本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，具體涉及應(yīng)用于配網(wǎng)不停電作業(yè)訓(xùn)練的人因控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

10kv配電網(wǎng)絡(luò)是直接面向用戶的電力基礎(chǔ)設(shè)施，具有網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，覆蓋面大的特點。由于10kv配電網(wǎng)絡(luò)絕緣水平低，在大氣過電壓或其他外界因素作用下易發(fā)生故障，需及時檢修，然而，為了提高配網(wǎng)供電可靠性，不影響用戶正常用電，工作人員必須在配網(wǎng)不停電的情況下進行故障檢修，危險性高，因此，對工作人員配網(wǎng)不停電作業(yè)的要求更為嚴格，配網(wǎng)不停電作業(yè)的學(xué)習(xí)訓(xùn)練和可靠性評估顯得尤為重要，受訓(xùn)者進行大量的安全培訓(xùn)和學(xué)習(xí)訓(xùn)練后，需要通過嚴格的可靠性評估后，才可上崗。

然而配網(wǎng)不停電作業(yè)的學(xué)習(xí)訓(xùn)練會給訓(xùn)練者造成很大的生理和心里壓力，容易產(chǎn)生身體疲勞，并且訓(xùn)練者在不同工種配網(wǎng)作業(yè)環(huán)境下腦力負荷也不相同，產(chǎn)生疲勞的程度也有所不同，因而，需要根據(jù)訓(xùn)練者在不同工種配網(wǎng)作業(yè)環(huán)境下腦力負荷的情況制定相應(yīng)的作息時間，以減少訓(xùn)練者疲勞，降低人因失誤。

現(xiàn)有技術(shù)中，配網(wǎng)不停電作業(yè)的訓(xùn)練系統(tǒng)中無法檢測訓(xùn)練者在不同工種配網(wǎng)作業(yè)環(huán)境下腦力負荷情況。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供應(yīng)用于配網(wǎng)不停電作業(yè)訓(xùn)練的人因控制系統(tǒng)，可以通過檢測訓(xùn)練者在不同工種配網(wǎng)作業(yè)下的腦電波信號和可靠性，得到訓(xùn)練者腦電波和可靠性的映射關(guān)系，并制定相應(yīng)的作息時間以減少疲勞降低人因失誤，從而提高訓(xùn)練效果。

為達到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種應(yīng)用于配網(wǎng)不停電作業(yè)訓(xùn)練的人因控制系統(tǒng)，包括：

至少一供訓(xùn)練者進行配網(wǎng)作業(yè)操作的配網(wǎng)作業(yè)平臺；

情景構(gòu)建模塊，所述情景構(gòu)建模塊用于構(gòu)建配網(wǎng)作業(yè)平臺上配網(wǎng)作業(yè)環(huán)境的虛擬模型，所述虛擬模型中包含多個不同工種的配網(wǎng)作業(yè)；

增強現(xiàn)實裝置，所述增強現(xiàn)實裝置用于將所述虛擬模型投射于所述配網(wǎng)作業(yè)平臺上，所述增強現(xiàn)實裝置包括均與所述系統(tǒng)主機相連的頭盔顯示器、體感攝像頭和數(shù)據(jù)手套，所述頭盔顯示器上還設(shè)有若干腦電波檢測傳感器；

學(xué)習(xí)訓(xùn)練裝置，所述學(xué)習(xí)訓(xùn)練裝置包括標(biāo)準數(shù)據(jù)庫模塊和學(xué)習(xí)訓(xùn)練模塊，所述標(biāo)準數(shù)據(jù)庫模塊內(nèi)儲存有所有工種的配網(wǎng)作業(yè)標(biāo)準操作，所述學(xué)習(xí)訓(xùn)練模塊用于判斷訓(xùn)練者當(dāng)前工種的配網(wǎng)作業(yè)是否正確并給出下一個工種配網(wǎng)作業(yè)標(biāo)準操作的相關(guān)提示；

可靠性評估系統(tǒng)，所述可靠性評估系統(tǒng)用于根據(jù)訓(xùn)練者每個工種配網(wǎng)作業(yè)的正確率來評估訓(xùn)練者在不同工種配網(wǎng)作業(yè)下的可靠性；

