一种加气站安全教育方法、装置及系统与流程

本申请涉及新能源技术领域，尤其涉及一种加气站安全教育方法、装置及系统。

背景技术：

随着经济的快速发展，人们对新能源的需求也日益增长，因此，出现了越来越多的加气站，加气站以压缩天然气或者液化天然气的形式向天然气汽车提供燃料，成本较低、且比较环保。

为了保证加气站的安全，对加气站的员工进行事故处理培训是非常有必要的，传统的在加气站现场进行演讲或利用平面视频进行培训的方式效果并不理想，而定期地将加气站的员工送往特定的培训基地进行实地培训的方式，培训成本又太高。

因此，亟需一种可以有效、低成本地对加气站的员工进行事故处理培训的方案。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种加气站安全教育方法、装置及系统，用以提供一种可以有效、低成本地对加气站的员工进行事故处理培训的方案。

第一方面，本申请实施例提供的一种加气站安全教育系统，包括：服务器和至少一个vr设备，其中：

服务器，用于接收每个vr设备发送的系统使用信息，其中，系统使用信息至少包括加气站、事故和使用模式的标识信息，利用加气站的三维模型展示发生事故时的虚拟场景，若确定使用模式为教学模式，则向该第一vr设备发送在虚拟场景中处理事故的操作信息，对于每次接收到的该第一vr设备处理所述事故的操作信息，根据操作信息对三维模型进行调整，展示该第一vr设备执行完相应操作后加气站的虚拟场景，当根据虚拟场景确定该第一vr设备完成提示操作时，向该第一vr设备发送处理所述事故的下一步操作信息，直到根据该第一vr设备操作后的虚拟场景确定该第一vr设备完成处理事故所需的全部操作时，结束当前教学；

每个vr设备，用于将检测到的系统使用信息发送给所述服务器，以及用于周期性执行以下步骤：检测该第一vr设备在所述加气站的虚拟场景中处理事故的操作信息，将操作信息发送给服务器。

采用上述系统，对每个vr设备发送的系统使用信息，服务器可利用加气站的三维模型向该第一vr设备展示发生事故时的虚拟场景，并向该第一vr设备发送处理事故的操作信息，该第一vr设备可以将自身在处理事故时的操作信息周期性地发送给服务器，对每次接收到的该第一vr设备的操作信息，服务器可根据该操作信息对加气站的三维模型进行调整，展示该第一vr设备执行完相应操作后加气站的虚拟场景，若根据虚拟场景确定该第一vr设备完成当前的提示操作，则可向该第一vr设备发送处理事故的下一步操作信息，以此类推，直至根据处理后的虚拟场景确定该第一vr设备完成处理事故所需的全部操作时结束教学，这样，利用服务器和vr设备就可对vr设备的使用者进行实操培训，培训方式比较便捷，培训效果好、且成本低。

在一种可能的实施方式下，服务器，还用于若确定使用模式为考核模式，则不向该第一vr设备发送在虚拟场景中处理事故的操作信息，针对接收到的该第一vr设备处理事故的每一操作信息，根据该操作信息对加气站的三维模型进行调整，展示该第一vr设备执行完相应操作后加气站的虚拟场景，当考核结束时，根据该第一vr设备的操作信息和预设的考核规则，确定该第一vr设备处理事故的得分。

在一种可能的实施方式下，服务器，具体用于针对在加气站中处理事故的每步操作，当根据接收到的操作信息确定该第一vr设备已执行完该步操作时，根据操作信息和预设的该步操作的得分标准，确定该步操作的机器评分，根据该第一vr设备在各步操作时的机器评分确定该第一vr设备处理事故的得分。

在一种可能的实施方式下，还包括与该第一vr设备对应的第二vr设备，

第二vr设备，用于对该第一vr设备在完成各步操作时的表现进行评分，并将评分信息发送给服务器；

所述服务器，还用于在考核模式下，接收第二vr设备对该第一vr设备在完成各步操作时的评分，对该第一vr设备在处理事故时的每步操作，根据接收到的第二vr设备对该第一vr设备在完成该步骤时的评分和该步操作的机器评分，确定该第一vr设备在完成该步操作时的得分，将各步操作的得分之和确定为该第一vr设备处理事故的得分。

