一種組件化的桌面演練虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)及其培訓(xùn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種組件化的桌面演練虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)及其培訓(xùn)方法。該系統(tǒng)包括組件化架構(gòu)，組件包括：虛擬場景交互組件、分布式組件、物理系統(tǒng)組件、粒子特效組件和事件元模型組件，該方法可根據(jù)桌面演練場景的不同，快速將預(yù)先建立的交互模塊組合為三維虛擬場景。并可按照組件模塊功能需要，智能擴(kuò)展演練場景外設(shè)接口；本發(fā)明增強(qiáng)危機(jī)管理意識，明確應(yīng)急管理責(zé)任，提高應(yīng)急決策、指揮和媒體溝通能力，豐富突發(fā)事件處置的經(jīng)驗和體驗，提高溝通、協(xié)調(diào)、社會動員及善后恢復(fù)等應(yīng)急能力。
【專利說明】一種組件化的桌面演練虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)及其培訓(xùn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電カ安全技術(shù)的培訓(xùn)系統(tǒng)及其培訓(xùn)方法，具體講涉及一種組件化的桌面演練虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)及其培訓(xùn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國地域遼闊，電網(wǎng)覆蓋面積大，各地自然環(huán)境和條件迥異，各種自然災(zāi)害時有發(fā)生，電網(wǎng)大面積停電風(fēng)險始終存在。電網(wǎng)的安全運(yùn)行涉及各行各業(yè)，涉及千家萬戶居民的日常生活，關(guān)乎社會穩(wěn)定和國家安全。近年來政府日益重視應(yīng)急管理工作，國家電網(wǎng)公司也開展了以應(yīng)急組織體系、應(yīng)急物資儲備等八項重點工作為主要內(nèi)容的應(yīng)急體系建設(shè)。應(yīng)急演練和培訓(xùn)是應(yīng)急管理工作的重要內(nèi)容，當(dāng)應(yīng)急事件發(fā)生時，快速恢復(fù)供電能力，保障居民正常的生產(chǎn)生活，是供電企業(yè)和電カ搶修部門的重要職責(zé)。為了提高應(yīng)急搶修工作的效率，提高應(yīng)急處置的能力，除了増加搶修人力與物資以外，還需要解決指揮方案的合理制定、應(yīng)急資源的合理調(diào)度等方面的問題。應(yīng)急演練及培訓(xùn)能夠提高各級應(yīng)急指揮及救援人員對應(yīng)急職責(zé)及流程的熟練程度和反應(yīng)能力、促進(jìn)各部門之間的配合，從而有效的減少突發(fā)事件所造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種組件化的桌面演練虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)，另一目的是提供一種組件化的桌面演練虛擬培訓(xùn)方法，本發(fā)明增強(qiáng)危機(jī)管理意識，明確應(yīng)急管理責(zé)任，提高應(yīng)急決策、指揮和媒體溝通能力，豐富突發(fā)事件處置的經(jīng)驗和體驗，提高溝通、協(xié)調(diào)、社會動員及善后恢復(fù)等應(yīng)急能力。
[0004]本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明提供一種組件化的桌面演練虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)，其改進(jìn)之處在于，所述系統(tǒng)包括組件化架構(gòu)，所述組件包括:
[0006]虛擬場景交互組件:用于模擬完整的交互式虛擬世界；
[0007]分布式組件:用于實現(xiàn)多人在線的分布式信息同步服務(wù)，包括數(shù)據(jù)庫整合、多人聯(lián)機(jī)及數(shù)據(jù)串流服務(wù)；
[0008]物理系統(tǒng)組件:用于實現(xiàn)虛擬場景物理元素的剛體碰撞解算和柔體效果解算；
[0009]粒子特效組件:將粒子圖元集合在一起，通過其屬性的變化表現(xiàn)物體的物理特性，用于模擬自然現(xiàn)象的構(gòu)成元素；和
