專利名稱：帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)仿真培訓領域，特別是帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)及方法。
背景技術：
隨著中國經(jīng)濟建設的不斷發(fā)展，提高供電可靠性已成為當前中國電力部門的一項 重要任務，這就要求大力開展不停電帶電作業(yè)檢修和維護工作。眾所周知，帶電作業(yè)是一項專業(yè)性強、技術含量高、安全措施嚴格、作業(yè)工況復雜 的工作，因此，從事帶電作業(yè)的人員必須經(jīng)過系統(tǒng)、全面、有效的培訓，才能勝任所承擔的帶 電作業(yè)工作任務。當前，已經(jīng)頒布的有關帶電作業(yè)的標準及規(guī)定有很多，根據(jù)申請人所知《配電線 路帶電作業(yè)技術導則》(標準標號GB/T 18857-2008)對配電線路帶電作業(yè)技術進行了規(guī) 定；《送電線路帶電作業(yè)技術導則》(標準編號DL/T966-2005)對輸電線路帶電作業(yè)技術 進行了規(guī)定；《750kV交流輸電線路帶電作業(yè)技術導則》(標準編號DL/T 1060-2007)對 750kV交流輸電線路帶電作業(yè)技術進行了規(guī)定；《士 500kV直流輸電線路帶電作業(yè)技術導 貝丨J》(標準編號DL/T 881-2004)對士500kV直流輸電線路帶電作業(yè)技術進行了規(guī)定。以 上的由中國國家及電力行業(yè)制定的標準對帶電作業(yè)工具及其使用方法、帶電作業(yè)的通用作 業(yè)方法均進行了相應的規(guī)定，是供電企業(yè)和從事帶電作業(yè)的人員必須遵守和嚴格執(zhí)行的準 貝U。目前，帶電作業(yè)培訓主要是通過舉辦多種形式的學習班、培訓班、研討班對帶電作業(yè)人 員進行理論強化教育，建立專業(yè)培訓基地進行現(xiàn)場操作演練等，這樣的培訓方式需要投入 大量人力和財力。然而，由于帶電作業(yè)培訓的高成本、低效率、危險性和復雜性，使得這樣的 培訓方式及培訓工作的實際效果并不十分理想。中國專利文獻CN101620800公開的《一種500千伏變電站模擬仿真培訓系統(tǒng)》 (申請?zhí)?00810039853. 0)，其是一種500千伏變電站模擬仿真培訓系統(tǒng)，具有二次設 備全三維仿真、自動化設備全三維仿真和微機五防監(jiān)視系統(tǒng)仿真這三種功能，通過使用 OPENGL(OpenGraphics Library開放式圖形程序接口)的三維技術，將可以對整個變電站 系統(tǒng)的二次設備進行巡視、檢查操作，更可以對變電站內自動化設備如前置機、測控單元等 自動化設備進行仿真模擬，同時設置微機五防監(jiān)視系統(tǒng)仿真。該仿真培訓系統(tǒng)雖可以進行 逼真度較高的500千伏變電站的培訓工作，但也存在缺點，主要是應用范圍較小，只能對 500千伏變電站的培訓工作進行模擬，可擴展性較差。中國專利文獻CN101546485公開的《一種交流特高壓輸電線路防污閃仿真培訓系 統(tǒng)》(申請?zhí)?00910061405. 5)，這套系統(tǒng)包括培訓系統(tǒng)、與培訓系統(tǒng)相連的技術資料庫，以 及若干個通過局域網(wǎng)與所述的客戶端。所述的培訓系統(tǒng)用于實現(xiàn)防污閃知識教育和操作培 訓，包括特高壓交流輸電系統(tǒng)防污閃技術知識的資料庫，鹽密和灰密的標準化測量用設備、 步驟、方法和計算，各種動畫、視頻和音頻、虛擬仿真以及包含搜索、標簽、查找目錄、自動播 放和幫助的各種操作。所述的客戶終端為受訓人員的操作端。本系統(tǒng)具有可擴展性。并能 有效地開展特高壓系統(tǒng)防污閃技術的相關培訓，有利于提高管理、運行、維護人員的業(yè)務水平。該系統(tǒng)的不足之處是1)該系統(tǒng)只注重了人員的培訓方面，而對人員的考核方面則沒 有過多涉及；2)該系統(tǒng)缺乏對人員協(xié)作操作的培訓；3)該系統(tǒng)只能用于局域網(wǎng)，網(wǎng)絡化程 度還不夠。對高危 險性和高成本行業(yè)的培訓采用仿真培訓模式是發(fā)展的方向，但目前仿真培 訓系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中應用有限，主要應用于電力系統(tǒng)自動化和監(jiān)控實際操作管理方面，就 申請人:所知，仿真培訓模式在帶電作業(yè)的培訓方面還沒有得到實際應用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是，針對現(xiàn)有技術存在的不足，為了克服上述缺陷，提出一種帶電作 業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)及方法。申請人研究的帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)是一種全新的基于 虛擬現(xiàn)實技術的帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)。