蓄能电站运行操作模拟仿真实现方法、系统、介质和设备与流程

本发明涉及蓄能电站水电运行操作仿真模拟技术领域，特别涉及一种蓄能电站运行操作模拟仿真实现方法、系统、存储介质和计算设备。

背景技术：

近年来，抽水蓄能电站建设迎来高峰期，在蓄能电站建设的筹备期和运营期的运行操作需要对现场设备、位置状态、操作风险、注意事项等全面学习。鉴于抽水蓄能电站发电设备与输变电设备并存，运行操作包括机械设备、电气设备、自动化装置等，为降低操作风险、快速提升操作人员的技能，强化培训效果，需要对蓄能电站的运行操作进行仿真模拟。

目前，蓄能电站的运行操作培训主要通过理论培训和现场讲解相结合的方式，理论培训主要参考培训课件、图纸说明书、图片展示等资料；现场讲解主要由熟悉设备、经验丰富的老员工带领现场学习。这些方式培训周期长，投入资金大，培训效果不佳，现场条件要求高，实际中会遇到学员不齐、资料不齐、现场设备状态不对应，已带电设备现场讲解存在风险等问题。而在蓄能电站筹备期往往安装设备、调试设备、带电设备交叉并存，这些问题更加突出。

技术实现要素：

本发明的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种蓄能电站运行操作模拟仿真实现方法，该方法能够使得蓄能电站运行操作实现模拟仿真，能够根据蓄能电站现场实际需求，完整真实的遵循运行操作流程、关联设备状态变化，有效提高了蓄能电站运维培训的效果，降低运维现场实操培训的操作风险。

本发明的第二目的在于提供一种蓄能电站运行操作仿真系统。

本发明的第三目的在于提供一种存储介质。

本发明的第四目的在于提供一种计算设备。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种蓄能电站运行操作模拟仿真实现方法，步骤如下：

步骤s1、针对于蓄能电站的水工枢纽建筑物进行三维建模，得到水工枢纽建筑物模型；

以蓄能电站运行典型操作票为依据，对运行操作涉及到的设备进行三维建模，得到设备模型；

以蓄能电站运行典型操作票为依据，对运行操作涉及到的操作工具进行三维建模，得到操作工具模型；

步骤s2、通过上述水工枢纽建筑物模型、设备模型和操作工具模型构建出蓄能电站现场场景；

根据蓄能电站典型操作票和电厂运行人员实际操作，制作设备模型和操作工具模型的运动方式和运动后的状态；

步骤s3、针对于每张典型操作票构建有限状态机，具体为：

步骤s31、首先将该典型操作票涉及的设备模型和/或操作工具模型在典型操作票各操作步骤中的运动划分为多个运动流程，并且获取到各运动流程后设备模型和/或操作工具模型运动后的状态；

步骤s32、根据设备模型和/或操作工具模型各运动流程创建有限状态机，其中有限状态机中的每个状态运行时分别对应控制设备模型和/或操作工具模型的一或多个运动流程；针对于有限状态机的各状态，根据设备模型和/或操作工具模型从上一状态运行时控制的运动流程结束后进入到该状态运行时控制的运动流程时所要做的操作为该状态引入输入条件；

步骤s4、当要进行典型操作票的模拟仿真时，首先启动该典型操作票的有限状态机，从起始状态开始，有限状态机的状态监听相应输入条件，判断有限状态机当前处于监听的状态是否接收到输入条件；

若否，则继续监听；

若是，则该状态进入运行状态，在运行结束时发送信号给下一状态，下一个状态进入监听状态或者直接进入运行状态，直到有限状态机的运行控制完成典型操作票的最后一步；其中，有限状态机中各状态运行时控制设备模型和/或操作工具模型按照一定的运动方式完成对应运动流程，该运动流程完成后，将在场景中展现设备模型和/或操作工具模型对应运动后的状态。

优选的，所述步骤s1中，由unity3d引擎结合水工枢纽建筑物模型、设备模型和工具模型构建出蓄能电站现场场景；

所述步骤s3中，在unity3d引擎中为每个典型操作票构建有限状态机；在unity3d引擎中为有限状态机的各状态引入输入条件，具体为：首先获取有限状态机上一状态运行时所控制的设备模型和/或操作工具模型的运动流程，确定设备模型和/或操作工具模型从上一状态运行时控制的运动流程结束后进入到该状态运行时控制的运动流程时所要做的操作，将该操作转换为unity3d引擎中界面相应位置的人机交互动作；