人因分析系統(tǒng)，所述人因分析系統(tǒng)用于采集訓(xùn)練者在不同工種配網(wǎng)作業(yè)下的腦電波信號，得到訓(xùn)練者在不同工種配網(wǎng)作業(yè)下的腦電波和可靠性之間的映射關(guān)系。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述學(xué)習(xí)訓(xùn)練裝置還包括狀態(tài)反饋模塊，所述狀態(tài)反饋模塊用于根據(jù)訓(xùn)練者的配網(wǎng)作業(yè)操作給出相應(yīng)的狀態(tài)反饋。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述狀態(tài)反饋包括觸電反饋和重擊反饋。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述人因訓(xùn)練系統(tǒng)還包括一用于模擬天氣狀態(tài)的天氣模擬裝置。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述天氣模擬裝置包括降水器和風(fēng)機。

本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用于配網(wǎng)不停電作業(yè)訓(xùn)練的人因控制方法，包括如下步驟：

情景構(gòu)建模塊構(gòu)建配網(wǎng)作業(yè)平臺上配網(wǎng)作業(yè)環(huán)境的虛擬模型，所述虛擬模型中包含多個不同工種的配網(wǎng)作業(yè)，增強現(xiàn)實裝置將所述虛擬模型投射于配網(wǎng)作業(yè)平臺上；

訓(xùn)練者佩戴頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套，并根據(jù)所述虛擬模型進行配網(wǎng)作業(yè)，體感攝像頭和數(shù)據(jù)手套采集訓(xùn)練者的作業(yè)動作；

將所有工種的配網(wǎng)作業(yè)標(biāo)準操作存儲至標(biāo)準數(shù)據(jù)庫模塊，學(xué)習(xí)訓(xùn)練模塊比較體感攝像頭采集訓(xùn)練者的作業(yè)動作和配網(wǎng)作業(yè)標(biāo)準操作，判斷訓(xùn)練者當(dāng)前工種的配網(wǎng)作業(yè)是否正確，并給出下一個工種配網(wǎng)作業(yè)標(biāo)準操作的相關(guān)提示以糾正訓(xùn)練者的錯誤，直至完成所有工種的配網(wǎng)作業(yè)；

可靠性評估系統(tǒng)根據(jù)訓(xùn)練者每個工種配網(wǎng)作業(yè)的正確率來評估訓(xùn)練者在不同工種配網(wǎng)作業(yè)下的可靠性；

人因分析系統(tǒng)采集訓(xùn)練者在不同工種配網(wǎng)作業(yè)下的腦電波信號，得到訓(xùn)練者在不同工種配網(wǎng)作業(yè)下的腦電波和可靠性之間的映射關(guān)系。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，當(dāng)訓(xùn)練者配網(wǎng)作業(yè)操作不當(dāng)時，向訓(xùn)練者施加相應(yīng)的狀態(tài)反饋。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述狀態(tài)反饋包括觸電反饋和重擊反饋。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

(1)本發(fā)明的應(yīng)用于配網(wǎng)不停電作業(yè)訓(xùn)練的人因控制系統(tǒng)，可以通過檢測訓(xùn)練者在不同工種配網(wǎng)作業(yè)下的腦電波信號和可靠性，得到訓(xùn)練者腦電波和可靠性的映射關(guān)系，并制定相應(yīng)的作息時間以減少疲勞降低人因失誤，從而提高訓(xùn)練效果。

(2)本發(fā)明的應(yīng)用于配網(wǎng)不停電作業(yè)訓(xùn)練的人因控制系統(tǒng)包括狀態(tài)反饋模塊，可以模擬觸電、重擊等感覺，當(dāng)訓(xùn)練者配網(wǎng)作業(yè)操作不當(dāng)時，及時向訓(xùn)練者施加相應(yīng)的反饋，使訓(xùn)練者獲得更為真實的感受，增強用戶體驗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中應(yīng)用于配網(wǎng)不停電作業(yè)訓(xùn)練的人因控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中學(xué)習(xí)訓(xùn)練裝置和增強現(xiàn)實裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

參見圖1和圖2所示，本發(fā)明實施例提供一種應(yīng)用于配網(wǎng)不停電作業(yè)訓(xùn)練的人因控制系統(tǒng)，包括：一供訓(xùn)練者進行配網(wǎng)作業(yè)操作的配網(wǎng)作業(yè)平臺、系統(tǒng)主機和情景構(gòu)建模塊。系統(tǒng)主機內(nèi)存儲有情景設(shè)置數(shù)據(jù)庫，情景設(shè)置數(shù)據(jù)庫包括所有配網(wǎng)作業(yè)平臺的圖像數(shù)據(jù)以及所有虛擬情景設(shè)置數(shù)據(jù)。