本發(fā)明的技術解決方案是一種帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)，采用仿真培訓系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)服務器和訓練裝 置，通過廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)服務器和訓練裝置連接，其特征在于，訓練裝置采用臺式訓練機；數(shù)據(jù) 服務器安裝有服務器管理系統(tǒng)，服務器管理系統(tǒng)具有多個管理模塊，根據(jù)所管理的內容分 為用戶信息管理模塊，帶電作業(yè)仿真作業(yè)管理模塊，工器具及項目資料管理模塊，考試及 成績管理模塊、數(shù)據(jù)庫管理模塊；數(shù)據(jù)服務器采用上述管理模塊，完成對培訓用戶信息數(shù)據(jù) 管理、帶電作業(yè)項目數(shù)據(jù)管理、工器具及項目資料數(shù)據(jù)管理、考試及成績數(shù)據(jù)管理；其中，帶 電作業(yè)項目數(shù)據(jù)管理模塊設置有對帶電作業(yè)項目進行添加和刪除的操作程序，工器具及項 目資料數(shù)據(jù)管理模塊設置有對工器具及項目資料進行添加和刪除的操作程序，具有可擴展 性；仿真培訓系統(tǒng)設有實現(xiàn)網(wǎng)絡比武競賽、協(xié)同作業(yè)、仿真操作、資料查詢、培訓管理的多 項功能內容，包括有覆蓋 10kV、20kV、35kV、110kV、220kV、500kV、750kV、1000kV、士 500kV、 士SOOkV各電壓等級輸、配、變電交直流典型的帶電作業(yè)項目。其特征在于，工器具及項目資料管理模塊包括分別載有帶電作業(yè)基本原理、標準、 技術規(guī)程、工器具資料、作業(yè)指導書、專家講座和最新研究成果的內容資料的多個下級模 塊，載有上述不同內容資料的下級模塊采用文字、語音、視頻、動畫諸種方式對資料進行表 現(xiàn)；其中，工器具資料采用高精度圖片建模，同時通過相關設備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，進行精度控制； 帶電作業(yè)仿真作業(yè)模塊包括帶電作業(yè)3D場景和人物模型模塊，帶電作業(yè)仿真作業(yè)動作模 塊、帶電作業(yè)操作流程模塊；考試數(shù)據(jù)庫管理模塊包括理論考試題庫、仿真操作考試知識 點定義模塊、考試成績生成模塊、考試成績查詢模塊、記錄考試錯誤點日志。其特征在于，臺式訓練機安裝有保證其正常工作的操作系統(tǒng)及仿真培訓系統(tǒng)應用 程序，臺式訓練機通過與數(shù)據(jù)服務器連接完成典型帶電作業(yè)項目的仿真培訓和考試、工器 具及項目資料的查詢；協(xié)同作業(yè)模式下，多臺臺式訓練機組網(wǎng)連接同一臺數(shù)據(jù)服務器，由一 臺臺式訓練機創(chuàng)建主機并允許多臺臺式訓練機加入，每臺臺式訓練機可擔任不同的作業(yè)角 色，完成同一個作業(yè)項目；網(wǎng)絡競技模式下，由多臺本地、異地的臺式訓練機組網(wǎng)連接同一 臺數(shù)據(jù)服務器，完成典型作業(yè)項目技能操作的網(wǎng)絡比武，由網(wǎng)絡中心監(jiān)控網(wǎng)絡技能比武競 賽的過程和成績。其特征在于，臺式訓練機包括工作柜、操作臺、立體顯示屏、立體眼鏡、觸摸屏、操 作手柄、指紋識別器、網(wǎng)絡連接器；操作臺安裝于工作柜前方中部，立體顯示屏安裝在工作柜前方、操作臺之上，觸摸屏安裝在操作臺上，操作手柄和指紋識別器在操作臺上、觸摸屏 旁邊，網(wǎng)絡連接器安裝在工作柜后部下方。如上所述的立體眼鏡和立體顯示屏相互配合使用，以產(chǎn)生三維立體的培訓效果， 具有很強的沉浸感；如上所述的操作手柄操作控制帶電作業(yè)仿真培訓中的人物和工具；如 上所述的指紋識別器，培訓人員可以利用指紋識別器登錄帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)；如 上所述的觸摸屏設有供培訓人員選擇或操作的多個功能項，觸摸屏上的多個功能項包括培 訓模式選擇、培訓項目選擇、資料查詢操作、理論考試操作、成績評定和培訓管理操作。帶電作業(yè)臺式仿真培訓方法，培訓人員采用仿真培訓系統(tǒng)進行帶電作業(yè)培訓，其 特征在于仿真培訓系統(tǒng)采用了通過廣域網(wǎng)連接的數(shù)據(jù)服務器和臺式訓練機構成的帶電作 業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)，運用帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)對培訓人員進行帶電作業(yè)培訓，培 訓形式分為單機培訓形式和網(wǎng)絡培訓形式；單機培訓形式是采用單臺臺式訓練機及數(shù)據(jù)服 務器進行，網(wǎng)絡培訓形式是采用多臺臺式訓練機及數(shù)據(jù)服務器通過廣域網(wǎng)互聯(lián)進行，可進 行協(xié)同作業(yè)，各種培訓形式都分為訓練模式和考試模式；考試模式分為帶電作業(yè)理論知識 考試和帶電作業(yè)仿真操作考試兩部分；對于帶電作業(yè)仿真操作考試，帶電作業(yè)臺式仿真培 訓系統(tǒng)在培訓過程中將記錄培訓人員進行仿真培訓的有關數(shù)據(jù)，并 (電力線路部分)》、《帶電作業(yè)技術管理制度》、 《帶電作業(yè)操作方法》、各電壓等級帶電作業(yè)技術導則及多項國家標準和行業(yè)標準為基礎制 作理論知識考點，并按一定比例隨機抽取各方面的知識內容形成試題，規(guī)定考試時間，對培 訓人員進行考核，帶電作業(yè)理論知識考試和帶電作業(yè)仿真操作考試的數(shù)據(jù)都將保存在系統(tǒng) 的數(shù)據(jù)庫中；帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)配備了工器具及項目資料查詢系統(tǒng)，其提供帶電 作業(yè)常用工器具的各項資料、帶電作業(yè)的基礎資料及項目的相關資料；帶電作業(yè)臺式仿真 培訓系統(tǒng)具有培訓管理系統(tǒng)，由指定的管理員按帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)管理員操作方 法對帶電作業(yè)仿真培訓系統(tǒng)進行管理。