一種用于電力輸電線路作業風險培訓的仿真推演方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種仿真推演方法，尤其涉及一種用于電力輸電線路作業風險培訓的仿真推演方法，屬于電力系統仿真技術領域。
【背景技術】
[0002]作業風險管理是以工程、系統、企業等為對象，分別實施危險源辨識、風險分析、風險評估、風險控制，從而達到控制風險、預防事故、保障安全的目的。其中，作業風險管理的教育培訓是電力系統風險管理體系建設中的重要環節。
[0003]當前，電力系統推進風險管理體系建設，主要是借鑒以往安全性評價、風險分析與控制等工作經驗，建立相應的工作標準和工作機制，并借助信息化管理系統軟件，識別、錄入各種風險因素，由該系統軟件從數據庫查詢、顯示相應切合實際的控制措施和方法，以防范人員在作業過程中安全事故的發生。
[0004]然而，目前電力系統中電力輸電線路作業風險管理的教育培訓工作，鑒于成本及安全因素，很多都無法做到現場實訓，只能是方式上以理念灌輸為主，形式上以文本描述為主。在實際的培訓過程中，無論是通過信息化軟件，還是通過集體演練，電力輸電線路作業內容都是以文本形式的靜態數據進行顯示，不具備直觀的動態表現形式。因此工作任務及范圍是相對固定的，而執行流程也是相對單一的，缺乏吸引力。最終的培訓效果往往流于形式，無法達到預案演練的目的。而隨著科技的不斷發展，一些電力風險仿真培訓系統雖然增加了圖片、視頻等資料的顯示，但普遍缺乏沉浸感、可感知性和自然性，無法將現實電力作業現場中的風險特征盡可能真實地體現在培訓學習環境中。
[0005]因此，現有的電力輸電線路作業風險仿真培訓方式不能很好地滿足培訓者的體驗需求，影響了培訓工作的整體效果，為未來的安全生產埋下了隱患。
【發明內容】
[0006]針對現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題在于提供一種用于電力輸電線路作業風險培訓的仿真推演方法。
[0007]為實現上述發明目的，本發明采用下述的技術方案:
[0008]—種用于電力輸電線路作業風險培訓的仿真推演方法，包括如下步驟:
[0009]根據電力輸電線路作業的風險培訓內容，抽象并建立仿真推演模型；
[0010]抽取電力輸電線路作業風險培訓所需的信息，并根據所述信息對所述仿真推演模型中的元素進行實例化，生成時間軸上的仿真推演計劃；其中，所述元素包括培訓實體、作業行為、仿真任務和風險交互；
[0011]根據所述仿真推演計劃中對各個元素的描述信息，構建電力輸電線路的虛擬場景并顯示作業人員及相關行為。
[0012]其中較優地，生成仿真推演計劃包括如下步驟:
[0013]根據風險培訓內容的整體描述，構建仿真推演計劃說明；
[0014]若需要介紹此次作業風險培訓的背景，則構建任務背景；否則，不構建任務背景；
[0015]抽取此次作業風險培訓過程中涉及到的仿真推演模型元素，根據各個元素的組成組織輸入內容，構建元素的形式化描述。
[0016]其中較優地，根據所述仿真推演計劃中對各個元素的描述信息，顯示作業人員及相關行為包括如下步驟:
[0017]從仿真推演計劃獲取某個仿真任務的描述信息；
[0018]學習者在所述虛擬場景依序執行所述仿真任務的行為，并顯示相應培訓實體的作業行為；
[0019]根據所述仿真任務的描述信息判斷學習者操作的培訓實體及作業行為是否正確:若正確則讀取所述風險交互的描述信息，否則執行下一行為；
[0020]根據所述風險交互的描述信息在所述虛擬場景中顯示風險動畫。
[0021]其中較優地，根據仿真推演計劃的培訓實體信息，構建電力輸電線路的虛擬場景:其中，
[0022]根據實體類別判斷所述培訓實體的類別信息；
[0023]根據標識屬性在場景庫或人物庫中查找相應三維模型；
[0024]根據空間屬性、行為屬性以及可感知屬性信息將所述三維模型在虛擬場景設置并顯不O
[0025]其中較優地，所述培訓實體的實體類別包括作業環境、領導實體以及行為實體。
[0026]其中較優地，在所述虛擬場景中顯示作業行為包括如下步驟:
[0027]根據行為標識、行為名稱在行為庫中獲取相應的三維模型；
[0028]根據行為發生的地點及行為條件信息將所述三維模型在虛擬場景中顯示。
[0029]其中較優地，根據所述仿真任務中的行為序列獲取當前仿真任務包含的培訓實體和作業行為。
[0030]其中較優地，所述仿真任務的描述信息包括風險關系，根據所述風險關系中的風險標識獲取相應的風險交互的描述信息。