第二方面，本申请实施例提供的一种加气站安全教育方法，应用于安全教育系统，所述安全教育系统包括服务器和至少一个第一vr设备，该方法包括：

接收每个vr设备发送的系统使用信息，所述系统使用信息至少包括加气站、事故和使用模式的标识信息；

利用所述加气站的三维模型展示发生所述事故时的虚拟场景；

若确定所述使用模式为教学模式，则向该第一vr设备发送在所述虚拟场景中处理所述事故的操作信息；

对于每次接收到的该第一vr设备处理所述事故的操作信息，根据所述操作信息对所述三维模型进行调整，展示该第一vr设备执行完相应操作后所述加气站的虚拟场景；

当根据所述虚拟场景确定该第一vr设备完成提示操作时，向该第一vr设备发送处理所述事故的下一步操作信息，直到根据该第一vr设备操作后的虚拟场景确定该第一vr设备完成处理所述事故所需的全部操作时，结束当前教学。

第三方面，本申请实施例提供的一种加气站安全教育装置，应用于安全教育系统，所述安全教育系统包括服务器和至少一个第一vr设备，该装置包括：

接收模块，用于接收每个vr设备发送的系统使用信息，所述系统使用信息至少包括加气站、事故和使用模式的标识信息；

展示模块，用于利用所述加气站的三维模型展示发生所述事故时的虚拟场景；

教学模块，用于若确定所述使用模式为教学模式，则向该第一vr设备发送在所述虚拟场景中处理所述事故的操作信息；对于每次接收到的该第一vr设备处理所述事故的操作信息，根据所述操作信息对所述三维模型进行调整，展示该第一vr设备执行完相应操作后所述加气站的虚拟场景；当根据所述虚拟场景确定该第一vr设备完成提示操作时，向该第一vr设备发送处理所述事故的下一步操作信息，直到根据该第一vr设备操作后的虚拟场景确定该第一vr设备完成处理所述事故所需的全部操作时，结束当前教学。

第四方面，本申请实施例提供的一种计算机，包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，所述存储单元存储有程序代码，当所述程序代码被所述处理单元执行时，使得所述计算机执行上述加气站安全教育方法的步骤。

第五方面，本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质，包括程序代码，当所述程序代码在计算机上运行时，使所述计算机执行上述加气站安全教育方法的步骤。

另外，第二方面至第五方面中任一种设计方式所带来的技术效果可参见第一方面中不同实现方式所带来的技术效果，此处不再赘述。

本申请的这些方面或其它方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

图1为本申请实施例提供的加气站安全教育系统的示意图；

图2a为本申请实施例提供的教学模式下加气站安全教育方法的流程图；

图2b为本申请实施例提供的考核模式下加气站安全教育方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的加气站安全教育装置的结构图；

图4为本申请实施例提供的用于实现加气站安全教育方法的计算机的硬件结构示意图。

具体实施方式

为了有效、低成本地对加气站的员工进行培训，本申请实施例提供了一种加气站安全教育方法、装置及系统。

首先，对本申请实施例中涉及的部分用语进行说明，以便于本领域技术人员理解。

bim：建筑信息模型(buildinginformationmodeling)，或者建筑信息化管理(buildinginformationmanagement)，或者建筑信息制造(buildinginformationmanufacture)，是以建筑工程项目的各项信息为基础，仿真出建筑物的三维模型，三维模型和建筑物具有同样的信息，利用建筑物的三维模型可实现工程监理、物业管理、设备管理、数字化加工、工程化管理等功能。

unity3d：是由unitytechnologies开发的一个让用户轻松创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等互动内容的多平台的专业游戏引擎。

加气站：是指以压缩天然气(cng)或者液化天然气(lng)的形式向天然气汽车和cng\lng的拖车提供燃料的场所。

vr：即虚拟现实，是指借助计算机及最新的传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为相结合的计算机仿真系统。

参见图1，图1示出了本申请实施例提供的加气站安全教育系统的示意图，包括服务器101、与服务器101相连的至少一个供学员使用的vr设备102，以及与服务器101相连的至少一个供教师使用的第二vr设备103，且安全教育系统具有教学模式和考核模式，这里，vr设备102与第二vr设备103可以一一对应，也可以，若干个vr设备102对应一个第二vr设备103，其中：