其特征在于，培訓人員通過帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)進行帶電作業(yè)仿真操作培 訓和帶電作業(yè)仿真操作考試包括以下步驟步驟一培訓人員運用指紋識別器登陸帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)，利用觸摸屏 或操作手柄選擇帶電作業(yè)項目，并選擇培訓模式，培訓模式包括訓練模式和考試模式；其 中，考試模式的成績評定數(shù)據(jù)會保存在數(shù)據(jù)庫中；對一特定項目，可以選擇單機培訓形式， 也可以選擇網(wǎng)絡培訓形式，若選擇單機培訓形式，直接開始仿真帶電作業(yè)培訓，若選擇網(wǎng)絡 培訓形式，在等待確認聯(lián)機的臺式訓練機的培訓人員準備完畢后，就可開始仿真帶電作業(yè) 培訓；步驟二培訓人員進入由立體顯示屏給出的帶電作業(yè)操作界面，利用立體眼鏡觀 察立體顯示屏，同時運用操作手柄根據(jù)情況進行仿真的帶電作業(yè)操作，根據(jù)培訓要求完成 帶電作業(yè)項目操作，在帶電作業(yè)項目作業(yè)過程中，可以選擇幫助系統(tǒng)，對作業(yè)項目提供提示 和資料說明，如進行的是協(xié)同作業(yè)，培訓人員根據(jù)自己所選培訓角色完成作業(yè)部分項目，并 同聯(lián)機培訓人員共同完成培訓項目；作業(yè)過程中，可以利用觸摸屏進行選擇和作業(yè)操作，也 可利用操作手柄完成操作；步驟三培訓人員完成仿真作業(yè)任務后，培訓人員將看到系統(tǒng)給出的成績及錯誤點，可點擊錯誤點查看具體的錯誤說明；如上所述的帶電作業(yè)仿真操作培訓和帶電作業(yè)仿真操作考試，帶電作業(yè)仿真操作 培訓可隨時使用系統(tǒng)提供的幫助系統(tǒng)，無培訓時間的限制，作業(yè)完成后的成績評定數(shù)據(jù)不 會存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；帶電作業(yè)仿真操作考試只能使用有限次幫助系統(tǒng)，培訓時間有限制， 作業(yè)完成后的成績評定數(shù)據(jù)會存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。其特征在于，培訓人員通過帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)進行帶電作業(yè)理論知識培 訓和考試包括以下步驟步驟一培訓人員運用指紋識別器登陸帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)，利用觸摸屏 或操作手柄選擇進入帶電作業(yè)理論知識培訓，并選擇培訓模式，培訓模式包括訓練模式和 考試模式；其中，考試模式的成績評定數(shù)據(jù)會保存在數(shù)據(jù)庫中；
步驟二 點擊開始培訓，系統(tǒng)將開始計時，培訓人員利用觸摸屏或操作手柄進行正 確選項的選擇和進入下一題的選擇，在確認交卷之前，培訓人員可選擇任一特定考題，并對 結果進行修改；步驟三若培訓人員在系統(tǒng)規(guī)定的時間內完成培訓任務，可點擊交卷，并確認交 卷，確認交卷后培訓人員將不能對本次培訓進行修改；在系統(tǒng)規(guī)定的時間到后，系統(tǒng)將以規(guī) 定內時間完成的培訓任務作為的測評依據(jù)，并終止培訓人員對本次培訓進行的修改。其特征在于，帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)進行帶電作業(yè)理論知識考試和帶電作業(yè) 仿真操作考試的成績查詢方法包括以下步驟步驟一培訓人員登錄帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)后，選擇進入成績評定系統(tǒng)，再 選擇進入帶電作業(yè)理論知識考試成績或帶電作業(yè)仿真操作考試成績步驟二 若選擇帶電作業(yè)理論知識考試成績，系統(tǒng)列出該培訓人員帶電作業(yè)理論 知識考試的歷史考試成績，若選擇帶電作業(yè)仿真操作考試，系統(tǒng)列出培訓人員帶電作業(yè)仿 真操作考試的歷史考試成績；步驟三培訓人員選擇錯誤點，可以查詢具體的錯誤情況。其特征在于，帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)的工器具及項目資料查詢系統(tǒng)的訪問方 法包括以下步驟步驟一培訓人員利用指紋識別器登陸帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)，進入工器具 及項目資料查詢系統(tǒng)；步驟二 選擇進入工器具資料查詢或項目資料查詢，進入工器具資料查詢后，選擇 特定工器具，根據(jù)需求瀏覽工具的三維模型、工具的型號、性能說明、工具的使用方法、工具 的維護保養(yǎng)措施中一項內容或者多項內容或者全部內容，工具采用3D動畫的方式展示其 使用方法，所查詢的工器具是3D模型，可對工器具360°旋轉觀察；進入項目資料查詢后， 培訓人員可以查詢帶電作業(yè)的基礎資料與具體操作項目的相關資料。其特征在于，帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)管理員操作方法包括以下步驟步驟一管理員以預先設定的管理員身份登陸帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)；步驟二 進入用戶管理界面，對培訓人員的注冊信息進行修改和刪除操作，并可查 詢培訓人員的所培訓項目的相關信息，包括培訓項目，培訓時間，培訓次數(shù)，培訓成績，培訓 錯誤點日志；步驟三進入培訓項目管理界面，對培訓項目進行添加、更新和刪除操作；
