基于电力调度信号的电力操作员培训方法和系统与流程

[0001]
本发明属于电力系统作业技术领域，尤其是涉及一种基于电力调度信号的电力操作员培训方法和系统。


背景技术：

[0002]
电力系统是一个十分复杂的系统，包括供电局、电场、变电站及分布在户外的高压/低压线缆、电力塔等，在实际应用中会经常需要操作员到相应的电力现场中进行作业。电力行业由于其高电压的特性，存在较大的危险性，故对操作员具有较高的要求，对每个环节的作业操作都有规定的操作标准，操作员必须按照规定的操作流程和标准开展工作，否则容易酿成严重事故。
[0003]
很多操作具有高风险性，操作员在培训过程中无法对实际设备进行直接操作，非常不利于操作员能力的培养，使得电力培训效果大打折扣。
[0004]
为了解决上述技术问题，人们进行了长期的探索，近年来，随着vr技术的进步，vr电力虚拟培训系统应运而生，vr电力虚拟培训可以模拟各种电力现场，有助于操作员了解电力现场的详细结构，操作员还可以对设备进行模拟操作，熟练操作流程，提升操作能力。
[0005]
但是现有技术的vr电力虚拟培训系统仅仅通过提供模拟电力现场提供基本的模拟安全操作、器具检查和事故体验，在模拟场景下，由于操作员没有意识到危险，所以并不会出现在实际场景中面对高压环境的紧张感，但是一个人的紧张与否对他的判断能力、操作能力都会有很大的影响，导致实景培训效果仍然不佳。