服务器101，用于接收每个vr设备发送的系统使用信息，其中，系统使用信息至少包括加气站、事故和使用模式的标识信息，利用加气站的三维模型展示发生事故时的虚拟场景，确定学员选择的使用模式为教学模式时，向该第一vr设备发送在虚拟场景中处理事故的操作信息，以提示学员在虚拟场景中处理事故的操作步骤，对于每次接收到的该第一vr设备处理事故的操作信息，根据该操作信息对加气站的三维模型进行调整，展示该第一vr设备在执行完相应操作后加气站的虚拟场景，当根据操作后的虚拟场景确定该第一vr设备完成当前提示的操作步骤时，向该第一vr设备发送处理事故的下一步操作信息，以提示学员处理事故的下一步操作，直到根据该第一vr设备操作后的虚拟场景确定该第一vr设备完成处理事故所需的全部操作时，结束当前教学。

vr设备102，用于将检测到的系统使用信息发送给服务器101，以及用于周期性执行以下步骤：检测该第一vr设备在加气站的虚拟场景中处理事故的操作信息，并将操作信息发送给服务器101。

具体实施时，服务器101，还用于若确定使用模式为考核模式，则不向该第一vr设备发送在虚拟场景中处理事故的操作信息，针对接收到的该第一vr设备102发送的该第一vr设备102处理事故的每一操作信息，根据该操作信息对加气站的三维模型进行调整，展示该第一vr设备102操作后加气站的虚拟场景，确定考核结束时，根据该第一vr设备102的操作信息和预设的考核规则，确定该第一vr设备102处理事故的得分。

其中，确定考核结束的方式可以为考试时间截止、学员提交了考试结束的请求等，在此不再一一赘述。

具体地，针对在加气站中处理事故所需的每步操作，当服务器根据接收到的该第一vr设备102的操作信息确定该第一vr设备102已执行完该步操作时，可以根据该操作信息和预设的该步操作的得分标准，确定该步操作的机器评分，进而根据该第一vr设备102在各步操作时的机器评分确定该第一vr设备102处理事故的得分，比如，对各步操作时的机器评分进行求和，将求和结果确定为该第一vr设备102处理事故的得分。

考虑到机器评分的灵活性比较低，在确定该第一vr设备102处理事故的得分时还可以考虑第二vr设备103给出的教师评分。

具体地，与该第一vr设备102对应的第二vr设备103，用于对该第一vr设备102在完成各步操作时的表现进行评分，并将评分信息发送给服务器101，这里，教师在佩带第二vr设备103后，可以观看到学员的各步操作，但服务器101对教师除评分以外的行为并不响应；

服务器101，还用于接收第二vr设备103对该第一vr设备102在完成各步操作时的评分，对该第一vr设备102在处理事故时的每步操作，根据接收到的第二vr设备103对该第一vr设备102在完成该步骤时的评分和该步操作的机器评分，确定该第一vr设备102在完成该步操作时的得分，进而将各步操作的得分之和确定为该第一vr设备102处理事故的得分。

比如，可根据以下公式计算学员在执行第i步操作时的得分si：

si＝α×教师评分+(1-α)×机器评分；

其中，α为第i步操作时教师评分的权重；(1-α)为第i步操作时机器评分的权重。

进一步地，在考核结束时，可根据以下公式计算学员处理事故的得分s：

其中，n为处理事故所需的全部步骤。

下面以一个vr设备102对应一个第二vr设备103为例对上述系统进行具体介绍。

假设使用vr设备102的学员选择了某加气站中的a事故，那么，服务器101可以根据加气站标识调用加气站的三维模型，对三维模型中构件(如扳手、气阀等)的位置或形状进行调整，以模拟加气站发生a事故时的虚拟场景。

在教学模式下，服务器101可以提示学员处理a事故的第一步操作，学员在vr设备102的头盔中可以看到加气站的虚拟场景且可以看到提示信息，之后，学员可以根据提示利用vr设备102的体感交互器和手柄执行相应的操作，并且，vr设备102可以周期性检测学员的操作信息，并将学员的操作信息周期性地发送给服务器101，其中，学员的操作信息包括学员在加气站的三维模型中所使用构件的标识信息、以及利用构件执行的相应操作的信息，服务器101在接收到学员的操作信息时，可以根据学员的操作信息对加气站三维模型中构件的位置或者形状进行调整，以展示学员利用vr设备102执行相应操作后加气站的虚拟场景，若根据该虚拟场景确定学员完成第一步操作时，可提示学员处理a事故的第二步操作，以此类推，直到当根据学员执行完某操作后加气站的虚拟场景，确定学员已使用vr设备102完成处理a事故所需的全部操作时，结束对加气站中a事故的教学。