步驟四進入工器具及項目資料管理界面，對工器具及項目資料進行添加、更新和 刪除操作；步驟五進入網(wǎng)絡管理界面，發(fā)布帶電作業(yè)網(wǎng)絡比武競賽信息，組織帶電作業(yè)網(wǎng)絡 比武競賽。本發(fā)明的有益效果是克服了現(xiàn)有的仿真培訓系統(tǒng)存在的缺陷，本發(fā)明的系統(tǒng)可 以在小屏幕上實現(xiàn)立體顯示效果，具有很強的沉浸感，支持單人單機訓練和網(wǎng)絡比武競賽 和多機多人協(xié)同作業(yè)，手柄式的操作方式，可以提供很好的訓練手感，提高培訓樂趣。指紋 識別系統(tǒng)提供無鍵盤輸入環(huán)境，同時也為標準化、正規(guī)化培訓提供保證。本發(fā)明的系統(tǒng)簡單 實用，操作方便，能有效地降低了培訓成本。本發(fā)明的培訓方法針對性強，具有系統(tǒng)性，兼顧 了理論強化和實際操作兩個方面，培訓效果好。


圖1本發(fā)明的帶電作業(yè)臺式仿真培訓練系統(tǒng)框2本發(fā)明的帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)的臺式訓練機結構圖
具體實施例方式
下面，根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施例做進一步的描述和說明。如圖1、圖2所示，本發(fā)明的帶電作業(yè)臺式仿真培訓練系統(tǒng)采用了仿真培訓系統(tǒng)， 包括通過廣域網(wǎng)1、網(wǎng)線、集線器連接的數(shù)據(jù)服務器2和臺式訓練機3。數(shù)據(jù)服務器2安裝 有服務器管理系統(tǒng)，此服務器管理系統(tǒng)具有多個管理模塊，根據(jù)所管理的內容分為用戶信 息管理模塊，帶電作業(yè)仿真作業(yè)管理模塊，工器具及項目資料管理模塊，考試及成績管理模 塊、數(shù)據(jù)庫管理模塊；數(shù)據(jù)服務器采用上述管理模塊，完成對培訓用戶信息數(shù)據(jù)管理、帶電 作業(yè)項目數(shù)據(jù)管理、工器具及項目資料數(shù)據(jù)管理、考試及成績數(shù)據(jù)管理；數(shù)據(jù)管理人員運用 數(shù)據(jù)服務器的這些管理模塊實現(xiàn)對培訓用戶信息數(shù)據(jù)管理、帶電作業(yè)項目數(shù)據(jù)管理、工器 具及項目資料數(shù)據(jù)管理、考試及成績數(shù)據(jù)管理多種功能，其中，帶電作業(yè)項目數(shù)據(jù)管理模塊 設置有對帶電作業(yè)項目進行添加和刪除操作程序，具有可擴展性，可進行對帶電作業(yè)項目 進行添加和刪除操作，工器具及項目資料數(shù)據(jù)管理模塊設置有對工器具及項目資料進行添 加和刪除操作程序，具有可擴展性，可進行對工器具及項目資料進行添加和刪除操作。本發(fā)明采用的仿真培訓系統(tǒng)設有實現(xiàn)網(wǎng)絡比武競賽、協(xié)同作業(yè)、仿真操作、資料查 詢、培訓管理等多項功能內容，包括有覆蓋10kV、20kV、35kV、110kV、220kV、500kV、750kV、 1000kV、士500kV、士800kV各電壓等級輸、配、變電交直流典型帶電作業(yè)項目。工器具及項目資料管理模塊包括分別載有帶電作業(yè)基本原理、標準、技術規(guī)程、工 器具資料、作業(yè)指導書、專家講座和最新研究成果等內容資料的多個下級模塊，載有上述不 同內容資料的下級模塊采用文字、語音、視頻、動畫等諸種或多種方式對資料進行表現(xiàn)，其 中，工器具資料模塊采用高精度圖片建模，同時通過相關設備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，進行精度控制； 帶電作業(yè)仿真作業(yè)模塊包括帶電作業(yè)3D場景和人物模型模塊，帶電作業(yè)仿真作業(yè)動作模 塊、帶電作業(yè)操作流程模塊；考試數(shù)據(jù)庫管理模塊包括理論考試題庫、仿真操作考試知識 點定義模塊、考試成績生成模塊、考試成績查詢模塊、記錄考試錯誤點日志。如上所述的專 家講座和最新研究成果是指通過合法途徑能夠收集、采集和編輯的涉及本行業(yè)的專家講座
9和最新研究成果的技術資料。臺式訓練機3安裝有保證其正常工作的操作系統(tǒng)及仿真培訓系統(tǒng)應用程序，臺式訓練機3通過與數(shù)據(jù)服務器2連接完成典型帶電作業(yè)項目的仿真培訓和考試、工器具及項 目資料的查詢；協(xié)同作業(yè)模式下，多臺臺式訓練機3組網(wǎng)連接同一臺數(shù)據(jù)服務器2，由一臺 臺式訓練機3創(chuàng)建主機并允許多臺臺式訓練機3加入，每臺臺式訓練機3可根據(jù)需要擔任 不同的作業(yè)角色，完成同一個作業(yè)項目；網(wǎng)絡競技模式下，由多臺本地、異地的臺式訓練機 3組網(wǎng)連接同一臺數(shù)據(jù)服務器2，完成典型作業(yè)項目技能操作的網(wǎng)絡比武，由網(wǎng)絡中心監(jiān)控 網(wǎng)絡技能比武競賽的過程和成績。帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)的臺式訓練機3，其硬件包括工作柜4、操作臺5、立 體顯示屏6、立體眼鏡7、觸摸屏10、操作手柄11、指紋識別器8、網(wǎng)絡連接器9。帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)的臺式訓練機3的物理結構如下操作臺5安裝于工 作柜4前方中部，立體顯示屏6安裝在工作柜4前方，操作臺5之上，觸摸屏10安裝在操作 臺5上，操作手柄11和指紋識別器8在操作臺5上、觸摸屏10旁邊，網(wǎng)絡連接器9安裝在 工作柜4后部下方。立體眼鏡7和立體顯示屏6配合使用，產(chǎn)生三維立體的培訓效果，具有 很強的沉浸感；操作手柄11操作控制立體顯示屏6顯示的帶電作業(yè)仿真培訓中的人物和工 具；指紋識別器8用于使培訓人員登錄帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)；觸摸屏10可以完成培 訓模式選擇、培訓項目選擇、資料查詢操作、理論考試操作、成績評定和培訓管理操作。