陳衛(wèi)華

摘要：電力生產(chǎn)是技術(shù)密集、人才密集、專業(yè)性強的一門復(fù)雜的系統(tǒng)工程，怎樣避免人為因素造成的生產(chǎn)事故，加強安全教育和培訓(xùn)是解決這一難題最基本也是最有效的手段和方式。針對傳統(tǒng)電力安全培訓(xùn)存在交互欠缺和體驗性弱的問題，基于沉浸式虛擬現(xiàn)實技術(shù)即VR技術(shù)設(shè)計了電力安全培訓(xùn)VR系統(tǒng)，該培訓(xùn)系統(tǒng)通過沉浸式視覺體驗和自然操作交互方式使培訓(xùn)學(xué)員在逼真的虛擬培訓(xùn)環(huán)境中，深刻體驗電力安全事故案例，從而提高培訓(xùn)效果?；诖?，本篇文章對VR技術(shù)在電力安全生產(chǎn)培訓(xùn)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：VR技術(shù);電力;安全生產(chǎn)培訓(xùn);應(yīng)用分析

引言

電力企業(yè)在推動我國社會更好發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用，社會的快速發(fā)展需要得到電能的保障。因此，電力企業(yè)需要明確自身肩負(fù)的責(zé)任，本身電力企業(yè)在發(fā)展過程中，就具備一定特殊性，針對安全生產(chǎn)管理工作要加強重視程度。通過安全生產(chǎn)培訓(xùn)管理工作的落實，能夠及時發(fā)現(xiàn)在電力企業(yè)發(fā)展以及生產(chǎn)中存在的不同問題，并給出相應(yīng)解決措施，盡量避免安全事故的發(fā)生，推動電力企業(yè)朝著更好方向發(fā)展。

1電力生產(chǎn)管理特點

（1）設(shè)備性質(zhì)特點。電力生產(chǎn)過程中運用的設(shè)備較多，為保證設(shè)備的應(yīng)用質(zhì)量，保持設(shè)備的完整性是比較重要的。風(fēng)電機組主要安裝于高空中，葉片直徑大，機組維護(hù)過程需要進(jìn)入機艙，所以在設(shè)備維修管理屬于高空作業(yè)，工作人員必須擁有登高作業(yè)證。（2）生產(chǎn)環(huán)境惡劣。電力生產(chǎn)管理工作的開展面臨復(fù)雜多變的環(huán)境，為有效提升各項生產(chǎn)活動質(zhì)量，需要積極應(yīng)對惡劣的環(huán)境。有的風(fēng)電場是建設(shè)在偏遠(yuǎn)區(qū)域，在惡劣的環(huán)境下易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害;風(fēng)機組分布在位置高的區(qū)域，管理維修難度大。（3）工作專業(yè)性。電力的生產(chǎn)管理面對的管理對象比較專業(yè)，各系統(tǒng)設(shè)備建設(shè)都有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，隨著技術(shù)水平的提升，電力建設(shè)對管理提出更高要求，需要專業(yè)的管理人員參與其中，有助于生產(chǎn)管理工作有效開展，促進(jìn)實際管理工作的有效落實。

2VR技術(shù)

虛擬現(xiàn)實是計算機模擬的三維環(huán)境。依據(jù)選擇的軟件設(shè)備、硬件設(shè)備的差異，一般將虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)劃分成沉浸式VR系統(tǒng)與桌面VR系統(tǒng)。沉浸式VR系統(tǒng)通常需借助不同硬件裝置提供沉浸感，但成本高，大部分應(yīng)用于航天、軍事領(lǐng)域。桌面VR系統(tǒng)通過個人PC機與工作站完成仿真，將PC機屏幕當(dāng)成參與者觀察虛擬世界的工作，將鼠標(biāo)與鍵盤當(dāng)成交互裝置完成對虛擬狀態(tài)下電力安全生產(chǎn)中不同動作的控制，這種方式在工程領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，本研究選用該方式。采用上述方式時，需借助WebVR系統(tǒng)，該系統(tǒng)是通過網(wǎng)絡(luò)延伸獲取的，把VR技術(shù)應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)，可把傳統(tǒng)二維網(wǎng)頁轉(zhuǎn)換成三維場景。WebVR系統(tǒng)通過三維建模、三維展示和交互，并發(fā)布部分過程。VR系統(tǒng)中最重要的是虛擬現(xiàn)實建模語言，其通過文本信息描述電力施工現(xiàn)場三維場景，實現(xiàn)三維建模，同時支持交互。虛擬現(xiàn)實建模語言通過場景圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對電力施工現(xiàn)場三維實景進(jìn)行描述，可代表全部三維世界靜態(tài)特征節(jié)點等級，例如材質(zhì)、幾何變換、光纖、紋理以及視點等。