在unity3d引擎中，当典型操作票的有限状态机启动时，起点状态进入运行，加载该典型操作票操作需要的场景；

当有限状态机中的状态监听到输入条件时，控制界面视角转到状态所要控制完成运动流程的各设备模型和/或操作模型所在场景中的位置。

更进一步的，所述步骤s1中，针对于水工枢纽建筑物、设备和操作工具，首先通过三维激光扫描仪进行扫描，得到三维点云数据并且输入到三维建模软件中，由三维建模软件根据获取到的三维点云数据进行建模；

所述水工枢纽建筑物模型、设备模型和操作工具模型由三维建模软件建立后被导入到unity3d引擎中，然后由unity3d引擎结合水工枢纽建筑物模型、设备模型和工具模型构建出蓄能电站现场场景。

更进一步的，由三维建模软件制作设备模型和操作工具运动后的状态，并且导入到unity3d引擎；在unity3d引擎中制作设备模型和操作工具的运动方式以及运动后的效果；

其中设备模型和操作工具各运动后的状态将分别在有限状态机控制其完成各运动流程后展现，并且按照unity3d引擎中所制作的对应运动后的效果进行展现。

更进一步的，在unity3d引擎中，针对于典型操作票中所需要的操作工具模型，通过图像处理方法获取操作工具模型的顶点轮廓，然后对顶点进行着色，使得操作工具模型轮廓展现为发光效果。

优选的，还包括如下步骤：

以蓄能电站钥匙闭锁流程为依据，对闭锁流程中涉及到的钥匙进行三维建模，得到钥匙模型；

根据蓄能电站钥匙闭锁流程，制作钥匙模型运动方式和运动后的状态；

针对于闭锁流程构建有限状态机，具体为：首先根据闭锁流程将各钥匙模型的运动划分为多个运动流程，并且获取到各运动流程后钥匙模型运动后的状态；然后根据钥匙模型各运动流程创建有限状态机，其中有限状态机中的每个状态运行时分别对应控制钥匙模型的一个或多个运动流程；针对于有限状态机中的各状态，根据钥匙模型从上一状态运行时控制的运动流程结束后进入到该状态运行时控制的运动流程时所要做的操作为该状态引入输入条件；

根据各闭锁流程与各典型操作票之间的关系，将闭锁流程对应的有限状态机融入到典型操作票的有限状态机中，即将闭锁流程有限状态机的第一个状态和/或最后一个状态关联到典型操作票的有限状态机中，形成新的有限状态机，定义为第一有限状态机；第一有限状态机中各状态机运行时控制设备模型和/或操作工具模型或钥匙模型按照一定的运动方式完成对应运动流程。

优选的，还包括针对典型操作票的有限状态机的每个状态添加旁白和语音步骤，通过旁白和语音进行操作指导；当典型操作票的有限状态机的状态接收到输入条件信号时，触发旁白的显示和语音的播放。

本发明的第二目的通过下述技术方案实现：一种蓄能电站运行操作模拟仿真系统，包括：

三维模型建立单元：用于针对于蓄能电站的水工枢纽建筑物进行三维建模，得到水工枢纽建筑物模型；用于以蓄能电站运行典型操作票为依据，对运行操作涉及到的设备进行三维建模，得到设备模型；用于以蓄能电站运行典型操作票为依据，对运行操作涉及到的操作工具进行三维建模，得到操作工具模型；

蓄能电站现场场景建立单元，用于通过上述水工枢纽建筑物模型、设备模型和工具模型构建出蓄能电站现场场景；

模型效果制作单元，用于根据蓄能电站典型操作票和电厂运行人员实际操作，制作设备模型和操作工具模型的运动方式以及运动后的状态；

有限状态机构建单元，用于针对于每张典型操作票构建有限状态机，具体为：首先将该典型操作票涉及的设备模型和/或操作工具模型在典型操作票各操作步骤中的运动划分为多个运动流程，并且获取到各运动流程后设备模型和/或操作工具模型运动后的状态；然后根据设备模型和/或操作工具模型各运动流程创建有限状态机，其中有限状态机中的每个状态运行时分别对应控制设备模型和/或操作工具模型的一或多个运动流程；针对于有限状态机的各状态，根据设备模型和/或操作工具模型从上一状态运行时控制的运动流程结束后进入到该状态运行时控制的运动流程时所要做的操作为该状态引入输入条件；

模拟仿真控制单元，用于控制典型操作票的模拟仿真，其中当要进行典型操作票的模拟仿真时，首先启动该典型操作票的有限状态机，从起始状态开始，有限状态机的状态监听相应输入条件，判断有限状态机当前处于监听的状态是否接收到输入条件；若否，则继续监听；若是，则该状态进入运行状态，在运行结束时发送信号给下一状态，下一个状态进入监听状态或者直接进入运行状态，直到有限状态机的运行控制完成典型操作票的最后一步；其中，有限状态机中各状态运行时控制设备模型和/或操作工具模型按照一定的运动方式完成对应运动流程，该运动流程完成后，将在场景中展现设备模型和/或操作工具模型对应运动后的状态。