仿真培訓系統(tǒng)采用了通過廣域網(wǎng)1連接的數(shù)據(jù)管理服務器2和臺式訓練機3構成 的帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)，運用帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)對培訓人員進行帶電作業(yè) 培訓，該培訓形式分為單機培訓形式和網(wǎng)絡培訓形式，單機培訓形式采用單臺臺式訓練機3 及數(shù)據(jù)服務器2進行，網(wǎng)絡培訓形式采用多臺臺式訓練機3及數(shù)據(jù)服務器2通過廣域網(wǎng)1、 網(wǎng)線和集線器互聯(lián)進行，可進行協(xié)同作業(yè)，各種培訓形式都分為訓練模式和考試模式；考試 模式分為帶電作業(yè)理論知識考試和帶電作業(yè)仿真操作考試兩部分，培訓人員通過帶電作業(yè) 項目培訓和帶電作業(yè)仿真操作考試；對于帶電作業(yè)仿真操作考試，帶電作業(yè)臺式仿真培訓 系統(tǒng)在培訓過程中將記錄培訓人員進行仿真培訓的有關數(shù)據(jù)，并在培訓完畢后成績評定系 統(tǒng)對培訓人員的訓練成績進行評定，顯示成績及錯誤點，對于帶電作業(yè)理論知識考試，系統(tǒng) 將以《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程(電力線路部分)》、《帶電作業(yè)技術管理制度》、《帶 電作業(yè)操作方法》、各電壓等級帶電作業(yè)技術導則及其他國家標準和行業(yè)標準為基礎制作 理論知識考點，并按一定比例隨機抽取各方面的知識內容形成試題，規(guī)定考試時間，對培訓 人員進行考核；帶電作業(yè)理論知識考試和帶電作業(yè)仿真操作考試的數(shù)據(jù)都將保存在系統(tǒng)的 數(shù)據(jù)庫中；帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)配備了工器具及項目資料查詢系統(tǒng)，其提供帶電作 業(yè)常用工器具的各項資料和帶電作業(yè)的基礎資料及項目的相關資料；帶電作業(yè)臺式仿真培 訓系統(tǒng)具備培訓管理系統(tǒng)，由指定的管理員按帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)管理員操作方法 對帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)進行管理。培訓人員通過帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)帶電作業(yè)項目培訓和帶電作業(yè)仿真操 作考試包括以下步驟首先，培訓人員利用指紋識別器8登陸帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)，利用觸摸屏 10選擇帶電作業(yè)項目，并選擇培訓方式，本系統(tǒng)支持單人單機訓練和多臺聯(lián)網(wǎng)多人協(xié)同訓 練，包括單人模式、網(wǎng)絡比武競賽、網(wǎng)絡協(xié)同作業(yè)；然后，選擇培訓模式，選擇訓練模式或考試模式，如選擇考試模式，考試模式的成績評定數(shù)據(jù)會保存在數(shù)據(jù)庫中，培訓人員進入帶電 作業(yè)操作界面，利用立體眼鏡7觀察立體顯示屏6，利用操作手柄11根據(jù)情況進行帶電作業(yè) 操作，根據(jù)要求完成帶電作業(yè)項目操作；作業(yè)過程中，可以利用觸摸屏10進行選擇和作業(yè) 操作，也可利用操作手柄11完成操作；在帶電作業(yè)項目作業(yè)過程中，可以選擇幫助系統(tǒng)，對 作業(yè)項目提供提示和資料說明；培訓人員完成作業(yè)任務后，培訓人員可以進行工器具及項 目資料查詢、進入成績評定系統(tǒng)查詢成績和錯誤點或進入其他帶電作業(yè)培訓項目。帶電作業(yè)仿真操作培訓和帶電作業(yè)仿真操作考試，帶電作業(yè)仿真操作培訓可隨時 使用系統(tǒng)提供的幫助系統(tǒng)，無培訓時間的限制，作業(yè)完成后的成績評定數(shù)據(jù)不會存入系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫中；帶電作業(yè)仿真操作考試只能使用有限次幫助系統(tǒng)，培訓時間有限制，作業(yè)完成后 的成績評定數(shù)據(jù)會存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。培訓人員通過帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)進行帶電作業(yè)理論知識培訓和考試包 括以下步驟首先，培訓人員運用指紋識別器8登陸帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)，利用觸摸屏 10或操作手柄11選擇進入帶電作業(yè)理論知識培訓，并選擇培訓模式，培訓模式包括訓練模 式和考試模式；其中，考試模式的成績評定數(shù)據(jù)會保存在數(shù)據(jù)庫中；點擊開始培訓，系統(tǒng)將 開始計時，培訓人員利用觸摸屏10或操作手柄11進行正確選項的選擇和進入下一題的選 擇，在確認交卷之前，培訓人員可選擇任一特定考題，并對結果進行修改；若培訓人員在系 統(tǒng)規(guī)定的時間內完成培訓任務，可點擊交卷，并確認交卷，確認交卷后培訓人員將不能對本 次培訓進行修改；在系統(tǒng)規(guī)定的時間到后，系統(tǒng)將以規(guī)定內時間完成的培訓任務作為的測 評依據(jù)，并終止培訓人員對本次培訓進行的修改。帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)進行帶電作業(yè)理論知識考試和帶電作業(yè)仿真操作考 試的成績查詢方法包括以下步驟首先，培訓人員登錄帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)后，選擇進入成績評定系統(tǒng)，再選 擇進入帶電作業(yè)理論知識考試成績或帶電作業(yè)仿真操作考試成績；若選擇帶電作業(yè)理論知 識考試成績，系統(tǒng)列出該培訓人員帶電作業(yè)理論知識考試的歷史考試成績，若選擇帶電作 業(yè)仿真操作考試，系統(tǒng)列出培訓人員帶電作業(yè)仿真操作考試的歷史考試成績；培訓人員選 擇錯誤點，可以查詢具體的錯誤情況；帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)工器具及項目資料查詢系統(tǒng)的方法包括以下步驟首先，培訓人員利用指紋識別器8登陸帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)，進入工器具 及項目資料系統(tǒng)；選擇進入工器具資料查詢或項目資料查詢，進入工器具資料查詢后，選擇 特定工器具，可瀏覽工具的三維模型、工具的型號性能說明、工具的使用方法、工具的維護 保養(yǎng)措施等中一項內容或者多項內容或者全部內容，工器具是3D模型，可對工器具360° 旋轉觀察，工具采用3D動畫的方式展示其使用方法；進入項目資料查詢后，培訓人員可以 查詢帶電作業(yè)的基礎資料與具體操作項目的相關資料。帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)管理員操作的方法包括以下步驟管理員以管理員身份登陸帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)；進入用戶管理界面，對培 訓人員的注冊信息進行修改和刪除操作，并可查詢培訓人員的所培訓項目的相關信息，包 括培訓項目，培訓時間，培訓次數(shù)，培訓成績，培訓錯誤點日志；進入培訓項目管理界面，對 培訓項目進行添加、更新和刪除操作；進入工器具及項目資料管理界面，對工器具及項目資料進行添加、更新和刪除操作；進入網(wǎng)絡管理界面，發(fā)布帶電作業(yè)網(wǎng)絡比武競賽信息，組織 帶電作業(yè)網(wǎng)絡比武競賽；本發(fā)明實施例給出的帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)的用戶信息包括用戶名、密碼、 真實姓名、身份證號碼、單位名稱角色類型(是否管理員)和備注；考試成績信息包括用 戶名、考試場景、成績、考試日期、錯誤點。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明。本說明書中未作 詳細描述的內容屬于本領域專業(yè)技術人員公知的現(xiàn)有技術。
權利要求
一種帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)，采用仿真培訓系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)服務器和訓練裝置，通過廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)服務器和訓練裝置連接，其特征在于，訓練裝置采用臺式訓練機(3)；數(shù)據(jù)服務器(2)安裝有服務器管理系統(tǒng)，服務器管理系統(tǒng)具有多個管理模塊，根據(jù)所管理的內容分為用戶信息管理模塊，帶電作業(yè)仿真作業(yè)管理模塊，工器具及項目資料管理模塊，考試及成績管理模塊、數(shù)據(jù)庫管理模塊；數(shù)據(jù)服務器(2)采用上述管理模塊，完成對培訓用戶信息數(shù)據(jù)管理、帶電作業(yè)項目數(shù)據(jù)管理、工器具及項目資料數(shù)據(jù)管理、考試及成績數(shù)據(jù)管理；其中，帶電作業(yè)項目數(shù)據(jù)管理模塊設置有對帶電作業(yè)項目進行添加和刪除的操作程序，工器具及項目資料數(shù)據(jù)管理模塊設置有對工器具及項目資料進行添加和刪除的操作程序，具有可擴展性；仿真培訓系統(tǒng)設有實現(xiàn)網(wǎng)絡比武競賽、協(xié)同作業(yè)、仿真操作、資料查詢、培訓管理的多項功能內容，包括有覆蓋10kV、20kV、35kV、110kV、220kV、500kV、750kV、1000kV、±500kV、±800kV各電壓等級輸、配、變電交直流典型的帶電作業(yè)項目。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)，其特征在于，工器具及項 目資料管理模塊包括分別載有帶電作業(yè)基本原理、標準、技術規(guī)程、工器具資料、作業(yè)指導 書、專家講座和最新研究成果的內容資料的多個下級模塊，載有上述不同內容資料的下級 模塊采用文字、語音、視頻、動畫諸種方式對資料進行表現(xiàn)；其中，工器具資料模塊采用高精 度圖片建模，同時通過相關設備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，進行精度控制；帶電作業(yè)仿真作業(yè)模塊包括帶 電作業(yè)3D場景和人物模型模塊，帶電作業(yè)仿真作業(yè)動作模塊、帶電作業(yè)操作流程模塊；考 試數(shù)據(jù)庫管理模塊包括理論考試題庫、仿真操作考試知識點定義模塊、考試成績生成模 塊、考試成績查詢模塊、記錄考試錯誤點日志。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)，其特征在于，臺式訓練機 (3)安裝有保證其正常工作的操作系統(tǒng)及仿真培訓系統(tǒng)應用程序，臺式訓練機(3)通過與 數(shù)據(jù)服務器(2)連接完成典型帶電作業(yè)項目的仿真培訓和考試、工器具及項目資料的查 詢；協(xié)同作業(yè)模式下，多臺臺式訓練機⑶組網(wǎng)連接同一臺數(shù)據(jù)服務器(2)，由一臺臺式訓 練機(3)創(chuàng)建主機并允許多個臺式訓練機(3)加入，每臺臺式訓練機(3)可擔任不同的作 業(yè)角色，完成同一個作業(yè)項目；網(wǎng)絡競技模式下，由多臺本地、異地的臺式訓練機(3)組網(wǎng) 連接同一臺數(shù)據(jù)服務器(2)，完成典型作業(yè)項目技能操作的網(wǎng)絡比武，由網(wǎng)絡中心監(jiān)控網(wǎng)絡 技能比武競賽的過程和成績。
