虚拟现实技术在电力应急演练中的应用

虚拟现实技术在电力应急演练中的运用

中国电力科学研讨院2021年3月四、近期阶段任务重点〔2〕下一阶段重点任务电力平安规范研讨虚拟现实技术运用研讨互动与展现技术运用研讨定位与传感技术运用研讨〔四〕实际研讨〔2021年3、4、5月〕概述我国地域辽阔，电网覆盖面积大，各地自然环境和条件迥异，各种自然灾祸时有发生，电网大面积停电风险一直存在。电网的平安运转涉及各行各业，涉及千家万户居民的日常生活，关乎社会稳定和国家平安。近年来政府日益注重应急管理任务，国家电网公司也开展以应急组织体系、应急物资贮藏等八项重点任务为主要内容的应急体系建立。背景概述近两年来，公司组织编制了<电网大面积停电事件应急结合演练指点意见>及其音像辅导片，积极推进、指点各网省公司开展以重点城市大面积停电处置为主的应急结合演练。华北、华东、北京、上海、福建等16个网省公司按照公司一致部署，积极争取省〔市〕人民政府的支持，组织开展了大面积停电应急处置和社会联动应急演练，获得了较好的效果。2021年，公司各单位累计开展各类应急演练3591场〔次〕，21.1万人次参与，其中省级及以上累计开展演练278场〔次〕，3.1万人次参与。经过多种方式的演练，到达了“检验预案、磨合机制、锻炼队伍和教育公众〞的目的，大大加强了全员应急认识和应急处置才干。电网应急演练现状概述电网应急演练现状概述但是，目前的应急演练主要是以按预定脚本实战演练的方式为主，存在以下问题一，这种方式缺乏灵敏性，人员按照预先编排的指令执行义务，无法真正检验应急机制运转，训练人员应急才干；二，这种方式破费较大，不能够进展多次反复演练，不能对比多种救援方案的后果；三，由于大型灾祸多数为复合性灾祸，具有规模大、范围广、情况复杂、损失严重等特点，实战演练无法真实模拟全部灾祸场景。为理处理现有演练任务的缺乏，建立一套规范和完好的三维现场仿真演示系统，实现电力事故现场指挥、处置的模拟仿真操作。一方面满足应急组织成员间的沟通需求，提高应急处置的协调才干和效率；另一方面成为基层抢修实际的有力工具，为大规模综合应急演练模拟出真实的演练场景。应急演练存在的问题二、虚拟现实技术简介定义虚拟现实技术是指利用人工智能、计算机图形学、人机接口、多媒体、计算机网络及电子、机械、视听等高新技术，模拟人在特定环境中的视、听、动等行为的高级人机交互技术。交互性是指“参与者〞利用视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等感官功能及对话、头部运动、眼睛挪动、转身、拾取和放置等人类自然技艺，对虚拟实体进展交互调查与操作的过程。四、近期阶段任务重点简介虚拟环境技术的体系构造可以用图1所示的3个I的“三角形〞来表示，所谓的3-I即Immersion-Interaction-Imagination，指沉浸-交互-想象。这三个I，是VR系统的三个根本特征。它表示VR系统使人由过去只能从计算机系统的外部去观测计算处置的结果，开展到可以沉浸到计算机系统所创建的系统中；从过去人们只能经过键盘、鼠标与计算环境中的数字化信息发生交互作用，到可以利用多种传感器与多维化信息的环境发生交互作用；由过去人们只能从定量计算为主的结果中得到启发从而加深对事物的认识，到有能够从定性和定量综合集成的环境中得到感性和理性的认识，从而深化概念和萌生新意。VRInteraction交互Imagination想象Immersion沉浸根据当前情况和对城市的未来规划，将城市的过去、如今和未来恣意时间的情况展如今规划设计者、政府决策者、投资开发者和普通市民面前。从不同角度遍历城市的各个部分，协助有关人员作出决策。由于虚拟现实技术的特点,它的实践运用在理工科的教学中应有宽广作为。尤其在建筑、机械、物理、化学等学科有着质的突破。建立建造虚拟三维场景，将现实中的建筑物进展在线展现。经过简单操作，可以选择恣意途径进入建筑物的恣意位置，体验空间对人本身的尺度感。配以相关的图片、文字、声音，更显生动、逼真。二、虚拟现实技术简介运用现状规划设计教学培训三维展现各高校在许多领域都进展了相关的课题研讨，对科学技术研讨具有很大的促进作用，如：在分布式飞行模拟方面的运用。可缩短开发周期，减少费用二、虚拟现实技术简介运用现状科研规划遨游培训“严肃游戏〞思想：即建立一套可独立运转的，基于多人在线游戏方式的模拟演练系统。跨地域用户参与：各网省公司应急处置人员跨地域远程访问该系统，结合总部用户，在三维虚拟场景中进展各种应急处置行为的互动。典型案例结合智能推理：经过对典型案例的流程梳理，结合智能推理机制，构成演练脚本。与应急指挥系统互联：可抽取应急指挥系统的真实数据来进展模拟演练。三、功能设计设计思绪提供平安、经济、不受气候条件和场地空间限制的应急演练手段。体验突发事件处置流程，丰富处置阅历和体验。明确应急管理责任，提高沟通协调、决策指挥、社会发动等应急才干。检验应急预案的有效性与可执行性。检验应急资源配置的合理性。检验各参演单位应急处置的机动性和联动性。三、功能设计总体目的三、功能设计总体流程三、功能设计技术架构三、功能设计运用架构三、功能设计角色设计