本发明的第三目的通过下述技术方案实现：一种存储介质，存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时，实现以下过程：

针对于蓄能电站的水工枢纽建筑物进行三维建模，得到水工枢纽建筑物模型；

以蓄能电站运行典型操作票为依据，对运行操作涉及到的设备进行三维建模，得到设备模型；

以蓄能电站运行典型操作票为依据，对运行操作涉及到的操作工具进行三维建模，得到操作工具模型；

通过上述水工枢纽建筑物模型、设备模型和工具模型构建出蓄能电站现场场景；

根据蓄能电站典型操作票和电厂运行人员实际操作，制作设备模型和操作工具模型的运动方式以及运动后的状态；

针对于每张典型操作票构建有限状态机，具体为：首先将该典型操作票涉及的设备模型和/或操作工具模型在典型操作票各操作步骤中的运动划分为多个运动流程，并且获取到各运动流程后设备模型和/或操作工具模型运动后的状态；然后根据设备模型和/或操作工具模型各运动流程创建有限状态机，其中有限状态机中的每个状态运行时分别对应控制设备模型和/或操作工具模型的一或多个运动流程；针对于有限状态机的各状态，根据设备模型和/或操作工具模型从上一状态运行时控制的运动流程结束后进入到该状态运行时控制的运动流程时所要做的操作为该状态引入输入条件；

当接收到典型操作票的模拟仿真启动信号时，首先启动该典型操作票的有限状态机，从起始状态开始，有限状态机的状态监听相应输入条件，判断有限状态机当前处于监听的状态是否接收到输入条件；若否，则继续监听；若是，则该状态进入运行状态，在运行结束时发送信号给下一状态，下一个状态进入监听状态或者直接进入运行状态，直到有限状态机的运行控制完成典型操作票的最后一步；其中，有限状态机中各状态运行时控制设备模型和/或操作工具模型按照一定的运动方式完成对应运动流程，该运动流程完成后，将在场景中展现设备模型和/或操作工具模型对应运动后的状态。

本发明的第四目的通过下述技术方案实现：一种计算设备，包括处理器，以及用于存储处理器可执行程序的存储器，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现以下过程：

针对于蓄能电站的水工枢纽建筑物进行三维建模，得到水工枢纽建筑物模型；

以蓄能电站运行典型操作票为依据，对运行操作涉及到的设备进行三维建模，得到设备模型；

以蓄能电站运行典型操作票为依据，对运行操作涉及到的操作工具进行三维建模，得到操作工具模型；

通过上述水工枢纽建筑物模型、设备模型和工具模型构建出蓄能电站现场场景；

根据蓄能电站典型操作票和电厂运行人员实际操作，制作设备模型和操作工具模型的运动方式以及运动后的状态；

针对于每张典型操作票构建有限状态机，具体为：首先将该典型操作票涉及的设备模型和/或操作工具模型在典型操作票各操作步骤中的运动划分为多个运动流程，并且获取到各运动流程后设备模型和/或操作工具模型运动后的状态；然后根据设备模型和/或操作工具模型各运动流程创建有限状态机，其中有限状态机中的每个状态运行时分别对应控制设备模型和/或操作工具模型的一或多个运动流程；针对于有限状态机的各状态，根据设备模型和/或操作工具模型从上一状态运行时控制的运动流程结束后进入到该状态运行时控制的运动流程时所要做的操作为该状态引入输入条件；

当接收到典型操作票的模拟仿真启动信号时，首先启动该典型操作票的有限状态机，从起始状态开始，有限状态机的状态监听相应输入条件，判断有限状态机当前处于监听的状态是否接收到输入条件；若否，则继续监听；若是，则该状态进入运行状态，在运行结束时发送信号给下一状态，下一个状态进入监听状态或者直接进入运行状态，直到有限状态机的运行控制完成典型操作票的最后一步；其中，有限状态机中各状态运行时控制设备模型和/或操作工具模型按照一定的运动方式完成对应运动流程，该运动流程完成后，将在场景中展现设备模型和/或操作工具模型对应运动后的状态。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本发明蓄能电站运行操作模拟仿真实现方法，首先针对于蓄能电站的水工枢纽建筑物、设备以及操作工具进行三维建模，得到水工枢纽建筑物模型；然后根据蓄能电站典型操作票和电厂运行人员实际操作，制作设备模型和操作工具模型的运动方式、运动后的状态以及运动后的效果；接着，针对于每张典型操作票构建有限状态机，其中构建的有限状态机中的每个状态运行时分别对应控制设备模型和/或操作工具模型的一个或多个运动流程，同时为有限状态机的各状态引入输入条件；当要进行典型操作票的模拟仿真时，首先启动该典型操作票的有限状态机，有限状态机中各状态由输入条件触发进入运行状态，在运行时控制设备模型和/或操作工具模型按照一定的运动方式完成对应运动流程。由上述可见，在本发明中，通过典型操作票有限状态机能够实现典型操作票上一步、下一步的切换跳转，典型操作票中设备模型和/或操作工具模型能够根据输入条件进行状态的转换，从而实现蓄能电站设备和操作工具运行操作的模拟仿真，本发明通过有限状态机能够实现根据蓄能电站现场实际需求，完整真实的遵循运行操作流程、关联设备状态变化，有效提高了蓄能电站运维培训的效果，降低运维现场实操培训的操作风险以及降低蓄能电站运行课件的制作成本。