應(yīng)用于配網(wǎng)不停電作業(yè)訓(xùn)練的人因控制系統(tǒng)還包括均與系統(tǒng)主機相連的情景構(gòu)建模塊、增強現(xiàn)實裝置、學(xué)習(xí)訓(xùn)練裝置、可靠性評估系統(tǒng)和人因分析系統(tǒng)。

情景構(gòu)建模塊用于從情景設(shè)置數(shù)據(jù)庫中選取一配網(wǎng)作業(yè)平臺的圖像數(shù)據(jù)和若干虛擬情景設(shè)置數(shù)據(jù)來構(gòu)建配網(wǎng)作業(yè)平臺上配網(wǎng)作業(yè)環(huán)境的虛擬模型，虛擬模型中包含多個不同工種的配網(wǎng)作業(yè)；增強現(xiàn)實裝置用于將虛擬模型投射于配網(wǎng)作業(yè)平臺上，增強現(xiàn)實裝置包括均與系統(tǒng)主機相連的頭盔顯示器、體感攝像頭和數(shù)據(jù)手套，頭盔顯示器上還設(shè)有若干腦電波檢測傳感器。

學(xué)習(xí)訓(xùn)練裝置包括標(biāo)準數(shù)據(jù)庫模塊和學(xué)習(xí)訓(xùn)練模塊，標(biāo)準數(shù)據(jù)庫模塊內(nèi)儲存有所有工種配網(wǎng)作業(yè)標(biāo)準操作，學(xué)習(xí)訓(xùn)練模塊用于判斷訓(xùn)練者當(dāng)前工種的配網(wǎng)作業(yè)是否正確并給出下一個工種配網(wǎng)作業(yè)標(biāo)準操作的相關(guān)提示以糾正訓(xùn)練者的錯誤。

學(xué)習(xí)訓(xùn)練裝置還包括狀態(tài)反饋模塊，狀態(tài)反饋模塊用于根據(jù)訓(xùn)練者的配網(wǎng)作業(yè)操作給出相應(yīng)的狀態(tài)反饋，狀態(tài)反饋包括觸電反饋和重擊反饋。

可靠性評估系統(tǒng)用于根據(jù)訓(xùn)練者每個工種配網(wǎng)作業(yè)的正確率來評估訓(xùn)練者在不同工種配網(wǎng)作業(yè)下的可靠性，當(dāng)訓(xùn)練者某個工種配網(wǎng)作業(yè)的正確率高時，可靠性高，當(dāng)訓(xùn)練者某個工種配網(wǎng)作業(yè)的正確率低時，可靠性差。

人因分析系統(tǒng)用于采集訓(xùn)練者在不同工種配網(wǎng)作業(yè)下的腦電波信號，得到訓(xùn)練者在不同工種配網(wǎng)作業(yè)下的腦電波和可靠性之間的映射關(guān)系，并相應(yīng)制定訓(xùn)練者的作息時間以減低人因失誤提高可靠性。

由于訓(xùn)練者的腦電波信號可以直接反映出訓(xùn)練者的腦力負荷情況，腦力負荷越重，配網(wǎng)作業(yè)正確率會偏低，可靠性差，但是，同一訓(xùn)練者在不同工種配網(wǎng)作業(yè)下的腦力負荷不同，通過檢測得到同一訓(xùn)練者在不同工種下的腦電波和可靠性之間的映射關(guān)系，從而可以制定相應(yīng)的作息時間或作業(yè)方案。如建議訓(xùn)練者在實際操作中完成某幾個工種的作業(yè)后休息一段時間，以減輕腦力負荷，減低人因失誤，提高可靠性。

在本發(fā)明實施例中，通過在訓(xùn)練者頭部設(shè)置多個腦電波檢測傳感器檢測訓(xùn)練者在學(xué)習(xí)訓(xùn)練過程中的腦電波信號，并對腦電波信號進行濾波處理，再找出同一訓(xùn)練者在不同工種下的腦電波和可靠性之間的映射關(guān)系。