在考核模式下，服务器101仍然会向使用vr设备102的学员展示发生a事故时的虚拟场景，但不再对学员提示处理事故时的操作，服务器101根据接收到的vr设备102发送的学员的每一操作信息，对加气站的三维模型进行调整，展示学员操作后加气站的虚拟场景，并且，可以根据学员在使用vr设备102完成每步操作时的操作信息和每步操作的得分标准确定学员在完成该步操作时的机器得分。

此外，服务器101展示的加气站的所有虚拟场景佩戴第二vr设备103的教师也可以看到，这样，教师就看到了学员在处理a事故时的每步操作，因此，教师可以对学员在考核时的每步操作进行评分，为了使评分更加合理，可以综合教师评分和机器得分确定学员在每步操作时的得分，最后，在考核结束时，计算学员在各步操作的得分之和得到学员在加气站中处理a事故的得分。

具体实施时，可以先对指定加气场站的现场进行勘查或利用已有图纸获得加气站的基础信息，bim建模人员根据这些基础信息利用revit等软件对加气站进行三维建模，之后，将加气站的三维模型文件导入至unity3d，在unity3d中编辑事故事件，比如某处阀门突发泄露，并提供给一些处理事故时所需使用的构件，供学员对事故进行处理，并且，可以设置好正确处理和错误处理各步骤的结果与评分点，制作成可在steamvr平台上运行的程序，该程序可在服务器101上的steamvr平台中运行。

实际使用时，服务器101连接有两台htc-vive设备(一个作为学员使用的vr设备102，另一个可作为教师使用的第二vr设备103)，服务器101在加载并运行上述程序后，在教学模式下，学员可通过htc-vive设备的体感交互器和手柄选择事故，之后依据提示对事故进行处理，对于学员的操作，服务器101可给予实时评分和/或实时建议，这些信息可通过学员使用的htc-vive设备的显示头盔反馈给学员；在考核模式下，教师和学员佩戴各自的htc-vive设备，教师利用htc-vive设备的手柄为学员选题，学员根据教师选题利用自己htc-vive设备的体感交互器和手柄对事故进行处理，此时，实施建议系统关闭，学员处理事故的得分最终由系统评分和教师评分综合确定。

具体实施时，服务器101可以为高性能计算机，这里，对高性能计算机的要求如：

cpu:intelcorei5-4590、amdfx8350、nvidiageforcegtx970、amdradeonr9290；

rom:256gb；

ram:4gb；

视频输出:displayport1.2；

usb端口:1xusb3.0；

操作系统:windows8.1、windows10。

本申请实施例提供的加气站教育系统，通过服务器101、第一vr设备102和第二vr设备103使员工可以在不同的加气站虚拟场景之间进行漫游，为员工提供的培训环境更加逼真，且更加安全，由于员工在虚拟场景中看到的加气站与实际的加气站完全一致，所以培训效果更好，并且，不必耗费真实的材料，培训成本也比较低。

