虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用

虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中應用

中國電力科學研究院3月虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第1頁虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第2頁四、近期階段工作重點（2）下一階段重點工作電力安全規(guī)范研究虛擬現(xiàn)實技術應用研究互動與展示技術應用研究定位與傳感技術應用研究（四）理論研究（3、4、5月）虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第3頁概述

我國地域遼闊，電網覆蓋面積大，各地自然環(huán)境和條件迥異，各種自然災害時有發(fā)生，電網大面積停電風險一直存在。電網安全運行包括各行各業(yè)，包括千家萬戶居民日常生活，關乎社會穩(wěn)定和國家安全。

近年來政府日益重視應急管理工作，國家電網企業(yè)也開展以應急組織體系、應急物資貯備等八項重點工作為主要內容應急體系建設。背景虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第4頁概述近兩年來，企業(yè)組織編制了《電網大面積停電事件應急聯(lián)合演練指導意見》及其音像輔導片，主動推進、指導各網省企業(yè)開展以重點城市大面積停電處置為主應急聯(lián)合演練。華北、華東、北京、上海、福建等16個網省企業(yè)按照企業(yè)統(tǒng)一布署，主動爭取省（市）人民政府支持，組織開展了大面積停電應急處置和社會聯(lián)動應急演練，取得了很好效果。，企業(yè)各單位累計開展各類應急演練3591場（次），21.1萬人次參加，其中省級及以上累計開展演練278場（次），3.1萬人次參加。經過各種形式演練，到達了“檢驗預案、磨合機制、鍛煉隊伍和教育公眾”目標，大大增強了全員應急意識和應急處置能力。電網應急演練現(xiàn)實狀況虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第5頁概述電網應急演練現(xiàn)實狀況虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第6頁概述但是，目前應急演練主要是以按預定腳本實戰(zhàn)演練方式為主，存在以下問題一，這種方式缺乏靈活性，人員按照預先編排指令執(zhí)行任務，無法真正檢驗應急機制運轉，訓練人員應急能力；二，這種方式花費較大，不可能進行多次重復演練，不能對比多種救援方案后果；三，由于大型災害多數(shù)為復合性災害，具有規(guī)模大、范圍廣、情況復雜、損失嚴重等特點，實戰(zhàn)演練無法真實模擬全部災害場景。為了解決現(xiàn)有演練工作不足，建立一套規(guī)范和完整三維現(xiàn)場仿真演示系統(tǒng)，實現(xiàn)電力事故現(xiàn)場指揮、處置模擬仿真操作。一方面滿足應急組織成員間溝通需求，提高應急處置協(xié)調能力和效率；其次成為基層搶修實踐有力工具，為大規(guī)模綜合應急演練模擬出真實演練場景。應急演練存在問題虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第7頁虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第8頁二、虛擬現(xiàn)實技術介紹定義虛擬現(xiàn)實技術是指利用人工智能、計算機圖形學、人機接口、多媒體、計算機網絡及電子、機械、視聽等高新技術，模擬人在特定環(huán)境中視、聽、動等行為高級人機交互技術。交互性是指“參加者”利用視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺等感官功效及對話、頭部運動、眼睛移動、轉身、拾取和放置等人類自然技能，對虛擬實體進行交互考查與操作過程。虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第9頁四、近期階段工作重點介紹虛擬環(huán)境技術體系結構能夠用圖1所表示3個I“三角形”來表示，所謂3-I即Immersion-Interaction-Imagination，指沉醉-交互-構想。這三個I，是VR系統(tǒng)三個基本特征。它表示VR系統(tǒng)使人由過去只能從計算機系統(tǒng)外部去觀察計算處理結果，發(fā)展到能夠沉醉到計算機系統(tǒng)所創(chuàng)建系統(tǒng)中；從過去人們只能經過鍵盤、鼠標與計算環(huán)境中數(shù)字化信息發(fā)生交互作用，到能夠利用各種傳感器與多維化信息環(huán)境發(fā)生交互作用；由過去人們只能從定量計算為主結果中得到啟發(fā)從而加深對事物認識，到有可能從定性和定量綜合集成環(huán)境中得到感性和理性認識，從而深化概念和萌發(fā)新意。VRInteraction交互Imagination構想Immersion沉醉虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第10頁依據當前情況和對城市未來規(guī)劃，將城市過去、現(xiàn)在和未來任意時間情況展示在規(guī)劃設計者、政府決議者、投資開發(fā)者和普通市民面前。從不一樣角度遍歷城市各個部分，幫助相關人員作出決議。因為虛擬現(xiàn)實技術特點,它實際應用在理工科教學中應有廣大作為。尤其在建筑、機械、物理、化學等學科有著質突破。建立建造虛擬三維場景，將現(xiàn)實中建筑物進行在線展示。經過簡單操作，能夠選擇任意路徑進入建筑物任意位置，體驗空間對人本身尺度感。配以相關圖片、文字、聲音，更顯生動、逼真。二、虛擬現(xiàn)實技術介紹應用現(xiàn)實狀況規(guī)劃設計教學培訓三維展示各高校在許多領域都進行了相關課題研究，對科學技術研究含有很大促進作用，如：在分布式飛行模擬方面應用?？煽s短開發(fā)周期，降低費用虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第11頁二、虛擬現(xiàn)實技術介紹應用現(xiàn)實狀況科研規(guī)劃漫游培訓虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第12頁虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第13頁“嚴厲游戲”思想：即建立一套可獨立運行，基于多人在線游戲模式模擬演練系統(tǒng)。跨地域用戶參加：各網省企業(yè)應急處置人員跨地域遠程訪問該系統(tǒng)，聯(lián)合總部用戶，在三維虛擬場景中進行各種應急處置行為互動。經典案例結合智能推理：經過對經典案例流程梳理，結合智能推理機制，形成演練腳本。與應急指揮系統(tǒng)互聯(lián)：可抽取應急指揮系統(tǒng)真實數(shù)據來進行模擬演練。三、功效設計設計思緒虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第14頁提供安全、經濟、不受氣候條件和場地空間限制應急演練伎倆。體驗突發(fā)事件處理流程，豐富處置經驗和體驗。明確應急管理責任，提升溝通協(xié)調、決議指揮、社會動員等應急能力。檢驗應急預案有效性與可執(zhí)行性。檢驗應急資源配置合理性。檢驗各參演單位應急處置機動性和聯(lián)動性。三、功效設計總體目標虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第15頁三、功效設計總體流程虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第16頁三、功效設計技術架構虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第17頁三、功效設計應用架構虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第18頁三、功效設計角色設計虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第19頁