3電力安全生產(chǎn)培訓(xùn)存在的問題

第一，部分企業(yè)對教育培訓(xùn)的重視程度不夠。目前，還有部分企業(yè)對安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)工作意識淡薄，缺乏教育培訓(xùn)投入保障。在這方面，重點監(jiān)管的?；菲髽I(yè)和煙花爆竹等高風(fēng)險以及規(guī)模以上企業(yè)做得比較好，而一些7人以下小微企業(yè)，雖然名義上是公司企業(yè)，但還是采取家庭經(jīng)營，安全生產(chǎn)管理比較落后，對安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)工作不夠重視，成為安全生產(chǎn)事故的高發(fā)領(lǐng)域。還有一部分企業(yè)，教育培訓(xùn)流于形式，為了應(yīng)付安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門檢查，“紙面培訓(xùn)”“照片培訓(xùn)”頻出，未將安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)真正落到實處。第二，缺少完整的教育培訓(xùn)系統(tǒng)和資源。企業(yè)安全培訓(xùn)部門在組織培訓(xùn)時，需要準(zhǔn)備培訓(xùn)內(nèi)容、培訓(xùn)場地，安排培訓(xùn)時間，這需要花費大量的人力物力是培訓(xùn)內(nèi)容比較單一，缺乏創(chuàng)新性。很多企業(yè)的培訓(xùn)教材專業(yè)性不強，內(nèi)容比較單一，不能根據(jù)工藝、技術(shù)等的更新進(jìn)行及時調(diào)整。第三，未建立教育培訓(xùn)效果評估體系。現(xiàn)階段對教育培訓(xùn)的效果評估方式主要有：一是對受試人員進(jìn)行考試考核;二是執(zhí)法監(jiān)督部門對教育培訓(xùn)進(jìn)行抽查，隨機抽取現(xiàn)場作業(yè)人員，隨機抽取教育培訓(xùn)資料;三是看本企業(yè)事故發(fā)生概率。如果事故發(fā)生率明顯降低，那么說明教育培訓(xùn)有一定效果。這幾種方式都有一定的合理性，但都有自己的弊端，比如考試考核，紙面考試不能有效反映作業(yè)人員操作規(guī)程等現(xiàn)場類作業(yè)的培訓(xùn)效果;執(zhí)法檢查抽查對企業(yè)來說具有被動性，而且不能全面評估。事故概率評估違背了教育培訓(xùn)的根本目的。因此，需要探索建立完整有效的評估體系，從而對安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)工作進(jìn)行有效指導(dǎo)。

4VR技術(shù)在電力安全生產(chǎn)培訓(xùn)中的整合應(yīng)用分析

4.1增強現(xiàn)實實操培訓(xùn)

增強現(xiàn)實技術(shù)（AugmentedReality，簡稱AR）包含了多媒體、三維建模、實時視頻顯示及控制、多傳感器融合、實時跟蹤及注冊、場景融合等新技術(shù)與新手段。增強現(xiàn)實將LBS（基于位置服務(wù)）、Marker（特征標(biāo)識）、SLM（時定位與地圖構(gòu)建）等技術(shù)進(jìn)行融合。把原本在現(xiàn)實世界的一定時間空間范圍內(nèi)很難體驗到的實體信息（視覺信息、聲音、味道、觸覺等）通過電腦等科學(xué)技術(shù)，模擬仿真后再疊加，如增加安全培訓(xùn)中的觸電、灼燒、跌落等交互體感，將虛擬的信息應(yīng)用到真實世界，人類感官所感知，從而達(dá)到超越現(xiàn)實的感官體驗。AR電力培訓(xùn)能夠讓還未進(jìn)入工作崗位的人員身臨其境地體會到工作中問題出現(xiàn)的不確定性，利用AR技術(shù)還能通過模擬實現(xiàn)運檢作業(yè)引導(dǎo)，識別目標(biāo)操作設(shè)備，將生產(chǎn)運行指令以可視化操作指導(dǎo)，讓操作人員按規(guī)程、按步驟完成工作。受訓(xùn)人員可以通過VR設(shè)備身臨其境地置身作業(yè)現(xiàn)場，通過崗前培訓(xùn)，提高安全意識。

4.2智能MR交互培訓(xùn)系統(tǒng)

混合現(xiàn)實（MixedReality，簡稱MR）交互系統(tǒng)（MIS），混合現(xiàn)實是物理世界和數(shù)字世界的混合，開啟了人、計算機和環(huán)境之間的自然且直觀的3D交互。這種新的技術(shù)基于計算機視覺、圖形處理、顯示技術(shù)、輸入系統(tǒng)和云計算的進(jìn)步，MR技術(shù)虛擬現(xiàn)實VR和AR技術(shù)的更深一層次的發(fā)展，該技術(shù)通過在現(xiàn)實場景中呈現(xiàn)虛擬場景的信息，在現(xiàn)實世界、虛擬世界和用戶之間搭起一個交互反饋的信息回路，以增強用戶體驗的真實感。感知智能MR互相交流系統(tǒng)不需借助任一屏幕等多個介質(zhì)，就可以將2D/3D圖像造影技術(shù)呈現(xiàn)在空中，觀看人員用眼睛就能看到前方非常真實的三維圖像，不需要利用立體眼鏡或是VR頭盔等一些輔助設(shè)施。系統(tǒng)還設(shè)置了人機互相交流的功能，觀看人員可以以圖像進(jìn)行交流互動，再次提了系統(tǒng)的趣味化以及實用化。

結(jié)束語

總而言之，基于VR技術(shù)的電力安全生產(chǎn)培訓(xùn)的應(yīng)用，將VR技術(shù)應(yīng)用于電力生產(chǎn)培訓(xùn)中，突破了時間與空間上的限制，實現(xiàn)了更多操作功能。為改善電力安全控制提供一定的參考價值。

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