一種水電廠安全應急培訓方法及系統與流程

本發明涉及三維仿真技術與VR虛擬現實技術領域，是一種水電廠安全應急培訓方法及系統。

背景技術：

隨著社會經濟的發展，水電廠規模日益擴大，水電廠結構也日趨復雜。如此龐大、復雜的系統，一旦發生突發事故，很有可能造成重大的經濟損失，甚至影響整個社會的穩定。鑒于水電廠在電網中起到調峰、調頻、事故備用的重要作用，為了能更加積極有效的做好突發事件的應急處理工作、將損失降至最低，需要對水電廠員工進行安全應急培訓。

而當前針對水電廠的安全應急培訓主要采用沙盤推演和大規模演練兩種形式。沙盤推演缺乏現場真實感；大規模演練則需要調用大量人員，并且在演練中存在誤動開關設備等不安全因素。

技術實現要素：

本發明旨在解決上述問題，提供一種結構簡單，真實直觀，效果佳的水電廠安全應急培訓系統。并提供其科學合理，適用性強，應用效果佳的方法。

實現本發明目的之一采用的技術方案是，一種水電廠安全應急培訓系統，其特征在于：包括輸入單元、輸出單元、安全應急培訓系統平臺，輸入單元與安全應急培訓系統平臺采用單向通信，數據由輸入單元到安全應急培訓系統平臺；安全應急培訓系統平臺與輸出單元采用單向通信，數據由安全應急培訓系統平臺到輸出單元；輸入單元采集受訓者應急處置操作數據傳輸給安全應急培訓系統平臺，安全應急培訓系統平臺判斷應急處置對錯并將結果傳輸給輸出單元。

所述輸入單元包括：手勢識別傳感器和全向跑步機，全向跑步機采用地面固定安裝通過有線通信與學員機連接，將受訓者的腿部移動信息采集并傳輸給學員機；手勢識別傳感器固定于輸出單元中受訓者佩戴于頭部的VR眼鏡正前方面板上，通過有線通信與學員機連接，將受訓者的手部動作信息采集并傳輸給學員機。

所述安全應急培訓系統平臺包括：教師機、學員機和安全應急培訓軟件,教師機與學員機通過交換機進行雙向通信,安全應急培訓軟件部署在教師機與學員機上，包括教師端和學員端，教師端主要用于設置應急事故發生狀態，給出并記錄受訓者培訓成績；學員端能夠進行安全事故應急訓練。

所述輸出單元包括：VR眼鏡、音響設備，VR眼鏡和音響設備通過有線通信與學員機連接，輸出顯示安全應急培訓軟件學員端畫面。

實現本發明目的之二采用的技術方案是，一種水電廠安全應急培訓方法，其特征在于，它包括以下內容：

a）啟動系統設備和安全應急培訓軟件，進行網絡連接；

b）管理人員通過教師機設置事故發生狀態，如火災位置、起火設備、火勢大小；

c）受訓者通過學員機登錄，開始安全應急培訓；

d）通過輸入設備全向跑步機、手勢識別傳感器識別受訓者的應急處置行為，并將數據傳輸給學員機；

e）學員機記錄并判斷受訓者的應急處置行為對錯并將結果傳輸給輸出設備VR眼鏡和音響設備，同時將受訓者的記錄傳輸給教師機；

f）輸出設備VR眼鏡和音響設備將處置行為結果通過虛擬現實畫面和特效聲音展示給受訓者；

g）教師機在處置結束后給出并記錄學員成績，培訓結束。

本發明的一種水電廠安全應急培訓系統及方法的優點及有益效果如下 ：

1.借助手勢識別傳感、全向跑步機等輸入設備和VR眼鏡、音效設備等輸出設備，受訓者能在三維虛擬水電廠場景中模擬真實環境的事故應急操作，具備極強的真實感，能夠有效提升水電廠員工的安全事故應急處理能力；

2．本發明針對單人訓練，采用虛擬現實技術營造真實現場環境，不需要動用大量人員設備，可以有效節省培訓成本，同時避免了演練中誤動開關設備的危險；

3．結構簡單，真實直觀，效果佳。

附圖說明

圖1是本發明一種水電廠安全應急培訓系統結構框圖；

圖2是本發明一種水電廠安全應急培訓方法流程圖。

圖中：1輸入單元，2安全應急培訓系統平臺，3輸出單元，101全向跑步機，102手勢識別傳感器，201學員機，202教師機，203安全應急培訓軟件,301 VR眼鏡，302音響設備。

具體實施方式

下面通過附圖及具體操作實例對本發明進行詳細說明:

參照圖1，本發明的一種水電廠安全應急培訓系統，包括輸入單元1、輸出單元3、安全應急培訓系統平臺2，輸入單元1與安全應急培訓系統平臺2采用單向通信，數據由輸入單元到安全應急培訓系統平臺2；安全應急培訓系統平臺2與輸出單元3采用單向通信，數據由安全應急培訓系統平臺2到輸出單元3；輸入單元1采集受訓者應急處置操作數據傳輸給安全應急培訓系統平臺2，安全應急培訓系統平臺2判斷應急處置對錯并將結果傳輸給輸出單元3。所述輸入單元1包括：手勢識別傳感器102和全向跑步機101。本發明具體實施方式中的手勢識別傳感器102采用leap公司的leapmotion傳感器，全向跑步機101采用杭州虛現科技有限公司的KAT WALK平臺。全向跑步機101采用地面固定安裝通過有線通信與學員機201連接，將受訓者的腿部移動信息采集并傳輸給學員機201；手勢識別傳感器102固定于輸出單元中受訓者佩戴于頭部的VR眼鏡301正前方面板上，同過有線通信與學員機201連接，將受訓者的手部動作信息采集并傳輸給學員機201。

所述安全應急培訓系統平臺2包括：教師機202、學員機201和安全應急培訓軟件203。本發明中的安全應急培訓軟件203采用Unity3D引擎和3DMAX動畫軟件制作，為本領域技術人員所熟悉的技術。教師機202與學員機201通過交換機進行雙向通信。安全應急培訓軟件203部署在教師機201與學員機202上，包括教師端和學員端，教師端主要用于設置應急事故發生狀態，給出并記錄受訓者培訓成績；學員端能夠進行安全事故應急訓練。

所述輸出單元3包括：VR眼鏡301、音響設備302。本發明中的VR眼鏡301采用Oculus公司Oculus Rift CV1虛擬現實3D眼鏡。VR眼鏡301和音響設備302通過有線通信與學員機201連接，輸出顯示安全應急培訓軟件203學員端畫面。

參照圖2，本發明的一種水電廠安全應急培訓方法，包括以下內容：一種水電廠安全應急培訓方法，其特征在于，它包括以下內容：

a）啟動系統設備和安全應急培訓軟件，進行網絡連接；

b）管理人員通過教師機設置事故發生狀態，如火災位置、起火設備、火勢大小；

c）受訓者通過學員機登錄，開始安全應急培訓；

d）通過輸入設備全向跑步機、手勢識別傳感器識別受訓者的應急處置行為，并將數據傳輸給學員機；

e）學員機記錄并判斷受訓者的應急處置行為對錯并將結果傳輸給輸出設備VR眼鏡和音響設備，同時將受訓者的記錄傳輸給教師機；

f）輸出設備VR眼鏡和音響設備將處置行為結果通過虛擬現實畫面和特效聲音展示給受訓者；

g）教師機在處置結束后給出并記錄學員成績，培訓結束。

以上對本發明的實施例進行了較詳細的說明，但本發明并不限制于以上所述實施例，僅作為范例，因此，凡在本發明專利的的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的權利要求范圍之內。