[0010]事件元模型組件:用于組織和管理電カ設(shè)備、基礎(chǔ)場景、電カ應(yīng)急案例。
[0011]進(jìn)ー步地，所述系統(tǒng)通過事件元模型組件生成演練場景及演練流程作為演練全部環(huán)節(jié)的主線，物理系統(tǒng)組件及粒子特效組件解算并更新演練場景虛擬設(shè)備及環(huán)境狀態(tài)，根據(jù)虛擬場景交互組件同步傳來的硬件設(shè)備交互指令更新場景內(nèi)的設(shè)備狀態(tài)；所述分布式組件將客戶端信號同步傳輸至服務(wù)器端，由服務(wù)器端做出結(jié)算，并將同步信息實時發(fā)送至客戶端。[0012]進(jìn)ー步地，所述虛擬場景交互組件包括空間坐標(biāo)傳感器，頭部追蹤設(shè)備，控制手柄，裸眼立體顯示器，PC客戶端和服務(wù)器；所述空間坐標(biāo)傳感器分別與控制手柄和頭部追蹤設(shè)備連接；所述頭部追蹤設(shè)備與裸眼立體顯示器連接；所述PC客戶端分別與空間坐標(biāo)傳感器和裸眼立體顯示器連接，并與服務(wù)器進(jìn)行通信；所述服務(wù)器與PC客戶端連接，同步客戶端操作指令和物理、粒子效果。
[0013]進(jìn)ー步地，所述分布式組件下載模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、多人在線模塊和下載管理模塊；所述下載管理模塊使用基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的客戶端-服務(wù)器結(jié)構(gòu)；
[0014]所述分布式組件提供兩種多人聯(lián)機(jī)服務(wù)模式:獨立網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和點對點局域網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；
[0015]所述物理系統(tǒng)組件由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)接ロ、包圍體層次、碰撞檢測算法和約束模型構(gòu)成；
[0016]所述粒子特效組件由材質(zhì)庫、特效単元和生命周期控制單元構(gòu)成。
[0017]進(jìn)ー步地，所述事件元模型組件由電カ設(shè)備元模型、外觀損失特征元模型、氣象狀況元模型、基礎(chǔ)場景元模型和處置流程元模型五組元模型構(gòu)成。
[0018]進(jìn)一步地,所述電カ設(shè)備兀模型包括發(fā)電部分、輸電部分、變電部分、配電部分和用戶部分；
[0019]所述發(fā)電部分包括火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電和新能源發(fā)電；
[0020]所述輸電部分包括架空輸電線路和地下輸電線路；
[0021]所述變電部分包括變電站的一次設(shè)備和變電站的二次設(shè)備；
[0022]所述配電部分包括配電線路導(dǎo)線和柱上隔離開關(guān)。
[0023]進(jìn)ー步地，所述外觀損失特征元模型包括:ー種是自身的電カ系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)故障，即看不到外觀上的損失特征；另一種是電カ系統(tǒng)形成外觀上的損失特征，導(dǎo)致電カ系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)故障，外觀上的損失特征包括:
[0024]雨雪冰凍導(dǎo)致的覆冰:發(fā)電廠覆冰、輸電線路覆冰、變電站覆冰和配電線路覆冰；
[0025]地震引發(fā)的倒塌:發(fā)電廠倒塌、輸電線路倒塌、變電站倒塌和配電線路倒塌；
[0026]輸電線路桿塔部分倒塌或傾斜以及導(dǎo)線斷裂；配電線路桿塔部分倒塌或傾斜以及導(dǎo)線斷裂；發(fā)電廠火災(zāi)和變電站火災(zāi)。
[0027]進(jìn)ー步地，所述氣象狀況元模型包括明、睛、雨、雪、霧、雷電和沙塵元素，由粒子系統(tǒng)組件實現(xiàn)；所述基礎(chǔ)場景元模型包括基礎(chǔ)地形、植被、水系、居民地及設(shè)施和交通元素。
[0028]進(jìn)ー步地，所述處置流程元模型包括預(yù)警階段模型和應(yīng)急階段模型；
[0029](一)預(yù)警階段的處置流程包括:
[0030]〈1>接收預(yù)警信息:包括接收時間，預(yù)警事件信息，情況描述，預(yù)警級別，預(yù)警類另IJ，預(yù)警狀態(tài)，發(fā)生地點和影響范圍；
[0031]<2>核定預(yù)警級別:包括核定時間，核定的預(yù)警級別，核定依據(jù)和核定人；