三、功效設計功效架構虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第20頁設置演練名稱、目標、事故名稱及類型、參考預案、演練時間等。三、功效設計功效描述虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第21頁設置參加演練組織機構及演練人員、并分配賬號和角色。也能夠從應急系統(tǒng)中提取用戶信息。三、功效設計功效描述虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第22頁設置模擬演練場景，包含受災城市基礎場景、預設災害場景、資源配置等基礎演練場景。三、功效設計功效描述虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第23頁以時間先后次序配置災害事件過程，制作演練腳本，進行災情提醒。三、功效設計功效描述虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第24頁設定演練過程考評評定點，便于依據演練過程中參演人員詳細操作，進行系統(tǒng)自動評定或手動評定操作。三、功效設計功效描述虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第25頁可在地圖上查看災害發(fā)生地點、資源分布調配情況。三、功效設計功效描述虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第26頁在模擬演練過程中，依據演練進展可經過對場景組件進行修改、刪除、增加來進行演練任務調整，調整后場景可直接展示。三、功效設計功效描述虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第27頁在模擬演練過程中，各級指揮部及其它部門可經過系統(tǒng)消息方式進行信息溝通。三、功效設計功效描述虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第28頁此功效主要用于演練培訓過程中，依據演練進度對參演人員進行對應操作提醒功效，以熟悉演練過程。三、功效設計功效描述虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第29頁按照預先設定演練腳本輔以智能推理，經過多人在線模式，實現(xiàn)多人角色飾演，模擬實現(xiàn)應急事件處理流程。三、功效設計功效描述虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第30頁參演人員在演練過程中，能夠靈活查詢到已經有類似應急事件預案和案例進行處置參考。三、功效設計功效描述虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第31頁在演練過程中方便應急指揮人員隨時對演練流程和當前場景推演到進度進行查看。三、功效設計功效描述虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第32頁態(tài)勢標繪為應急指揮人員提供了一個在地圖上進行指揮方案標繪功效，主要包含對救援物資、裝備和人員調配標繪。三、功效設計功效描述虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第33頁觀摩演練是在演練過程中為方便領導或教授進行應急演練觀看和評定，將應急人員在三維場景中全部處置操作進行同時查看。三、功效設計功效描述虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第34頁在演練過程中，包括到許多三維場景，為能及時定位場景并確定行進路線，方便進行場景切換，提供導航圖功效。三、功效設計功效描述虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第35頁依據演練過程中參演人員詳細操作，結合系統(tǒng)設定考評評定點，系統(tǒng)進行演練自動評定。三、功效設計功效描述虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第36頁依據演練過程中參演人員詳細操作，結合系統(tǒng)設定考評評定點，系統(tǒng)進行演練自動評定。三、功效設計功效描述虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第37頁對模擬演練過程進行回放查看。三、功效設計功效描述虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第38頁將模擬演練過程相關數(shù)據進行存檔，方便日后調閱查看。三、功效設計功效描述虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第39頁虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第40頁研究電網突發(fā)事件特征參數(shù)和關鍵要素篩選、提取方法及再現(xiàn)應急事件場景規(guī)則；研究電網突發(fā)事件和案例智能知識技術；研究電網突發(fā)事件智能推理技術；研究三維地理信息及虛擬現(xiàn)實應用技術；研究電網突發(fā)事件演練場景生成、導入、導出、提取技術；開發(fā)電網大規(guī)模綜合應急演練模擬系統(tǒng)；研究、實施與應急信息系統(tǒng)資源整合；四、關鍵技術研究關鍵技術虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第41頁虛擬現(xiàn)實技術在電力應急演練中的運用第42頁四、結論1)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)能夠真實再現(xiàn)客觀環(huán)境，使人能充分沉醉由其年所創(chuàng)造人工環(huán)境中實現(xiàn)感知模擬現(xiàn)實，因而對于應急中培訓、指揮以及性能設計等多方面具有重要意義。隨著計算機圖形學、體視化技術進步，虛擬現(xiàn)實技術將在模型及設備方面越來越能適應這些系統(tǒng)要求。

2)應急演練可以在科學研究成果真實化再現(xiàn)、安全產品性能設計、事故救災指揮、安全教育與培訓等多個方面應用VR系統(tǒng)。

3)應急演練中應用VR技術方法是多種多樣，文中所論述建筑火災VR系統(tǒng)可認為構建其他安全工程VR系統(tǒng)所借鑒