(2)本发明蓄能电站运行操作模拟仿真实现方法中，可以通过unity3d引擎构建有限状态机和执行有限状态机，使得用户在unity3d引擎中实现蓄能电站的运行操作仿真。其中有限状态机的输入条件可以根据设备模型和/或操作工具模型从上一状态运行时控制的运动流程结束后进入到该状态运行时控制的运动流程时所要做的操作设置为unity3d引擎中界面相应位置的人机交互动作，因此在本发明中，用户通过鼠标点击或者直接操作触摸屏相应位置即可实现输入条件的输入，具有在模拟仿真运行操作过程中能够调动用户触觉的优点，提高了人机交互性。

(3)本发明蓄能电站运行操作模拟仿真实现方法中，在unity3d引擎中，当典型操作票的有限状态机启动时，起点状态进入运行状态，加载该典型操作票操作需要的场景；当有限状态机中的状态监听到输入条件时，控制界面视角转到状态机所要控制完成运动流程的各设备模型和/或操作模型所在场景中的位置。本发明上述操作方式可以提升用户在模拟运行操作过程中的视觉效果，进一步提高人机交互性。

(4)本发明蓄能电站运行操作模拟仿真实现方法中，由三维建模软件进行水工枢纽建筑物、设备和操作工具的建模以及设备和操作工具运动后状态的制作，由unity3d引擎进行设备和操作工具运动方式、运动后的效果的制作以及有限状态机的构建和执行，有上述可见，本发明通过三维建模软件和unity3d引擎相结合实现蓄能电站运行操作仿真，其中三维建模软件分担了unity3d引擎的图像建立和处理的一部分工作，在这种情况下提高了unity3d引擎的运行效率。

(5)本发明蓄能电站运行操作模拟仿真实现方法中，在unity3d引擎中，针对于典型操作票中所需要的操作工具模型，通过图像处理方法获取操作工具模型的顶点轮廓，然后对顶点进行着色，使得操作工具模型轮廓展现发光效果，起到提示用户操作的作用。

(6)本发明蓄能电站运行操作模拟仿真实现方法中，针对于一些复杂的闭锁流程可以构建有限状态机，当典型操作票需要上述复杂的闭锁流程时，可以将闭锁流程的有限状态机融入到对应典型操作票的有限状态机中，有效提高了运行操作仿真过程中的连贯性、真实性和实用性。

(7)本发明蓄能电站运行操作模拟仿真实现方法中，还添加了旁白和语音，当有限状态机接收到对应的输入条件时，触发旁白的显示语音的播放，从而起到指导用户进行下一步操作的作用。

附图说明

图1是本发明蓄能电站运行操作模拟仿真实现方法程图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

本实施例公开了一种蓄能电站运行操作模拟仿真实现方法，如图1所示，步骤如下：

步骤s1、针对于蓄能电站的水工枢纽建筑物进行三维建模，得到水工枢纽建筑物模型；其中水工枢纽建筑物包括输水系统、主副厂房、主变洞、母线洞、高压电缆洞和开关站等主要建筑物以及地下厂房的交通洞、通风洞、排水廊道、自流排水洞及尾调通气洞等次要建筑物；

以蓄能电站运行典型操作票为依据，对运行操作涉及到的设备进行三维建模，得到设备模型；其中蓄能电站中，运行操作涉及到的设备包括机组现地控制柜、机组lcu控制屏、机组励磁交流开关柜、发电机保护屏、球阀操作机构柜、尾闸现地柜、pt柜、母线洞15.75kv设备闭锁面板、500kvgis控制柜、10/0.4kv变压器、机组400v动力盘及供电开关、10kv开关柜、15.75kv开关柜、15.75kv启动母线隔离刀闸及地刀、机组辅助系统(油、水、气)有关阀门、钥匙闭锁联锁盒、钥匙标牌等。