[0032]〈3>啟動預(yù)警:包括啟動時間，啟動單位和啟動預(yù)警級別；
[0033]<4>發(fā)布預(yù)警:包括發(fā)布時間，發(fā)布信息內(nèi)容，發(fā)布模式，發(fā)布單位和發(fā)布人；
[0034]<5>安排值班排班:包括安排時間，值班名稱，值班地點和值班內(nèi)容；
[0035]<6>最后結(jié)束預(yù)警:包括結(jié)束時間和結(jié)束単位；
[0036](ニ)應(yīng)急階段的處置流程包括:[0037]I)接收應(yīng)急事件:包括接收時間，接收人，報送人，事件描述，發(fā)生地點，發(fā)生原因，影響范圍和已米取措施；
[0038]2)先期處置:包括處置時間，處置預(yù)案和處置措施；
[0039]3)啟動應(yīng)急:包括啟動時間，啟動單位和應(yīng)急級別；
[0040]4)上報應(yīng)急事件:包括上報時間，上報內(nèi)容和上報單位
[0041]5)上級指示:包括指示時間，上級單位和指示內(nèi)容
[0042]6)啟動應(yīng)急預(yù)案:包括啟動時間，預(yù)案名稱，預(yù)案類型和預(yù)案內(nèi)容；
[0043]7)成立臨時應(yīng)急組織:包括成立時間，成立時間組織名稱，組織職能，成員信息和負(fù)責(zé)人；
[0044]8)制定指揮方案:包括制定時間，制定者和指揮方案內(nèi)各;
[0045]9)請求資源:包括請求時間，需求単位，資源名稱，資源類型，資源數(shù)量，出發(fā)地和目的地；
[0046]10)調(diào)配資源:包括開始調(diào)配時間，到達(dá)目的地時間，調(diào)配単位，資源名稱，資源數(shù)量，資源類型，出發(fā)地和目的地；
[0047]11)命令發(fā)布:包括發(fā)布時間，發(fā)布單位和發(fā)布內(nèi)容；
[0048]12)媒體發(fā)布:包括發(fā)布時間，發(fā)布單位，媒體類型和發(fā)布內(nèi)容；
[0049]13)總結(jié)評估:包括總結(jié)評估時間和評估報告；
[0050]14)結(jié)束應(yīng)急:包括結(jié)束時間和結(jié)束單位。
[0051]本發(fā)明基于另ー目的提供的一種組件化的桌面演練虛擬培訓(xùn)方法，其改進(jìn)之處在于，所述方法用的系統(tǒng)為組件化的桌面演練虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)，該方法包括下述步驟:
[0052](I)將電カ系統(tǒng)組件進(jìn)行分類；
[0053](2)桌面演練虛擬培訓(xùn)。
[0054]進(jìn)ー步地，所述步驟(I)中，將電カ系統(tǒng)組件進(jìn)行分類，分為虛擬場景交互組件、分布式組件、物理系統(tǒng)組件、粒子特效組件和事件元模型組件。
[0055]進(jìn)ー步地，所述步驟(2)中，桌面演練虛擬培訓(xùn)包括下述步驟:
[0056]A、事件元模型組件中的處置流程元模型，生成桌面演練虛擬培訓(xùn)總流程；
[0057]B、調(diào)用事件元模型組件中的電カ設(shè)備元模型以及基礎(chǔ)場景元模型，生成桌面演練虛擬培訓(xùn)場景；
[0058]C、調(diào)用物理系統(tǒng)組件以及事件元模型組件中的外觀損失特征元模型，生成桌面演練虛擬培訓(xùn)場景電カ設(shè)備事故現(xiàn)場；
[0059]D、調(diào)用粒子特效組件以及事件元模型組件中的氣象狀況元模型，生成虛擬培訓(xùn)場景天氣情況；
[0060]E、虛擬場景交互組件中的空間坐標(biāo)傳感器確定操作人員控制手柄位置；
[0061]F、頭部追蹤設(shè)備確定操作人員頭部空間坐標(biāo)及朝向信息；
[0062]G、操作人員采用控制手柄發(fā)出操作指令控制虛擬作業(yè)現(xiàn)場，通過虛擬場景交互組件執(zhí)行人機(jī)互動操作；
[0063]H、裸眼立體顯示器在操作人員工作區(qū)域內(nèi)顯示虛擬作業(yè)場景三維立體視頻，井根據(jù)頭部追蹤設(shè)備信號調(diào)整圖像顯示角度，模擬操作人員實際視角的立體視頻；
[0064]1、通用PC客戶端分別連接空間坐標(biāo)傳感器和裸眼立體顯示器，并通過分布式組件執(zhí)行和服務(wù)器的通信工作；
[0065]G、服務(wù)器用于虛擬場景內(nèi)部組件的協(xié)同運(yùn)行，并同步客戶端操作指令和物理效果。
[0066]與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明達(dá)到的有益效果是:
[0067]目前電カ行業(yè)教學(xué)培訓(xùn)主要采用課堂教學(xué)及實物操作兩種方式，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式體驗性不夠，沉浸感差；實物操作又面臨成本高，危險大，操作不可重復(fù)的困難。
[0068]本發(fā)明采用組件化的架構(gòu)方法，基于虛擬現(xiàn)實技木，實現(xiàn)電カ行業(yè)大規(guī)模應(yīng)急虛擬桌面培訓(xùn)方法。本發(fā)明交互性強(qiáng)、逼真性高、動態(tài)靈活、可重復(fù)操作且無操作風(fēng)險；可提升電カ應(yīng)急管理水平、降低應(yīng)急演練成本、提高應(yīng)急演練效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0069]圖1是本發(fā)明提供的桌面演練虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)圖；
[0070]圖2是本發(fā)明提供的電カ應(yīng)急案例總體模型圖；
[0071]圖3是本發(fā)明提供的電カ設(shè)備元模型圖；
[0072]圖4是本發(fā)明提供的電カ設(shè)備外觀損失元模型圖；
[0073]圖5是本發(fā)明提供的基礎(chǔ)場景元模型圖；
[0074]圖6是本發(fā)明提供的組件化的桌面演練虛擬培訓(xùn)方法流程圖。
【具體實施方式】
[0075]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)ー步的詳細(xì)說明。
[0076]本發(fā)明提供一種組件化的桌面演練虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用組件化的架構(gòu)方法，采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，提供多人在線的虛擬現(xiàn)實桌面演練系統(tǒng)。該方法可根據(jù)桌面演練場景的不同，快速將預(yù)先建立的交互模塊(Blocks)組合為三維虛擬場景。并可按照組件模塊功能需要，智能擴(kuò)展演練場景外設(shè)接ロ。本發(fā)明提供的桌面演練虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)圖如圖1所示，架構(gòu)涵蓋虛擬場景交互組件、分布式組件、物理系統(tǒng)組件、粒子特效組件和事件元模型組件五個組件大類，各類之間既相互影響，又可脫離其余組件獨立運(yùn)行。培訓(xùn)系統(tǒng)通過事件元模型組件生成演練場景及演練流程作為演練全部環(huán)節(jié)的主線，物理系統(tǒng)組件及粒子特效組件解算并更新演練場景虛擬設(shè)備及環(huán)境狀態(tài)，根據(jù)虛擬場景交互組件同步傳來的硬件設(shè)備交互指令更新場景內(nèi)的設(shè)備狀態(tài)；所述分布式組件將客戶端信號同步傳輸至服務(wù)器端，由服務(wù)器端做出結(jié)算，并將同步信息實時發(fā)送至客戶端。
[0077]I)虛擬場景交互組件:
[0078]在基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)急模擬演練系統(tǒng)中，場景交互，角色及人員之間協(xié)同交互是必不可少的。虛擬場景交互組件可以利用拖放的方式，將行為交互模塊賦予在適當(dāng)?shù)膶ο蠡蚴翘摂M角色上，以流程圖的方式，決定行為交互模塊的前后處理順序，從而實現(xiàn)了可視化的交互腳本設(shè)計，逐漸編輯成一個完整的交互式虛擬世界。虛擬場景交互組件包括空間坐標(biāo)傳感器，頭部追蹤設(shè)備，控制手柄，裸眼立體顯示器，PC客戶端和服務(wù)器；所述空間坐標(biāo)傳感器分別與控制手柄和頭部追蹤設(shè)備連接；所述頭部追蹤設(shè)備與裸眼立體顯示器連接；所述PC客戶端分別與空間坐標(biāo)傳感器和裸眼立體顯示器連接，并與服務(wù)器進(jìn)行通信；所述服務(wù)器與PC客戶端連接，同步客戶端操作指令和物理效果。[0079]2)分布式組件:
[0080]多人在線，是系統(tǒng)提供的分布式信息同步服務(wù)，將在線人員的信息進(jìn)行雙向傳遞，ー個人的操作動作會同步影響到其他人。當(dāng)操作人員搶修ー個線路時，這個線路會被搶修，或者搶修不好，需要別人的協(xié)助等。分布式組件下載模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、多人在線模塊和下載管理模塊；所述下載管理模塊使用基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的客戶端-服務(wù)器結(jié)構(gòu)；
