基于云模型的电网知识库教学方法与流程

本发明属于教学引导，更具体地说，是涉及基于云模型的电网知识库教学方法。

背景技术：

1、电力安全始终是电力运行的重中之重，为实现电力系统的经济安全运行，在目前电力系统的元件和自动装置可靠性一定的条件下，需要努力提高职工的业务水平。在电网技术高速发展的今天，新技术、新材料、新设备层出不穷，电网职工需及时更新知识；另一方面，当前培训形式不能适应电网企业组织需求和个人需求，而职工的技术水平与学习能力也参差不齐，使得少数职工的素质较低将对团队工作质量有较大影响。

2、基于上述原因，就需要对电网职工进行培训，但是现有知识库教学方法多首先讲解基础知识，在基础知识学习完成后再进行专业技能的讲解，整个过程所花费的时间较长，临场感较弱导致职员学习效率较低。目前通过虚拟现实技术能够在临场感较强的情况下进行教学，但是电网培训的环节较多，制作完整的教学知识库所需时间较长并且实现传统的虚拟现实技术所需的设备较多，导致操作难度较大，费用较高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于云模型的电网知识库教学方法，旨在解决过程所花费的时间较长，临场感较弱导致职员学习效率较低的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供基于云模型的电网知识库教学方法，包括：

3、由教员进行教学用的实际操作并拍摄下整个过程，确定出在演练的过程中所处空间内各物体形状、位置和状态的变化情况；

4、将所述变化情况进行三维化处理得到空间样本，将基础知识以及专业技能进行筛选和细化并添加至所述空间样本中；实时获取职员的视野范围，并且将所述空间样本中位于该所述视野范围内的图形信息展现在所述职员眼前；