人因訓(xùn)練系統(tǒng)還包括一用于模擬天氣狀態(tài)的天氣模擬裝置，天氣模擬裝置包括降水器和風(fēng)機，可以模擬出下雨狀態(tài)，使訓(xùn)練現(xiàn)場更為逼真，用戶體驗更好。

本實施例中配網(wǎng)作業(yè)平臺為不供電的部分配電網(wǎng)，包括架空線路、電纜、桿塔、變壓器、隔離開關(guān)等基礎(chǔ)設(shè)施，可供訓(xùn)練者進行實際的配網(wǎng)作業(yè)操作。根據(jù)實際訓(xùn)練需要，也可配置多個其他類型的配網(wǎng)作業(yè)平臺供訓(xùn)練者選擇。

根據(jù)配網(wǎng)作業(yè)工種的不同，如修剪樹枝、清除異物、更換避雷器等，需要在配網(wǎng)作業(yè)平臺上虛擬作業(yè)環(huán)境，如增加凌亂的樹枝或異物、已損壞的避雷器等，并將這些虛擬作業(yè)環(huán)境的圖像信息轉(zhuǎn)換為虛擬情景設(shè)置數(shù)據(jù)，儲存于系統(tǒng)主機內(nèi)，供訓(xùn)練者選擇。

為了訓(xùn)練者安全起見，配網(wǎng)作業(yè)平臺不進行供電，狀態(tài)反饋模塊可以模擬觸電、重擊等感覺，當(dāng)訓(xùn)練者配網(wǎng)作業(yè)操作不當(dāng)，導(dǎo)致觸電、重擊等后果時，及時向訓(xùn)練者施加相應(yīng)的反饋，使訓(xùn)練者獲得更為真實的感受，增強用戶體驗。

本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用于配網(wǎng)不停電作業(yè)訓(xùn)練的人因控制方法，包括如下步驟：

s1：情景構(gòu)建模塊構(gòu)建配網(wǎng)作業(yè)平臺上配網(wǎng)作業(yè)環(huán)境的虛擬模型，虛擬模型中包含多個不同工種的配網(wǎng)作業(yè)，增強現(xiàn)實裝置將虛擬模型投射于配網(wǎng)作業(yè)平臺上；

s2：訓(xùn)練者佩戴頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套，并根據(jù)虛擬模型進行配網(wǎng)作業(yè)，體感攝像頭和數(shù)據(jù)手套采集訓(xùn)練者的作業(yè)動作，并發(fā)送給系統(tǒng)主機；

s3：將所有工種的配網(wǎng)作業(yè)標(biāo)準操作存儲至標(biāo)準數(shù)據(jù)庫模塊，學(xué)習(xí)訓(xùn)練模塊比較體感攝像頭采集訓(xùn)練者的作業(yè)動作和配網(wǎng)作業(yè)標(biāo)準操作，判斷訓(xùn)練者當(dāng)前工種的配網(wǎng)作業(yè)是否正確，并給出下一個工種配網(wǎng)作業(yè)標(biāo)準操作的相關(guān)提示以糾正訓(xùn)練者的錯誤，直至完成所有工種的配網(wǎng)作業(yè)；

s4：可靠性評估系統(tǒng)根據(jù)訓(xùn)練者每個工種配網(wǎng)作業(yè)的正確率來評估訓(xùn)練者在不同工種配網(wǎng)作業(yè)下的可靠性；

s5：人因分析系統(tǒng)采集訓(xùn)練者在不同工種配網(wǎng)作業(yè)下的腦電波信號，得到訓(xùn)練者在不同工種配網(wǎng)作業(yè)下的腦電波和可靠性之間的映射關(guān)系。

當(dāng)訓(xùn)練者配網(wǎng)作業(yè)操作不當(dāng)時，向訓(xùn)練者施加相應(yīng)的觸電或重擊狀態(tài)反饋。

本發(fā)明實施例的應(yīng)用于配網(wǎng)不停電作業(yè)訓(xùn)練的人因控制系統(tǒng)，可以通過檢測訓(xùn)練者在不同工種配網(wǎng)作業(yè)下的腦電波信號和可靠性，得到訓(xùn)練者腦電波和可靠性的映射關(guān)系，并制定相應(yīng)的作息時間以減少疲勞降低人因失誤，從而提高訓(xùn)練效果。

本發(fā)明不局限于上述實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。