[0081]所述分布式組件提供兩種多人聯(lián)機(jī)服務(wù)模式:獨立網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和點對點局域網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。
[0082]3)物理系統(tǒng)組件:
[0083]物理系統(tǒng)組件由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)接ロ、包圍體層次、碰撞檢測算法和約束模型構(gòu)成；碰撞檢測和碰撞響應(yīng)對物體運(yùn)動的逼真性具有很大影響，系統(tǒng)使用Bullet物理引擎，開發(fā)了適用于本系統(tǒng)三維渲染引擎的物理引擎接ロ，實現(xiàn)了虛擬場景物理元素的剛體碰撞解算和柔體效果解算。
[0084]4)粒子特效組件:
[0085]粒子特效組件由材質(zhì)庫、特效単元、生命周期控制單元構(gòu)成；虛擬桌面演練可模擬火焰、煙、水束、爆炸，地震，雨雪等自然現(xiàn)象，這些現(xiàn)象的構(gòu)成元素物體邏輯結(jié)構(gòu)相對簡單，數(shù)量龐大。很難利用幾個圖元實體表示。本專利設(shè)計了粒子系統(tǒng)，以適用于這類物體的展現(xiàn)。
[0086]5)事件元模型組件:用于組織和管理電カ設(shè)備、基礎(chǔ)場景、電カ應(yīng)急案例。
[0087]電カ應(yīng)急案例總體模型圖如圖2所示，事件元模型組件由電カ設(shè)備元模型、外觀損失特征元模型、氣象狀況元模型、基礎(chǔ)場景元模型、處置流程元模型五組元模型構(gòu)成。
[0088]a)電カ設(shè)備元模型:
[0089]電カ系統(tǒng)的設(shè)備主要包括發(fā)電部分、輸電部分、變電部分、配電部分和用戶部分，有關(guān)電カ設(shè)備的元模型如圖3所示。所述發(fā)電部分包括火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電和新能源發(fā)電；所述輸電部分包括架空輸電線路和地下輸電線路；所述變電部分包括變電站的一次設(shè)備和變電站的二次設(shè)備；所述配電部分包括配電線路導(dǎo)線和柱上隔離開關(guān)。
[0090]b)電カ設(shè)備外觀損失特征元模型:
[0091]電カ設(shè)備的受損情況按照是否可以看到外觀的損失特征分為兩種類型，一種是自身的電カ系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)故障，即看不到外觀上的損失特征；另一種是電力系統(tǒng)首先形成外觀上的損失特征，然后導(dǎo)致電カ系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)故障。在電カ災(zāi)害場景的展現(xiàn)上，我們重點模擬有外觀損失特征的電カ故障。對此，我們整理了在各種災(zāi)害下，電カ設(shè)備的外觀損失特征情況，匯總成如下表。
[0092]表I電カ設(shè)施外觀損失特征表
[0093]
【權(quán)利要求】
1.一種組件化的桌面演練虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括組件化架構(gòu)，所述組件包括: 虛擬場景交互組件:用于模擬完整的交互式虛擬世界； 分布式組件:用于實現(xiàn)多人在線的分布式信息同步服務(wù)，包括數(shù)據(jù)庫整合、多人聯(lián)機(jī)及數(shù)據(jù)串流服務(wù)； 物理系統(tǒng)組件:用于實現(xiàn)虛擬場景物理元素的剛體碰撞解算和柔體效果解算； 粒子特效組件:將粒子圖元集合在一起，通過其屬性的變化表現(xiàn)物體的物理特性，用于模擬自然現(xiàn)象的構(gòu)成元素；和 事件元模型組件:用于組織和管理電カ設(shè)備、基礎(chǔ)場景、電カ應(yīng)急案例。
2.如權(quán)利要求1所述的桌面演練虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)通過事件元模型組件生成演練場景及演練流程作為演練全部環(huán)節(jié)的主線，物理系統(tǒng)組件及粒子特效組件解算并更新演練場景虛擬設(shè)備及環(huán)境狀態(tài)，根據(jù)虛擬場景交互組件同步傳來的硬件設(shè)備交互指令更新場景內(nèi)的設(shè)備狀態(tài)；所述分布式組件將客戶端信號同步傳輸至服務(wù)器端，由服務(wù)器端做出結(jié)算，并將同步信息實時發(fā)送至客戶端。