4.根據(jù)權利要求1所的一種帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)，其特征在于，臺式訓練機(3) 包括工作柜(4)、操作臺(5)、立體顯示屏(6)、立體眼鏡(7)、觸摸屏(10)、操作手柄(11)、 指紋識別器(8)、網(wǎng)絡連接器(9)；操作臺(5)安裝于工作柜(4)前方中部，立體顯示屏(6) 安裝在工作柜⑷前方、操作臺(5)之上，觸摸屏(10)安裝在操作臺(5)上，操作手柄(11) 和指紋識別器(8)在操作臺(5)上、觸摸屏(10)旁邊，網(wǎng)絡連接器(9)安裝在工作柜(4) 后部下方。
5.帶電作業(yè)臺式仿真培訓方法，培訓人員采用仿真培訓系統(tǒng)進行帶電作業(yè)培訓，其特 征在于仿真培訓系統(tǒng)采用了通過廣域網(wǎng)(1)連接的數(shù)據(jù)服務器(2)和臺式訓練機(3)構 成的帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)，運用帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)對培訓人員進行帶電作 業(yè)培訓，培訓形式分為單機培訓形式和網(wǎng)絡培訓形式；單機培訓形式是采用單臺臺式訓練 機(3)及數(shù)據(jù)服務器(2)進行，網(wǎng)絡培訓形式是采用多個臺式訓練機(3)及數(shù)據(jù)服務器(2) 通過廣域網(wǎng)(1)互聯(lián)進行，可進行協(xié)同作業(yè)，各種培訓形式都分為訓練模式和考試模式；考試模式分為帶電作業(yè)理論知識考試和帶電作業(yè)仿真操作考試兩部分，培訓人員通過帶電作 業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)進行帶電作業(yè)項目培訓和帶電作業(yè)仿真操作考試；對于帶電作業(yè)仿真 操作考試，帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)在培訓過程中將記錄培訓人員進行仿真培訓的有關 數(shù)據(jù)，并在培訓完畢后由成績評定系統(tǒng)對培訓人員的訓練成績進行評定，顯示成績及錯誤 點，對于帶電作業(yè)理論知識考試，系統(tǒng)將以《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程(電力線路部 分)》、《帶電作業(yè)技術管理制度》、《帶電作業(yè)操作方法》、各電壓等級帶電作業(yè)技術導則及多 項國家標準和行業(yè)標準為基礎制作理論知識考點，并按一定比例隨機抽取各方面的知識內 容形成試題，規(guī)定考試時間，對培訓人員進行考核，帶電作業(yè)理論知識考試和帶電作業(yè)仿真 操作考試的數(shù)據(jù)都將保存在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中；帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)配備了工器具及 項目資料查詢系統(tǒng)，其提供帶電作業(yè)常用工器具的各項資料、帶電作業(yè)的基礎資料及項目 的相關資料；帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)具有培訓管理系統(tǒng)，由指定的管理員按帶電作業(yè) 臺式仿真培訓系統(tǒng)管理員操作方法對帶電作業(yè)仿真培訓系統(tǒng)進行管理。
6.根據(jù)權利要求5所述的帶電作業(yè)臺式仿真培訓方法，其特征在于，培訓人員通過帶 電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)進行帶電作業(yè)仿真操作培訓和帶電作業(yè)仿真操作考試包括以下 步驟步驟一培訓人員運用指紋識別器(8)登陸帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)，利用觸摸屏 (10)或操作手柄(11)選擇帶電作業(yè)項目，并選擇培訓模式，培訓模式包括訓練模式和考試 模式；其中，考試模式的成績評定數(shù)據(jù)會保存在數(shù)據(jù)庫中；對一特定項目，可以選擇單機培 訓形式，也可以選擇網(wǎng)絡培訓形式，若選擇單機培訓形式，直接開始仿真帶電作業(yè)培訓，若 選擇網(wǎng)絡培訓形式，在等待確認聯(lián)機的臺式訓練機的培訓人員準備完畢后，就可開始仿真 帶電作業(yè)培訓；步驟二 培訓人員進入由立體顯示屏(6)給出的帶電作業(yè)操作界面，利用立體眼鏡(7) 觀察立體顯示屏(6)，同時運用操作手柄(11)根據(jù)情況進行仿真的帶電作業(yè)操作，根據(jù)培 訓要求完成帶電作業(yè)項目操作，在帶電作業(yè)項目作業(yè)過程中，可以選擇幫助系統(tǒng)，對作業(yè)項 目提供提示和資料說明，如進行的是協(xié)同作業(yè)，培訓人員根據(jù)自己所選培訓角色完成作業(yè) 部分項目，并同聯(lián)機培訓人員共同完成培訓項目；作業(yè)過程中，可以利用觸摸屏(10)進行 選擇和作業(yè)操作，也可利用操作手柄(11)完成操作；步驟三培訓人員完成仿真作業(yè)任務后，培訓人員將看到系統(tǒng)給出的成績及錯誤點，可 點擊錯誤點查看具體的錯誤說明；如上所述的帶電作業(yè)仿真操作培訓和帶電作業(yè)仿真操作考試，帶電作業(yè)仿真操作培訓 可隨時使用系統(tǒng)提供的幫助系統(tǒng)，無培訓時間的限制，作業(yè)完成后的成績評定數(shù)據(jù)不會存 入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；帶電作業(yè)仿真操作考試只能使用有限次幫助系統(tǒng)，培訓時間有限制，作業(yè) 完成后的成績評定數(shù)據(jù)會存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。