以蓄能电站运行典型操作票为依据，对运行操作涉及到的操作工具进行三维建模，得到操作工具模型；其中蓄能电站中，运行操作涉及到的操作工具包括10kv开关操作摇柄、10kv地刀操作把手、400kv开关操作摇柄、厂高变进线开关操作摇柄、sfc输入/输出开关操作摇柄、十字钥匙、操作起始钥匙、标示牌等。

通过上述水工枢纽建筑物模型、设备模型和操作工具模型构建出蓄能电站现场场景；

在本实施例中，上述水工枢纽建筑物、设备和操作工具，首先通过三维激光扫描仪进行扫描，得到三维点云数据并且输入到三维建模软件中，由三维建模软件根据获取到的三维点云数据进行建模；其中三维建模软件可以使用3dsmax等建模软件。在本实施例中，上述水工枢纽建筑物模型、设备模型和操作工具模型由三维建模软件建立后被导入到unity3d引擎中，然后由unity3d引擎结合水工枢纽建筑物模型、设备模型和工具模型构建出蓄能电站现场场景，并且对所构建的蓄能电站现场场景的环境光和模型纹理进行优化处理。

在本实施例中，按照蓄能电站kks编码对上述获取到的模型进行统一命名。

步骤s2、根据蓄能电站典型操作票和电厂运行人员实际操作，制作设备模型和操作工具模型的运动方式、运动后的状态以及运动后的效果；在本实施例中，由三维建模软件制作设备模型和操作工具各运动后的状态，并且导入到unity3d引擎；在unity3d引擎中制作设备模型和操作工具的运动方式以及运动后的效果；本实施例中设备模型和操作工具运动后的效果一般指的的一些特殊的效果，例如水蒸气、充水的水流效果等。

在本实施例中，unity3d引擎针对于典型操作票中所需要的操作工具模型，通过图像处理方法获取操作工具模型的顶点轮廓，然后对顶点进行着色，使得操作工具模型轮廓展现发光效果，通过发光效果对操作工具进行动态的展示。

步骤s3、针对于每张典型操作票构建有限状态机，具体为：

步骤s31、首先将该典型操作票涉及的设备模型和/或操作工具模型在典型操作票各操作步骤中的运动划分为多个运动流程，并且获取到各运动流程后设备模型和/或操作工具模型运动后的状态；

步骤s32、根据设备模型和/或操作工具模型各运动流程创建一个或多个有限状态机，其中有限状态机中的每个状态运行时分别对应控制设备模型和/或操作工具模型的一或多个运动流程；针对于有限状态机的各状态，根据设备模型和/或操作工具模型从上一状态运行时控制的运动流程结束后进入到该状态运行时控制的运动流程时所要做的操作为该状态引入输入条件；在本实施例中，根据各典型操作所要实现的控制功能，可以针对每张典型操作票创建一个或多个有限状态机，具体个数以方便后期维护和修改为准。

在本实施例中，在unity3d引擎中为有限状态机的各状态引入输入条件，具体为：首先获取该状态所要控制的设备模型和/或操作工具模型的运动流程，确定设备模型和/或操作工具模型从上一状态控制的运动流程结束后进入该状态运动流程时所要做的操作，将该操作转换为unity3d引擎中界面相应位置的人机交互动作；其中，对于一些状态，其输入条件也可以为：上一状态运行结束时发送给其的信号，这种情况下，当上一个状态运行结束后，该状态就直接进入运行状态。

步骤s4、当要进行典型操作票的模拟仿真时，首先启动该典型操作票的有限状态机，从起始状态开始，有限状态机的状态监听相应输入条件，判断有限状态机当前处于监听的状态是否接收到输入条件；

若否，则继续监听；

若是，则该状态进入运行状态，在运行结束时发送信号给下一状态，下一个状态进入监听状态或者直接进入运行状态，直到有限状态机的运行控制完成典型操作票的最后一步；其中，有限状态机中各状态运行时控制设备模型和/或操作工具模型按照一定的运动方式完成对应运动流程，该运动流程完成后，将在场景中展现设备模型和/或操作工具模型对应运动后的状态。其中，本实施例中，针对于某个状态，当该状态的输入条件为“上一状态运行结束时发送的信号”时，上一个状态运行结束后，该状态将直接进入运行状态。

在本实施例中，当有限状态机中的状态监听到输入条件时，控制界面视角转到状态所要控制完成运动流程的各设备模型和/或操作模型所在场景中的位置。其中，当unity3d引擎中的典型操作票有限状态机启动时，起点状态进入运行状态，加载该典型操作票操作需要的场景。即在本实施例中设置起点状态的输入条件为典型操作票有限状态机的启动。