5、通过信息共享技术，由上位机根据目前实际的情况结合对应的所述空间样本生成模拟操作的流程动画并展现在所述职员眼前，由教员进行远程指导；

6、根据事故案例，获取所述职员位置以及各物体的相互关系通过所述职员所佩戴的预警装置对进行的错误操作提前预警，并通过所述预警装置制动。

7、在一种可能的实现方式中，所述将所述变化情况进行三维化处理得到空间样本包括：

8、在三维化处理的过程中，将教员进行透明化处理，并且对当前操作的物体进行标注。

9、在一种可能的实现方式中，所述将所述变化情况进行三维化处理得到空间样本包括：

10、创建各时间点的空间模型，将所述空间模型按照时间顺序进行组合和演算从而生成所述空间样本；

11、所述空间样本为在一个时间段内在一个指定的空间内各物体形状、位置和状态的所述变化情况。

12、在一种可能的实现方式中，所述由教员进行教学用的实际操作并拍摄下整个过程包括：

13、通过教员所佩戴的眼镜上的多个主摄像头和多个环境摄像头，实时获取所述空间模型。

14、在一种可能的实现方式中，所述由教员进行教学用的实际操作并拍摄下整个过程包括：

15、由不同角度的摄像头来获取物体的外轮廓以及相应的形状；

16、根据各物体与所述眼镜的位置关系，将生成的物体模型按照实际顺序进行排列从而生成所述空间模型。

17、在一种可能的实现方式中，所述将基础知识以及专业技能进行筛选和细化并添加至所述空间样本中包括：

18、将基础知识以及专业技能以声音、图像、视频和文字的方式加入至所述空间样本中。

19、在一种可能的实现方式中，所述并且将所述空间样本中位于该所述视野范围内的图形信息展现在所述职员眼前包括：

20、职工通过佩戴所述眼镜，从而模拟处于所述空间模型中；

21、根据当前所述眼镜的空间角度从而获取出所述视野范围，然后将所述空间样本中在设定时间的空间图形信息传输至所述眼镜内。

22、在一种可能的实现方式中，所述由教员进行远程指导包括：

23、教员根据所述眼镜所拍摄的场景，在对应的位置进行标注并通过职员的所述眼镜进行指导。

24、在一种可能的实现方式中，所述通过信息共享技术，由上位机根据目前实际的情况结合对应的所述空间样本生成模拟操作的流程动画并展现在所述职员眼前包括：

25、由所述上位机根据所述空间样本中所归纳出的操作路线，结合当前所述眼镜所拍摄的物体情况，进行模拟操作；

26、将模拟操作的过程传回至所述眼镜内，供职工学习。

27、在一种可能的实现方式中，获取所述职员位置以及各物体的相互关系通过所述职员所佩戴的预警装置对进行的错误操作提前预警包括：

28、在实际操作区域的外侧架设监控探头，由所述监控探头拾取出各物体之间的位置关系以及职员距离各物体的距离；

29、结合所需解决的技术问题以及相对应的事故案例，当距离小于预设标准或者物体之间的相对位置关系与所述事故案例相近时进行预警。

30、本发明提供的基于云模型的电网知识库教学方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明基于云模型的电网知识库教学方法中首先拍摄下教员进行教学用实际操作时的整个过程，并且确定出演练过程中所处空间内各物体形状、位置和状态的变化情况。将变化情况进行三维化处理即可得到空间样本。将空间样本中位于视野范围内的图形信息展现在所述职员眼前，从而完成临场化处理。通过信息共享技术，由上位机和教员分别进行操作模拟和远程指导，通过事故案例以及获取职员位置和各物体的相互关系从而提前预警，通过预警装置对进行的错误操作提前预警，并通过预警装置制动，保证了在职员学习过程中的安全性。

31、本申请中，将基础知识以及专业技能进行筛选和细化并添加至所述空间样本中从而提高职工学习效果，而通过临场化处理，信息共享和提前预警，保证了职工学习效率的基础上，提高了教学效果，并且知识库规划所需的成本较低，易于操作和实现。

技术特征：

1.基于云模型的电网知识库教学方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于云模型的电网知识库教学方法，其特征在于，所述将所述变化情况进行三维化处理得到空间样本包括：

3.如权利要求1所述的基于云模型的电网知识库教学方法，其特征在于，所述将所述变化情况进行三维化处理得到空间样本包括：

4.如权利要求3所述的基于云模型的电网知识库教学方法，其特征在于，所述由教员进行教学用的实际操作并拍摄下整个过程包括：

5.如权利要求4所述的基于云模型的电网知识库教学方法，其特征在于，所述由教员进行教学用的实际操作并拍摄下整个过程包括：

6.如权利要求1所述的基于云模型的电网知识库教学方法，其特征在于，所述将基础知识以及专业技能进行筛选和细化并添加至所述空间样本中包括：

7.如权利要求4所述的基于云模型的电网知识库教学方法，其特征在于，所述并且将所述空间样本中位于该所述视野范围内的图形信息展现在所述职员眼前包括：

8.如权利要求4所述的基于云模型的电网知识库教学方法，其特征在于，所述由教员进行远程指导包括：

9.如权利要求4所述的基于云模型的电网知识库教学方法，其特征在于，所述通过信息共享技术，由上位机根据目前实际的情况结合对应的所述空间样本生成模拟操作的流程动画并展现在所述职员眼前包括：

10.如权利要求1所述的基于云模型的电网知识库教学方法，其特征在于，获取所述职员位置以及各物体的相互关系通过所述职员所佩戴的预警装置对进行的错误操作提前预警包括：

技术总结
本发明提供了基于云模型的电网知识库教学方法，属于教学引导技术领域，包括：由教员进行教学用的实际操作并拍摄下整个过程。将变化情况进行三维化处理得到空间样本，将基础知识以及专业技能进行筛选和细化并添加至空间样本中。实时获取职员的视野范围，并且将空间样本中位于该视野范围内的图形信息展现在职员眼前。上位机根据目前实际的情况结合对应的空间样本生成模拟操作的流程动画并展现在职员眼前。获取职员位置以及各物体的相互关系通过职员所佩戴的预警装置对进行的错误操作提前预警，并通过预警装置制动。本发明提供的基于云模型的电网知识库教学方法通过临场化处理，信息共享和提前预警，保证了职工学习效率的基础上，提高了教学效果。

技术研发人员：马阳阳,侯睿,李宝勇
受保护的技术使用者：国网河北省电力有限公司沧州供电分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15