技术实现要素：

[0006]
本发明的目的是针对上述问题，提供一种基于电力调度信号的电力操作员培训方法和系统。
[0007]
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
[0008]
一种基于电力调度信号的电力操作员培训方法，包括以下步骤：
[0009]
s1.从数据库中提取电力现场情境数据，并发送给头显以向用户提供相应电力现场的虚拟现实场景；
[0010]
s2.发送作业任务给用户，接收用户的操作动作数据，并判断操作规范性。
[0011]
在上述的基于电力调度信号的电力操作员培训方法中，在步骤s2中，数据库中存储有各电力现场情境数据，及在各电力现场中进行各作业时的电力调度信号和作业规范操作流程；
[0012]
且步骤s2具体包括：
[0013]
s21.发送作业任务给用户，并根据作业任务和电力现场，从数据库中提取相应的电力调度信号和规范操作流程；
[0014]
s22.接收用户的操作动作，检查用户是否携带正确装备，是否发出步骤s21中所提取的电力调度信号，并核对用户的作业操作是否符合规范操作流程。
[0015]
在上述的基于电力调度信号的电力操作员培训方法中，所述的规范操作流程包括作业前先检查设备状态、验电停电、核对线路名称、准确挂接地线、同杆并架的运行线路需停电、安全距离不够的线路需停电、开关柜相邻柜之间设隔板或停相邻开关柜等。
[0016]
在上述的基于电力调度信号的电力操作员培训方法中，在步骤s2之后，还包括：
[0017]
s3.接收用户的心率数据和/或脑电数据，并在心率和/或脑电信号与正常值之间的差值达到预设值，关闭模拟触电功能。
[0018]
在上述的基于电力调度信号的电力操作员培训方法中，在步骤s3之后还包括：
[0019]
在结束训练后生成包括心率数据和/或脑电数据、心率数据和/或脑电数据分析结果及作业成绩的训练报表。
[0020]
在上述的基于电力调度信号的电力操作员培训方法中，在步骤s2中，在判断用户的操作错误时，进一步判断该错误操作是否会导致用户发生触电事故，若是，则驱动人体模拟触电仪以给用户触电感。
[0021]
在上述的基于电力调度信号的电力操作员培训方法中，在接收到用户操作于操作手柄4的触电关闭指令时，关闭模拟触电功能。
[0022]
在上述的基于电力调度信号的电力操作员培训方法中，所述的数据库中还存储有环境情境数据；
[0023]
电力现场包括一般情况下的登检、线缆拆除、新建线缆等常规作业工作，及在突发情况下的电力抢修，突发情况包括因人为或自然环境导致的线缆、设备问题，需要立刻进行电力抢修的情况，且若因为自然环境导致的线缆问题，则虚拟现实场景模拟自然环境下的电力现场。
[0024]
一种基于基于电力调度信号的电力操作员培训的系统，包括主控模块、及连接于所述主控模块的数据库、头显、操作手柄和感应手套，所述的数据库中存储有各电力现场情境数据，及在各电力现场中进行各作业时的电力调度信号和作业规范操作流程，所述的主控模块包括虚拟现实控制模块和判断模块，其中
[0025]
虚拟现实控制模块，用于控制头显显示内容；
[0026]
判断模块，用于根据感应手套的感应数据判断用户动作的操作规范性。
[0027]
在上述的基于电力调度信号的电力操作员培训系统中，所述的数据库中还存储有环境情境数据；
[0028]
所述的主控模块还连接于作用于用户的模拟触电仪及用于检测用户心率和/或脑电信号的生物信号检测设备，且在心率和/或脑电信号与正常值的差值达到预设值时，关闭模拟触电功能。
[0029]
本发明的优点在于：提供基于电力调度信号的培训方法，训练用户的安全意识，在作业前先将必要的线路进行断电；同时通过感应手套感应用户的动作以判断用户的操作规范性；接入模拟触电仪，在用户进行了会导致自身触电的错误操作后能够模拟触电以更真实地还原现场操作情境，给操作员身临其境的错觉，既能够用于检测用户在紧张情况下的操作熟练度，还能够通过多次训练用户的方式降低用户在同样场景下的紧张情绪。
附图说明
[0030]
图1是本发明基于电力调度信号的电力操作员培训系统的系统结构框图；
[0031]
图2是本发明基于电力调度信号的电力操作员培训系统的方法流程图。
[0032]
附图标记：主控模块1；虚拟现实控制模块11；判断模块12；数据库2；头显3；操作手柄4；感应手套5；生物信号检测设备6；模拟触电仪7。
具体实施方式
[0033]
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
[0034]
如图1所示，本实施例公开了一种基于电力调度信号的电力操作员培训系统，包括主控模块1、及连接于主控模块1的数据库2、头显3、操作手柄4和感应手套5，数据库2中存储有各电力现场情境数据，及在各电力现场中进行各作业时的电力调度信号和作业规范操作流程，主控模块1包括虚拟现实控制模块11和判断模块12，其中
[0035]
虚拟现实控制模块11，用于控制头显3显示内容；
[0036]
判断模块12，用于根据感应手套5的感应数据判断用户动作的操作规范性。
[0037]
进一步地，数据库2中还存储有环境情境数据，包括自然环境(雨、雪、山、天空等)和人为环境(公路、农田等)，环境情境数据用于与电力现场数据共同提供处于模拟环境中电力现场的虚拟现实，给人更加真实的体验感。
[0038]
主控模块1还连接于作用于用户的模拟触电仪7及用于检测用户心率和/或脑电信号的生物信号检测设备6，且在心率和/或脑电信号与正常值差值达到预设值，或接收到用户操作于操作手柄4的触电关闭指令时，关闭模拟触电功能。
[0039]
进一步地，如图2所示，基于电力调度信号的电力操作员培训方法包括以下步骤：
[0040]
s1.从数据库2中提取电力现场情境数据，并发送给头显3以向用户提供相应电力现场的虚拟现实场景；
[0041]
s21.发送作业任务给用户，并根据作业任务和电力现场，从数据库2中提取相应的电力调度信号和规范操作流程作为参考电力调度信号和规范操作流程，后续用户的操作动作与此参考进行比对即可；
[0042]
s22.接收用户的操作动作，检查用户是否携带正确装备，是否发出步骤s21中所提取的电力调度信号，并核对用户的作业操作是否符合规范操作流程。是否携带正确装备包括是否佩戴绝缘手套，穿绝缘鞋，携带相应的作业工具等，系统在给出作业任务后，用户通过操作手柄调出装备，系统将各装备展示在虚拟现实中，用户直接选择相应的装备，系统通过操作手柄或感应手套获取用户的选择结果。
[0043]
电力现场包括一般情况下的登检、线缆拆除、新建线缆等作业工作，及在突发情况下的电力抢修，突发情况包括因人为或自然环境导致的线缆断线等问题，需要进行电力抢修的情况。且若因为自然环境导致的线缆问题，则虚拟现实场景模拟自然环境下的电力现场，同时可以给予用户相应的模拟自然感受，如寒冷、炎热、刮风等。
[0044]
此外，诸多作业任务都需要进行电力调度，如将与作业线路同杆并架的线路停电，将与作业位置安全距离不够的线路停电等调度任务。实际场景中，操作人员是通过通知调度中心进行相应的调度任务，由调度中心发出调度指令进行调度，本方案由系统担任模拟的调度中心，用户通过操作手柄通知系统进行相关的调度任务，系统根据该调度任务生成调度信号然后与事先提取的电力调度信号进行比对判断用户是否准确发出调度信号，即检查是否存在停错线路的问题。
[0045]
具体地，规范操作流程包括作业前先检查设备状态、验电停电、核对线路名称、准确挂接地线、同杆并架的运行线路需停电、安全距离不够的线路需停电、开关柜相邻柜之间设隔板或停相邻开关柜等。不同的作业具有不同的操作规范。
[0046]
在训练过程中，系统根据感应手套的数据在虚拟现实中还原用户的动作，根据用户的动作更新虚拟现实场景，从而根据规范操作流程判断用户在作业的过程中是否存在违规操作问题。
[0047]
优选地，在步骤s2中，在判断用户的操作错误时，进一步判断该错误操作是否会导致用户发生触电事故，若是，则驱动人体模拟触电仪以给用户触电感。
[0048]
也就是说，若用户进行了在实际操作中会导致用户发生触电事故的错误操作，如未验电直接操作，则驱动人体模拟触电仪使操作员体验瞬间触电的感觉，但对人体不会造成伤害。这里也可以采用随机启动触电的方式，符合进行错误操作后可能发生触电事故也可能不发生触电事故的现实场景，使用户的训练心态更接近实际操作，更真实地还原现场操作情境，给操作员身临其境的错觉。
[0049]
当然用户也可以通过操作手柄选择关闭触电功能，系统接收触电关闭指令时，关闭模拟触电功能，其余任务照常。
[0050]
优选地，在步骤s2之后，还包括：
[0051]
s3.接收用户的心率数据和/或脑电数据，并在用户的心率和/或脑电数据相较于其正常值超过预设值时，关闭触电功能。在训练开始前采集用户的心率数据和/或脑电数据作为该用户的正常值，实时心率和/或脑电数据越接近用户的正常值表明用户心态越平和。
[0052]
进一步地，在步骤s3之后还包括：
[0053]
在结束训练后生成包括心率数据和/或脑电数据、心率数据和/或脑电数据分析结果及作业成绩的训练报表。分析结果包括心率数据和/或脑电数据与正常值之间的关系，作业成绩包括用户是否手动关闭触电功能，及操作准确率和操作效率，操作准确率和操作效率越高即表明用户的操作熟练度越高。
[0054]
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
[0055]
尽管本文较多地使用了主控模块1；虚拟现实控制模块11；判断模块12；数据库2；头显3；操作手柄4；感应手套5；生物信号检测设备6；模拟触电仪7等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。