3.如權(quán)利要求1所述的桌面演練虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述虛擬場景交互組件包括空間坐標(biāo)傳感器，頭部追蹤設(shè)備，控制手柄，裸眼立體顯示器，PC客戶端和服務(wù)器；所述空間坐標(biāo)傳感器分別與控制手柄和頭部追蹤設(shè)備連接；所述頭部追蹤設(shè)備與裸眼立體顯示器連接；所述PC客戶端分別與空間坐標(biāo)傳感器和裸眼立體顯示器連接，并與服務(wù)器進(jìn)行通信；所述服務(wù)器與PC客戶端連接，同步客戶端操作指令和物理、粒子效果。
4.如權(quán)利要求1所述的桌面演練虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述分布式組件下載模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、多人在線模塊和下`載管理模塊；所述下載管理模塊使用基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的客戶端-服務(wù)器結(jié)構(gòu)； 所述分布式組件提供兩種多人聯(lián)機(jī)服務(wù)模式:獨立網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和點對點局域網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器； 所述物理系統(tǒng)組件由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)接ロ、包圍體層次、碰撞檢測算法和約束模型構(gòu)成； 所述粒子特效組件由材質(zhì)庫、特效単元和生命周期控制單元構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1所述的桌面演練虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述事件元模型組件由電カ設(shè)備元模型、外觀損失特征元模型、氣象狀況元模型、基礎(chǔ)場景元模型和處置流程元模型五組元模型構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求5所述的桌面演練虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述電カ設(shè)備元模型包括發(fā)電部分、輸電部分、變電部分、配電部分和用戶部分； 所述發(fā)電部分包括火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電和新能源發(fā)電； 所述輸電部分包括架空輸電線路和地下輸電線路； 所述變電部分包括變電站的一次設(shè)備和變電站的二次設(shè)備； 所述配電部分包括配電線路導(dǎo)線和柱上隔離開關(guān)。
7.如權(quán)利要求5所述的桌面演練虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述外觀損失特征元模型包括:ー種是自身的電カ系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)故障，即看不到外觀上的損失特征；另一種是電力系統(tǒng)形成外觀上的損失特征，導(dǎo)致電カ系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)故障，外觀上的損失特征包括: 雨雪冰凍導(dǎo)致的覆冰:發(fā)電廠覆冰、輸電線路覆冰、變電站覆冰和配電線路覆冰；地震引發(fā)的倒塌:發(fā)電廠倒塌、輸電線路倒塌、變電站倒塌和配電線路倒塌； 輸電線路桿塔部分倒塌或傾斜以及導(dǎo)線斷裂；配電線路桿塔部分倒塌或傾斜以及導(dǎo)線斷裂；發(fā)電廠火災(zāi)和變電站火災(zāi)。
8.如權(quán)利要求5所述的桌面演練虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述氣象狀況元模型包括陰、睛、雨、雪、霧、雷電和沙塵元素，由粒子系統(tǒng)組件實現(xiàn)；所述基礎(chǔ)場景元模型包括基礎(chǔ)地形、植被、水系、居民地及設(shè)施和交通元素。