[0031]其中較優地，讀取所述風險交互的描述信息，并在所述虛擬場景中顯示風險動畫包括如下步驟:
[0032]根據交互發送實體信息，判斷是否與仿真任務的培訓實體一致:若一致，繼續執行；否則，此次風險交互結束；
[0033]根據所述風險類型、對主動實體的影響、對被動實體的影響在風險庫中查找相應的三維動畫；
[0034]在交互的接收實體顯示所述對被動實體的影響的三維動畫或者在交互的主動實體顯示所述對主動實體的影響的三維動畫。
[0035]本發明所提供的用于電力輸電線路作業風險培訓的仿真推演方法具有以下有益效果:針對未來可能發生的風險情況進行模擬應對；使作業人員能夠熟悉任務環境；檢驗和完善風險預案，并對預案進行論證評估和補充完善，不斷啟發新的風險應對思想。通過本發明，可以有效提升預案的運用能力及發生事故后處理流程的熟悉程度以及作業人員應對實際突發情況的能力。
【附圖說明】
[0036]圖1為本發明所提供的電力輸電線路作業風險培訓的仿真推演方法的流程圖；
[0037]圖2為本發明中所采用的仿真推演模型圖；
[0038]圖3為本發明中仿真推演計劃的模型圖；
[0039]圖4為本發明中構建仿真推演計劃的工作流程圖；
[0040]圖5為本發明中執行仿真推演計劃的流程圖。
【具體實施方式】
[0041]下面結合附圖和具體實施例對本發明的技術內容進行詳細說明。
[0042]為了解決電力輸電線路作業風險仿真培訓中缺乏風險可視化及預案推演的問題，本發明通過建立面向風險管控的仿真推演模型，構建電力輸電線路可視化虛擬場景，最終實現作業風險管理仿真推演的工作流程。參見圖1，本發明所提供的電力輸電線路作業風險培訓的仿真推演方法，包括如下步驟:根據電力輸電線路風險培訓內容，抽象并建立仿真推演模型；對仿真推演模型中元素進行形式化描述，生成仿真推演計劃；根據仿真推演計劃的描述信息，執行作業風險仿真推演流程。下面進行詳細說明。
[0043]步驟1，根據電力輸電線路風險培訓內容，抽象并建立仿真推演模型。
[0044]在建立仿真推演模型時，通常采用面向實體的系統分析方法，即EATI (Entities、Act1ns、Tasks、Interact1ns，實體、動作、任務、交互)方法來進行推演信息的定義。然后根據實際的風險作業培訓內容實施形式化的描述，以便于計算機的識別和處理。基于可擴展標記語言(XML)具備自描述性、可擴展性、標準化、跨平臺等特點，本發明采用XMLSchema作為仿真推演模型的形式化描述方法。參見圖2，本實施例中的仿真推演模型的元素包括培訓實體、作業行為、仿真任務和風險交互。下面對各個元素的定義進行詳細說明。
[0045]首先，介紹培訓實體。在電力輸電線路作業風險仿真培訓中，培訓實體是指作業過程中行為及其相互影響的主體或客體，具體包括領導實體、行為實體、作業環境以及承載能力等。其中，領導實體為各級分管領導及部門，是對其下屬的行為實體實施指揮號令的實體，如安全監察質量部、工作負責人；行為實體是開展作業的主體，例如線路巡視人員、線路運行人員、線路檢修人員等；作業環境包括作業的設備、設施以及天氣條件等。培訓實體需要通過相關屬性信息對電力輸電線路作業風險仿真培訓中涉及到的設備、環境、人員等進行描述。本實施例中的培訓實體需要描述的信息包括標識屬性(ID)、實體類別(Type)、空間屬性(Space)、行為屬性(Behav1rs)、可感知屬性(Percept1n)等。
[0046]其次，介紹作業行為。本實施例中的作業行為是培訓實體執行的具有一定時間跨度的動態活動過程。例如，攀登桿塔、工器具試驗、更換絕緣子串等。作業行為通過相關屬性信息對培訓實體在作業過程模擬中可能執行的任務活動進行描述，具體需要描述的屬性信息包括行為標識符(ID)、行為名稱(Name)、行為發生的地點(Place)、行為條件(Condit1n)等。
[0047]接著，介紹仿真任務。培訓實體在一定環境條件下(例如:同桿塔雙回線路架設、跨越、平行架設等)采用一定的方式、策略等防范可能發生的風險，以實現工作目標(例如:耐張段導線進行更換)的行為過程。仿真任務具有動作執行的主體、動作作用的目標以及明確無誤的意圖要求，是動作步驟的實例化。例如，“檢修人員對停電新杭2Q98線路#8 —#18耐張段導線進行更換”。仿真任務需要描述的屬性彳目息包括:任務標識(ID)、任務名稱(Name)、任務說明(Descript1n)、任務執行的條件(Condit1n)、行為序列(Jo