在本实施例中，还包括为有限状态机的每个状态添加旁白和语音步骤，当典型操作票的有限状态机的状态接收到输入条件信号时，在控制执行完运动流程后，触发旁白的显示和语音的播放，其中添加的旁白和语音用于指导用户在仿真平台上进行的下一步操作。在本实施例中，通过各旁白和语音的显示和播放顺序构建有限状态机后，旁白和语音有限状态机的各状态运行时显示对应旁白且播放对应语音；其中旁白和语音有限状态机与典型操作票有限状态机，两者中当前正在监听输入条件的状态所监听的为同一个输入条件，在该输入条件到来后，同时进入运行状态，旁白和语音有限状态机控制旁白的显示和语音的播放，用于指导用户的操作。

在本实施例中，针对于一些复杂的闭锁流程构建有限状态机，并且当典型操作票涉及到这些复杂的闭锁流程时，可以将这些闭锁流程融入到相应典型操作票中，具体步骤如下：

步骤1、首先以蓄能电站钥匙闭锁流程为依据，对闭锁流程中涉及到的钥匙进行三维建模，得到钥匙模型；根据蓄能电站钥匙闭锁流程，制作钥匙模型运动方式、运动后的状态以及运动后的效果；

其中上述建立钥匙模型具体过程如下：针对于钥匙，首先通过三维激光扫描仪进行扫描，得到三维点云数据并且输入到三维建模软件中，由三维建模软件根据获取到的三维点云数据进行建模；与步骤s1一样，三维建模软件可以使用3dsmax等建模软件。在本实施例中，钥匙模型各种运动后的状态由三维建模软件进行制作，钥匙模型运动方式以及运动后的效果由unity3d引擎制作。

步骤2、针对于闭锁流程构建有限状态机，具体为：首先根据闭锁流程将各钥匙模型的运动划分为多个运动流程，并且获取到各运动流程后钥匙模型运动后的状态；然后根据钥匙模型各运动流程创建有限状态机，其中有限状态机中的每个状态运行时分别对应控制钥匙模型的一个或多个运动流程；针对于有限状态机中的各状态，根据钥匙模型从上一状态运行时控制的运动流程结束后进入到该状态运行时控制的运动流程时所要做的操作为该状态引入输入条件；在本实施例中，输入条件包括unity3d引擎制作的界面上钥匙模型位置的鼠标点击操作或触屏操作。

步骤3、根据各闭锁流程与各典型操作票之间的关系，将闭锁流程对应的有限状态机融入到典型操作票的有限状态机中，即将闭锁流程有限状态机的第一个状态和/或最后一个状态关联到典型操作票的有限状态机中，形成新的有限状态机，定义为第一有限状态机；第一有限状态机中各状态机运行时控制设备模型和/或操作工具模型或钥匙模型按照一定的运动方式完成对应运动流程。

在本实施例上述方法通过unity3d引擎构建完成各典型操作票的有限状态机或第一有限状态机后，会以一个应用程序的形式展现给用户，当用户要进行仿真操作时，打开应用程序，在应用程序仿真平台的界面中通过点击鼠标或触屏的方式即可进行蓄能电站运行操作仿真。

例如针对于下表1所示的机组隔离的操作票，通过本实施例方法构建得到机组隔离的运行操作的有限状态机后，会以一个应用程序方式展现在计算机中，当要进行机组隔离的运行操作仿真时，过程如下：

(1)用户打开计算机中对应的应用程序，启动其中的机组隔离操作票，此时机组隔离操作票对应有限状态机启动，起点状态的输入条件触发，起点状态加载机组隔离运行操作场景到ui界面。

当起点状态运行结束时，发送信号给第二个状态，第二个状态进入监听；其中第二个状态运行时控制的运动流程为：检查机组在停机稳态。

(2)当用户通过与ui界面交互触发第二个状态的输入条件时，第二个状态进入运行状态，ui界面视角转到机组模型在场景中的位置；此时第二个状态运行时控制使用计算机图形学的方法高亮显示表示机组在停机稳态的标识，同时显示旁白和播放语音指导用户的操作；