对应于上述加气站安全教育系统中的服务器101，本申请实施例提供一种加气站安全教育方法，该方法可以按照图2a所示的流程执行，包括以下步骤：

s201：接收每个vr设备发送的系统使用信息，其中，系统使用信息至少包括加气站、事故和使用模式的标识信息。

s202：利用加气站的三维模型展示发生事故时的虚拟场景。

s203：若确定使用模式为教学模式，则向该第一vr设备发送在虚拟场景中处理事故的操作信息。

s204：对于每次接收到的该第一vr设备处理事故的操作信息，根据该操作信息对加气站的三维模型进行调整，展示该第一vr设备执行完相应操作后加气站的虚拟场景。

s205：根据操作后的虚拟场景，判断该第一vr设备是否完成处理事故所需的全部操作，若否，则进入s206；若是，则进入s207。

s206：向该第一vr设备发送处理事故的下一步操作信息，并返回s204。

s207：结束当前教学。

具体实施时，当确定处于考核模式时，上述s203～s207可替换图2b所示的步骤s203'～s205'。

s203'：若确定使用模式为考核模式，则不向该第一vr设备发送在虚拟场景中处理事故的操作信息。

s204'：针对接收到的该第一vr设备处理事故的每一操作信息，根据该操作信息对加气站的三维模型进行调整，展示该第一vr设备执行完相应操作后加气站的虚拟场景。

s205'：当考核结束时，根据该第一vr设备的操作信息和预设的考核规则，确定该第一vr设备处理事故的得分。

具体实施时，针对在加气站中处理事故的每步操作，当根据接收到的操作信息确定该第一vr设备已执行完该步操作时，可以根据操作信息和预设的该步操作的得分标准，确定该步操作的机器评分，比如，将学员在各步操作时的机器评分之和确定为学员处理事故的得分。

可选地，安全教育系统还包括与该第一vr设备对应的第二vr设备，所以，服务器还可以接收第二vr设备发送的对该第一vr设备在完成各步操作时的评分，此时，对该第一vr设备在处理事故时的每步操作，可以根据接收到的第二vr设备对该第一vr设备在完成该步骤时的评分和该步操作的机器评分，确定该第一vr设备在完成该步操作时的得分，进而将各步操作的得分之和确定为该第一vr设备处理事故的得分。

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了一种与加气站安全教育方法对应的加气站安全教育装置，由于该装置解决问题的原理与本申请实施例加气站安全教育方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

如图3所示，为本申请实施例提供的加气站安全教育装置的结构图，包括：

接收模块301，用于接收每个vr设备发送的系统使用信息，所述系统使用信息至少包括加气站、事故和使用模式的标识信息；

展示模块302，用于利用所述加气站的三维模型展示发生所述事故时的虚拟场景；

教学模块303，用于若确定所述使用模式为教学模式，则向该第一vr设备发送在所述虚拟场景中处理所述事故的操作信息；对于每次接收到的该第一vr设备处理所述事故的操作信息，根据所述操作信息对所述三维模型进行调整，展示该第一vr设备执行完相应操作后所述加气站的虚拟场景；当根据所述虚拟场景确定该第一vr设备完成提示操作时，向该第一vr设备发送处理所述事故的下一步操作信息，直到根据该第一vr设备操作后的虚拟场景确定该第一vr设备完成处理所述事故所需的全部操作时，结束当前教学。

在一种可能的实施方式下，所述装置还包括考核模块304：

所述考核模块304，用于若确定所述使用模式为考核模式，则不向该第一vr设备发送在所述虚拟场景中处理所述事故的操作信息；针对接收到的该第一vr设备处理所述事故的每一操作信息，根据该操作信息对所述三维模型进行调整，展示该第一vr设备执行完相应操作后所述加气站的虚拟场景；当考核结束时，根据该第一vr设备的操作信息和预设的考核规则，确定该第一vr设备处理所述事故的得分。

在一种可能的实施方式下，所述考核模块304具体用于：

针对在所述加气站中处理所述事故的每步操作，当根据接收到的操作信息确定该第一vr设备已执行完该步操作时，根据所述操作信息和预设的该步操作的得分标准，确定该步操作的机器评分；

根据该第一vr设备在各步操作时的机器评分确定该第一vr设备处理所述事故的得分。

在一种可能的实施方式下，所述安全教育系统还包括与该第一vr设备对应的第二vr设备：

所述接收模块301，还用于接收所述第二vr设备发送的所述第二vr设备对该第一vr设备在完成各步操作时的评分；

所述考核模块304具体用于：对该第一vr设备在处理所述事故时的每步操作，根据接收到的所述第二vr设备对该第一vr设备在完成该步骤时的评分和该步操作的机器评分，确定该第一vr设备在完成该步操作时的得分，将各步操作的得分之和确定为该第一vr设备处理所述事故的得分。

如图4所示，为本申请实施例提供的用于实现加气站安全教育方法的计算机的硬件结构示意图，包括处理器401、通信接口402、存储器403和通信总线404，其中，处理器401，通信接口402，存储器403通过通信总线404完成相互间的通信。

存储器403，用于存放计算机程序；

处理器401，用于执行存储器403上所存放的程序时，使得计算机执行上述加气站安全教育方法的步骤。

本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质，包括程序代码，当所述程序代码在计算机上运行时，使计算机执行上述加气站安全教育方法的步骤。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。