处理平台作为模型整合处理及多元化绑定的开发环境来对模型进行处理，其特征在于:首先，系统通过虚拟现实技术与计算机生成人员(CGA)建模思想为基础的多元化建模形成模型元素库，系统使用网络协同技术、多协议模型(DVR)技术、broadWareX三维元素处理平台技术与Web SuperFetch引擎融合,对模型元素库内的模型元素进行加工处理，同时将电力行业特性与电力作业规则融合到模型对象属性中，并应用于环境生成规则，将相互独立简单的模型元素进行整合，并融入事物特性，逐渐生成一个个可操作的虚拟作业现场与实物； 然后，生成的作业场景与流程将通过索引的形式，将对象元素的属性值变成索引的形式存储入培训知识点库中，系统将通过索引自动从元素库中取出相应的模型元素，并附加模型元素的对象属性，再通过Web SuperFetch引擎的整合生成作业需要的作业环境与场景，通过网络协同技术、Web SuperFetch引擎来生成的虚拟世界通过浏览器形成统一的人机交互，是一种纯粹的B/S架构，使用户进行系统进行培训，培训完成后将培训信息汇总分析并存入人员信息数据库； 最后，系统外层配置统一的用户信息管理系统，通过与人员信息数据库连接对所有用户的信息、培训情况等进行统一管理。
【文档编号】G06F17/50GK103838922SQ201410052129
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年2月17日 优先权日:2014年2月17日
【发明者】薛凯, 宋嘉鹏, 文静, 林逢春, 张军, 王金笙 申请人:国网吉林省电力有限公司培训中心