当第二个状态运行结束时，发送信号给第三个状态，第三个状态进入监听，其中第三个状态运行时控制的运动流程为：机组切至“lock”位置并拔出钥匙。

(3)当用户通过与ui界面交互触发第三个状态的输入条件时，第三个状态进入运行，ui界面视角转到机组模型“lock”位置在场景中的位置，并且unity3d引擎使用计算机图形学的方法高亮显示场景中的钥匙模型，此时第三个状态运行时控制场景中出现动画场景即控制的运动流程为：钥匙模型旋转拔出，同时机组模型切换至“lock”位置，在上述运动流程完成后，机组模型处于“lock”位置的状态，同时显示旁白和播放语音指导用户操作。在本实施例中，第三个状态的输入条件可以通过本实施例上述蓄能电站运行操作模拟仿真实现方法设置为场景中钥匙模型位置处接收到鼠标或触屏点击；因此当用户用鼠标或触屏方式点击到钥匙模型位置时，即触发了第三个状态的输入条件。

当第三个状态运行结束时，发送信号给第四个状态，第四个状态进入监听，其中第四个状态运行时控制的运动流程为：投入机组机械刹车。

后面各个状态实现的模拟仿真过程和上面类似，当对应状态监听到触发其的输入条件时，进入运行状态，控制对应设备模型或操作工具模型完成相应运动流程，直到有限状态机的运行控制完成机组隔离操作票的最后一步，即控制机组的操作工具模型机组调速器手动隔离阀模型实现关闭并锁上的运动流程。

表1

例如针对于发电工况停机流程的操作票，通过本实施例方法构建得到发电工况停机流程的运行操作的有限状态机后，会以一个应用程序方式展现在计算机中，当要进行发电工况停机流程的运行操作仿真时，过程如下：

(1)用户打开计算机中对应的应用程序，启动其中的发电工况停机流程的操作票，此时发电工况停机流程操作票对应有限状态机启动，起点状态的输入条件触发，此时起点状态加载发电工况停机流程运行操作场景到ui界面。

当起点状态运行结束时，发送信号给第二个状态，第二个状态直接进入运行状态，ui界面视角转到g工况按钮所在电脑模型界面的场景中的位置，并且控制高亮度显示电脑模型界面；

(2)当用户通过与ui界面交互触发第三个状态的输入条件时，第三个状态进入运行状态，此时第二个状态运行时控制电脑模型界面的g工况按钮模型高亮度显示消失并且在电脑模型弹出g工况确认对话框；同时显示旁白和播放语音指导用户的操作。

其中，在本实施例中，第三个状态的输入条件可以通过本实施例上述蓄能电站运行操作模拟仿真实现方法设置为场景中g工况按钮模型位置处接收到鼠标或触屏点击。

当第三个状态运行结束时，发送信号给第四个状态，第四个状态进入监听状态，其中第四个状态运行时控制的运动流程为：g工况确认对话框。

(3)当用户通过与ui界面交互触发第四个状态的输入条件时，第四个状态进入运行，ui界面视角转到g工况按钮所控制设备模型场景中的位置，此时第四个状态运行时控制g工况确认对话框消失，同时g工况按钮所控制设备模型高亮度显示；同时显示旁白和播放语音指导用户的操作。

其中，在本实施例中，第四个状态的输入条件可以通过本实施例上述蓄能电站运行操作模拟仿真实现方法设置为g工况确认对话框“确认”两字所在框的位置处接收到鼠标或触屏点击。

本实施例还公开了一种蓄能电站运行操作仿真实现系统，包括：

三维模型建立单元：用于针对于蓄能电站的水工枢纽建筑物进行三维建模，得到水工枢纽建筑物模型；用于以蓄能电站运行典型操作票为依据，对运行操作涉及到的设备进行三维建模，得到设备模型；用于以蓄能电站运行典型操作票为依据，对运行操作涉及到的操作工具进行三维建模，得到操作工具模型；

蓄能电站现场场景建立单元，用于通过上述水工枢纽建筑物模型、设备模型和工具模型构建出蓄能电站现场场景；

模型效果制作单元，用于根据蓄能电站典型操作票和电厂运行人员实际操作，制作设备模型和操作工具模型的运动方式、运动后的状态以及运动后的效果；

有限状态机构建单元，用于针对于每张典型操作票构建有限状态机，具体为：首先将设备模型和操作工具模型在典型操作票各操作步骤中的运动划分为多个运动流程，并且获取到各运动流程后设备模型和操作工具模型运动后的状态；然后根据设备模型和操作工具模型各运动流程出现的顺序创建若干个有限状态机，其中有限状态机中的每个状态运行时分别对应控制设备模型和操作工具模型的一个运动流程，同时根据设备模型和操作工具模型从上一运动流程结束后进入下一运动流程时所要做的操作为有限状态机的各状态引入输入条件；