三、功能设计功能架构设置演练的称号、目的、事故称号及类型、参考预案、演练时间等。三、功能设计功能描画设置参与演练的组织机构及演练人员、并分配账号和角色。也可以从应急系统中提取用户信息。三、功能设计功能描画设置模拟演练场景，包括受灾城市根底场景、预设灾祸场景、资源配置等根底演练场景。三、功能设计功能描画以时间先后的顺序配置灾祸事件的过程，制造演练脚本，进展灾情提示。三、功能设计功能描画设定演练过程的考核评价点，便于根据演练过程中参演人员的详细操作，进展系统自动评价或手动评价操作。三、功能设计功能描画可在地图上查看灾祸发生地点、资源分布调配情况。三、功能设计功能描画在模拟演练过程中，根据演练进展可经过对场景组件进展修正、删除、添加来进展演练义务调整，调整后的场景可直接展现。三、功能设计功能描画在模拟演练过程中，各级指挥部及其他部门可经过系统音讯方式进展信息沟通。三、功能设计功能描画此功能主要用于演练培训过程中，根据演练的进度对参演人员进展相应的操作提示功能，以熟习演练过程。三、功能设计功能描画按照预先设定的演练脚本辅以智能推理，经过多人在线方式，实现多人角色扮演，模拟实现应急事件处置流程。三、功能设计功能描画参演人员在演练过程中，可以灵敏查询到已有的类似应急事件的预案和案例进展处置参考。三、功能设计功能描画在演练过程中方便应急指挥人员随时对演练的流程和当前场景推演到的进度进展查看。三、功能设计功能描画态势标绘为应急指挥人员提供了一个在地图上进展指挥方案标绘的功能，主要包括对救援物资、配备和人员的调配标绘。三、功能设计功能描画观摩演练是在演练过程中为方便指点或专家进展应急演练的观看和评价，将应急人员在三维场景中的一切处置操作进展同步的查看。三、功能设计功能描画在演练过程中，涉及到许多三维场景，为能及时定位场景并确定行进道路，方便进展场景切换，提供导航图的功能。三、功能设计功能描画根据演练过程中参演人员的详细操作，结合系统设定的考核评价点，系统进展演练自动评价。三、功能设计功能描画根据演练过程中参演人员的详细操作，结合系统设定的考核评价点，系统进展演练自动评价。三、功能设计功能描画对模拟演练的过程进展回放查看。三、功能设计功能描画将模拟演练过程的相关数据进展存档，方便日后调阅查看。三、功能设计功能描画研讨电网突发事件特征参数和关键要素挑选、提取方法及再现应急事件场景的规那么；研讨电网突发事件和案例智能知识技术；研讨电网突发事件智能推理技术；研讨三维地理信息及虚拟现实运用技术；研讨电网突发事件演练场景生成、导入、导出、提取技术；开发电网大规模综合应急演练模拟系统；研讨、实施与应急信息系统的资源整合；四、关键技术研讨关键技术四、结论1)虚拟现实系统可以真实再现客观环境，使人能充分沉浸由其年所发明的人工环境中实现感知模拟的现实，因此对于应急中的培训、指挥以及性能设计等多方面具有重要意义。随着计算机图形学、体视化技术的提高，虚拟现实技术将在模型及设备方面越来越能顺应这些系统的要求。

2)应急演练可以在科学研讨成果真实化再现、平安产品性能设计、事故救灾指挥、平安教育与培训等多个方面运用VR系统。

3)应急演练中运用VR技术的方法是多种多样的，文中所论述的建筑火灾VR系统可以为构建其他平安工程VR系统所自创。