9.如權(quán)利要求5所述的桌面演練虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述處置流程元模型包括預(yù)警階段模型和應(yīng)急階段模型； (一)預(yù)警階段的處置流程包括: 〈1>接收預(yù)警信息:包括接收時間，預(yù)警事件信息，情況描述，預(yù)警級別，預(yù)警類別，預(yù)警狀態(tài)，發(fā)生地點和影響范圍； <2>核定預(yù)警級別:包括核定時間，核定的預(yù)警級別，核定依據(jù)和核定人； <3>啟動預(yù)警:包括啟動時間,啟動單位和啟動預(yù)警級別； <4>發(fā)布預(yù)警:包括發(fā)布時間，發(fā)布信息內(nèi)容，發(fā)布模式，發(fā)布單位和發(fā)布人； <5>安排值班排班:包括安排時間，值班名稱，值班地點和值班內(nèi)容； <6>最后結(jié)束預(yù)警:包括結(jié)束時間和結(jié)束単位； (二)應(yīng)急階段的處置流程包括: 1)接收應(yīng)急事件:包括接收時間，接收人，報送人，事件描述，發(fā)生地點，發(fā)生原因，影響范圍和已采取措施； 2)先期處置:包括處置時間，處置預(yù)案和處置措施； 3)啟動應(yīng)急:包括啟動時間，啟動單位和應(yīng)急級別； 4)上報應(yīng)急事件:包括上報時間，上報內(nèi)容和上報單位 5)上級指示:包括指示時間，上級單位和指示內(nèi)容 6)啟動應(yīng)急預(yù)案:包括啟動時間，預(yù)案名稱，預(yù)案類型和預(yù)案內(nèi)容； 7)成立臨時應(yīng)急組織:包括成立時間，成立時間組織名稱，組織職能，成員信息和負(fù)責(zé)人； 8)制定指揮方案:包括制定時間，制定者和指揮方案內(nèi)各； 9)請求資源:包括請求時間，需求単位，資源名稱，資源類型，資源數(shù)量，出發(fā)地和目的地； 10)調(diào)配資源:包括開始調(diào)配時間，到達(dá)目的地時間，調(diào)配単位，資源名稱，資源數(shù)量，資源類型，出發(fā)地和目的地； 11)命令發(fā)布:包括發(fā)布時間，發(fā)布單位和發(fā)布內(nèi)容； 12)媒體發(fā)布:包括發(fā)布時間，發(fā)布単位，媒體類型和發(fā)布內(nèi)容； 13)總結(jié)評估:包括總結(jié)評估時間和評估報告； 14)結(jié)束應(yīng)急:包括結(jié)束時間和結(jié)束單位。
10.一種組件化的桌面演練虛擬培訓(xùn)方法，其特征在于，所述方法用的系統(tǒng)為組件化的桌面演練虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)，該方法包括下述步驟: (1)將電カ系統(tǒng)組件進(jìn)行分類； (2)桌面演練虛擬培訓(xùn)。
11.如權(quán)利要求10所述的桌面演練虛擬培訓(xùn)方法，其特征在于，所述步驟(1)中，將電カ系統(tǒng)組件進(jìn)行分類，分為虛擬場景交互組件、分布式組件、物理系統(tǒng)組件、粒子特效組件和事件元模型組件。
12.如權(quán)利要求10所述的桌面演練虛擬培訓(xùn)方法，其特征在于，所述步驟(2)中，桌面演練虛擬培訓(xùn)包括下述步驟: A、事件元模型組件中的處置流程元模型，生成桌面演練虛擬培訓(xùn)總流程； B、調(diào)用事件元模型組件中的電カ設(shè)備元模型以及基礎(chǔ)場景元模型，生成桌面演練虛擬培訓(xùn)場景； C、調(diào)用物理系統(tǒng)組件以及事件元模型組件中的外觀損失特征元模型，生成桌面演練虛擬培訓(xùn)場景電カ設(shè)備事故現(xiàn)場； D、調(diào)用粒子特效組件以及事件元模型組件中的氣象狀況元模型，生成虛擬培訓(xùn)場景天氣情況； E、虛擬場景交互組件中的空間坐標(biāo)傳感器確定操作人員控制手柄位置； F、頭部追蹤設(shè)備確定操作人員頭部空間坐標(biāo)及朝向信息； G、操作人員采用控制手柄發(fā)出操作指令控制虛擬作業(yè)現(xiàn)場，通過虛擬場景交互組件執(zhí)行人機(jī)互動操作； H、裸眼立體顯示器在操作人員工作區(qū)域內(nèi)顯示虛擬作業(yè)場景三維立體視頻，井根據(jù)頭部追蹤設(shè)備信號調(diào)整圖像顯示角度，模擬操作人員實際視角的立體視頻； I、通用PC客戶端分別連接空 間坐標(biāo)傳感器和裸眼立體顯示器，并通過分布式組件執(zhí)行和服務(wù)器的通信工作； G、服務(wù)器用于虛擬場景內(nèi)部組件的協(xié)同運(yùn)行，并同步客戶端操作指令和物理效果。
【文檔編號】G06Q50/06GK103500422SQ201310431818
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】朱朝陽, 郭健, 于振, 趙宏波, 譚輝, 劉超, 盧倩 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院