模拟仿真控制单元，用于控制典型操作票的模拟仿真，其中当要进行典型操作票的模拟仿真时，首先启动该典型操作票的有限状态机，从起始状态开始，有限状态机的状态监听相应输入条件，判断有限状态机当前处于监听的状态是否接收到输入条件；若否，则继续监听；若是，则该状态进入运行状态，在运行结束时发送信号给下一状态，下一个状态进入监听状态或者直接进入运行状态，直到有限状态机的运行控制完成典型操作票的最后一步；其中，有限状态机中各状态运行时控制设备模型和/或操作工具模型按照一定的运动方式完成对应运动流程，该运动流程完成后，将在场景中展现设备模型和/或操作工具模型对应运动后的状态。

本实施例还公开了一种存储介质，存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现以下过程：

针对于蓄能电站的水工枢纽建筑物进行三维建模，得到水工枢纽建筑物模型；

以蓄能电站运行典型操作票为依据，对运行操作涉及到的设备进行三维建模，得到设备模型；

以蓄能电站运行典型操作票为依据，对运行操作涉及到的操作工具进行三维建模，得到操作工具模型；

通过上述水工枢纽建筑物模型、设备模型和工具模型构建出蓄能电站现场场景；

根据蓄能电站典型操作票和电厂运行人员实际操作，制作设备模型和操作工具模型的运动方式、运动后的状态以及运动后的效果；

针对于每张典型操作票构建有限状态机，具体为：首先将该典型操作票涉及的设备模型和/或操作工具模型在典型操作票各操作步骤中的运动划分为多个运动流程，并且获取到各运动流程后设备模型和/或操作工具模型运动后的状态；然后根据设备模型和/或操作工具模型各运动流程创建有限状态机，其中有限状态机中的每个状态运行时分别对应控制设备模型和/或操作工具模型的一或多个运动流程；针对于有限状态机的各状态，根据设备模型和/或操作工具模型从上一状态运行时控制的运动流程结束后进入到该状态运行时控制的运动流程时所要做的操作为该状态引入输入条件；

当接收到典型操作票的模拟仿真启动信号时，首先启动该典型操作票的有限状态机，从起始状态开始，有限状态机的状态监听相应输入条件，判断有限状态机当前处于监听的状态是否接收到输入条件；若否，则继续监听；若是，则该状态进入运行状态，在运行结束时发送信号给下一状态，下一个状态进入监听状态或者直接进入运行状态，直到有限状态机的运行控制完成典型操作票的最后一步；其中，有限状态机中各状态运行时控制设备模型和/或操作工具模型按照一定的运动方式完成对应运动流程，该运动流程完成后，将在场景中展现设备模型和/或操作工具模型对应运动后的状态。

在本实施例中，存储介质可以是rom、ram、u盘、光盘等。

本实施例还公开了一种计算设备，包括处理器，以及用于存储处理器可执行程序的存储器，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现以下过程：

针对于蓄能电站的水工枢纽建筑物进行三维建模，得到水工枢纽建筑物模型；

以蓄能电站运行典型操作票为依据，对运行操作涉及到的设备进行三维建模，得到设备模型；

以蓄能电站运行典型操作票为依据，对运行操作涉及到的操作工具进行三维建模，得到操作工具模型；

通过上述水工枢纽建筑物模型、设备模型和工具模型构建出蓄能电站现场场景；

根据蓄能电站典型操作票和电厂运行人员实际操作，制作设备模型和操作工具模型的运动方式、运动后的状态以及运动后的效果；

针对于每张典型操作票构建有限状态机，具体为：首先将该典型操作票涉及的设备模型和/或操作工具模型在典型操作票各操作步骤中的运动划分为多个运动流程，并且获取到各运动流程后设备模型和/或操作工具模型运动后的状态；然后根据设备模型和/或操作工具模型各运动流程创建有限状态机，其中有限状态机中的每个状态运行时分别对应控制设备模型和/或操作工具模型的一或多个运动流程；针对于有限状态机的各状态，根据设备模型和/或操作工具模型从上一状态运行时控制的运动流程结束后进入到该状态运行时控制的运动流程时所要做的操作为该状态引入输入条件；

当接收到典型操作票的模拟仿真启动信号时，首先启动该典型操作票的有限状态机，从起始状态开始，有限状态机的状态监听相应输入条件，判断有限状态机当前处于监听的状态是否接收到输入条件；若否，则继续监听；若是，则该状态进入运行状态，在运行结束时发送信号给下一状态，下一个状态进入监听状态或者直接进入运行状态，直到有限状态机的运行控制完成典型操作票的最后一步；其中，有限状态机中各状态运行时控制设备模型和/或操作工具模型按照一定的运动方式完成对应运动流程，该运动流程完成后，将在场景中展现设备模型和/或操作工具模型对应运动后的状态。

在本实施例中，计算设备可以为计算机等智能设备。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。