7.根據(jù)權利要求5所述的帶電作業(yè)臺式仿真培訓方法，其特征在于，培訓人員通過帶 電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)進行帶電作業(yè)理論知識培訓和考試包括以下步驟步驟一培訓人員運用指紋識別器(8)登陸帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)，利用觸摸屏 (10)或操作手柄(11)選擇進入帶電作業(yè)理論知識培訓，并選擇培訓模式，培訓模式包括訓 練模式和考試模式；其中，考試模式的成績評定數(shù)據(jù)會保存在數(shù)據(jù)庫中；步驟二 點擊開始培訓，系統(tǒng)將開始計時，培訓人員利用觸摸屏(10)或操作手柄(11)進行正確選項的選擇和進入下一題的選擇，在確認交卷之前，培訓人員可選擇任一特定考 題，并對結果進行修改；步驟三若培訓人員在系統(tǒng)規(guī)定的時間內完成培訓任務，可點擊交卷，并確認交卷，確 認交卷后培訓人員將不能對本次培訓進行修改；在系統(tǒng)規(guī)定的時間到后，系統(tǒng)將以規(guī)定內 時間完成的培訓任務作為的測評依據(jù)，并終止培訓人員對本次培訓進行的修改。
8.根據(jù)權利要求5所述的帶電作業(yè)臺式仿真培訓方法，其特征在于，帶電作業(yè)臺式仿 真培訓系統(tǒng)進行帶電作業(yè)理論知識考試和帶電作業(yè)仿真操作考試的成績查詢方法包括以 下步驟步驟一培訓人員登錄帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)后，選擇進入成績評定系統(tǒng)，再選擇 進入帶電作業(yè)理論知識考試成績或帶電作業(yè)仿真操作考試成績步驟二 若選擇帶電作業(yè)理論知識考試成績，系統(tǒng)列出該培訓人員帶電作業(yè)理論知識 考試的歷史考試成績，若選擇帶電作業(yè)仿真操作考試，系統(tǒng)列出培訓人員帶電作業(yè)仿真操 作考試的歷史考試成績；步驟三培訓人員選擇錯誤點，可以查詢具體的錯誤情況。
9.根據(jù)權利要求5所述的帶電作業(yè)臺式仿真培訓方法，其特征在于，帶電作業(yè)臺式仿 真培訓系統(tǒng)的工器具及項目資料查詢系統(tǒng)的訪問方法包括以下步驟步驟一培訓人員利用指紋識別器登陸帶電作業(yè)臺式全真仿真培訓系統(tǒng)，進入工器具 及項目資料查詢系統(tǒng)；步驟二選擇進入工器具資料查詢或項目資料查詢，進入工器具資料查詢后，選擇特定 工器具，根據(jù)需求瀏覽工具的三維模型、工具的型號、性能說明、工具的使用方法、工具的維 護保養(yǎng)措施中一項內容或者多項內容或者全部內容，工具采用3D動畫的方式展示其使用 方法，所查詢的工器具是3D模型，可對工器具360°旋轉觀察；進入項目資料查詢后，培訓 人員可以查詢帶電作業(yè)的基礎資料與具體操作項目的相關資料。
10.根據(jù)權利要求5所述的帶電作業(yè)臺式仿真培訓方法，其特征在于，帶電作業(yè)臺式仿 真培訓系統(tǒng)管理員操作方法包括以下步驟步驟一管理員以預先設定的管理員身份登陸帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)；步驟二 進入用戶管理界面，對培訓人員的注冊信息進行修改和刪除操作，并可查詢培 訓人員的所培訓項目的相關信息，包括培訓項目，培訓時間，培訓次數(shù)，培訓成績，培訓錯誤 點日志；步驟三進入培訓項目管理界面，對培訓項目進行添加、更新和刪除操作；步驟四進入工器具及項目資料管理界面，對工器具及項目資料進行添加、更新和刪除 操作；步驟五進入網(wǎng)絡管理界面，發(fā)布帶電作業(yè)網(wǎng)絡比武競賽信息，組織帶電作業(yè)網(wǎng)絡比武兄賽ο
全文摘要
本發(fā)明涉及帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)及方法，其系統(tǒng)采用通過廣域網(wǎng)連接的數(shù)據(jù)服務器和臺式訓練機；數(shù)據(jù)服務器安裝有服務器管理系統(tǒng)，服務器管理系統(tǒng)具有多個管理模塊，根據(jù)所管理的內容分為用戶信息管理模塊，帶電作業(yè)仿真作業(yè)管理模塊，工器具及項目資料管理模塊，考試及成績管理模塊、數(shù)據(jù)庫管理模塊；其運用帶電作業(yè)臺式仿真培訓系統(tǒng)對培訓人員進行帶電作業(yè)培訓，培訓形式分為單機培訓形式和網(wǎng)絡培訓形式；單機培訓形式是采用單臺臺式訓練機及數(shù)據(jù)服務器進行，網(wǎng)絡培訓形式是采用多臺臺式訓練機及數(shù)據(jù)服務器通過廣域網(wǎng)互聯(lián)進行。優(yōu)點是，其系統(tǒng)簡單實用，操作方便，能有效地降低培訓成本，其方法針對性強，具有系統(tǒng)性，培訓效果好。
文檔編號G09B19/00GK101866564SQ201010190448
公開日2010年10月20日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權日2010年5月28日
發(fā)明者劉凱, 劉庭, 葉征, 王力農(nóng), 肖賓, 胡建勛 申請人:國網(wǎng)電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司;國網(wǎng)電力科學研究院