董喬宇

上海市城市排水有限公司石洞口污水輸送分公司 上海 200443

引言

泵站現(xiàn)場(chǎng)各類設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行是城市排水企業(yè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)支撐。電力系統(tǒng)作為排水泵站現(xiàn)場(chǎng)各類設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件，相關(guān)配電設(shè)備設(shè)施的日?？刂撇僮饔葹橹匾?。能否正確進(jìn)行配電系統(tǒng)操作將直接影響到電網(wǎng)、設(shè)備和人身的安全。

相關(guān)操作人員對(duì)電力設(shè)備設(shè)施的操作流程需精確掌握，這使得配電設(shè)備的操作極度依賴人員經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。配電系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備不間斷工作形式及人員安全的高標(biāo)準(zhǔn)操作要求，使相關(guān)電路切換及電力設(shè)備無(wú)法在真實(shí)場(chǎng)景情況下進(jìn)行日常操作及演練，無(wú)法保證在緊急情況下，相關(guān)運(yùn)行管理人員具備操作及應(yīng)急處置的能力。

員工的有效培訓(xùn)、演練作為排水泵站安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行的基礎(chǔ)支撐，必須加以有效保障，本文針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行論述，并結(jié)合混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)制定了相應(yīng)的解決方案。

1 排水泵站的電力系統(tǒng)

1.1 排水泵站供電模式

上海市城市排水有限公司石洞口污水輸送分公司為社會(huì)公共事業(yè)單位，根據(jù)重要電力用戶分類標(biāo)準(zhǔn)屬重要電力用戶，各下屬泵站供電一般采用雙電源模式（主供電源、備用電源），本文所論述教學(xué)應(yīng)用是基于10kV高壓配電間、380V低壓配電間泵站進(jìn)行構(gòu)建。

2 排水泵站倒閘操作標(biāo)準(zhǔn)流程

2.1 操作票的制定

①根據(jù)操作任務(wù)場(chǎng)景制定對(duì)應(yīng)操作票，將所有操作步驟依次填入操作票中；②審查及核對(duì)操作票內(nèi)容，由監(jiān)護(hù)人對(duì)操作票進(jìn)行符合，確保操作票中各項(xiàng)內(nèi)容準(zhǔn)確無(wú)誤。

2.2 操作前的準(zhǔn)備

①模擬操作：通過(guò)在數(shù)字電路圖上進(jìn)行模擬操作的方式，再次確認(rèn)倒閘操作的流程準(zhǔn)確無(wú)誤；②驗(yàn)電設(shè)備及安全用具檢查；③泵站機(jī)械設(shè)備設(shè)施狀態(tài)檢查，確保正常運(yùn)轉(zhuǎn)、無(wú)異?，F(xiàn)象。

2.3 倒閘操作執(zhí)行規(guī)范

下述內(nèi)容應(yīng)在倒閘操作每一項(xiàng)步驟執(zhí)行時(shí)嚴(yán)格遵守。

2.3.1 高聲唱票。在每一項(xiàng)操作前，監(jiān)護(hù)人應(yīng)高聲讀出操作項(xiàng)目?jī)?nèi)容。

2.3.2 高聲復(fù)誦。在每一項(xiàng)操作前，操作人手指被操作設(shè)備并高聲復(fù)誦操作項(xiàng)目?jī)?nèi)容。

2.3.3 允許操作。在每一項(xiàng)操作前，監(jiān)護(hù)人聽操作人員復(fù)誦內(nèi)容確認(rèn)無(wú)誤后，發(fā)布“對(duì)，執(zhí)行”命令。

2.3.4 執(zhí)行操作。操作人聽監(jiān)護(hù)人發(fā)令后，立即進(jìn)行對(duì)應(yīng)操作。

2.3.5 設(shè)備檢查。在每一項(xiàng)操作后，操作人應(yīng)與監(jiān)護(hù)人一同認(rèn)真檢查已操作設(shè)備的狀態(tài)，確認(rèn)執(zhí)行內(nèi)容與實(shí)操符合。

2.3.6 逐項(xiàng)勾票。在每一項(xiàng)操作后，監(jiān)護(hù)人應(yīng)在操作票步驟對(duì)應(yīng)位置打勾，并與操作人移至下一步驟對(duì)應(yīng)操作設(shè)備前。

2.4 問(wèn)題處置

若出現(xiàn)異常狀況，應(yīng)立即停止操作并舉手示意，協(xié)同處理問(wèn)題，若無(wú)法處理應(yīng)停止繼續(xù)操作，向班組長(zhǎng)報(bào)告，待問(wèn)題處理完畢后繼續(xù)操作。

2.5 操作后檢查

檢查泵站內(nèi)各機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)、無(wú)異?，F(xiàn)象。

2.6 記錄存檔

2.6.1 完成倒閘操作票填寫。進(jìn)行倒閘票完畢信息填寫：執(zhí)行人員簽名，執(zhí)行時(shí)間、“已執(zhí)行”標(biāo)記等信息。

2.6.2 歸檔。將倒閘操作票記錄表歸檔存儲(chǔ)。

2.6.3 工作記錄同步。將倒閘操作事項(xiàng)填寫至“運(yùn)行工作記錄表”內(nèi)。

2.7 匯報(bào)

向上級(jí)部門匯報(bào)倒閘操作完工事項(xiàng)。

3 排水泵站當(dāng)前倒閘操作教學(xué)模式及其特點(diǎn)

3.1 現(xiàn)有教學(xué)模式

當(dāng)前上海市城市排水有限公司石洞口污水輸送分公司采用先理論后實(shí)操的常態(tài)化教學(xué)模式進(jìn)行公司人員的作業(yè)培訓(xùn)工作，在大量教學(xué)場(chǎng)景中已取得優(yōu)質(zhì)的教學(xué)成果。

由于各下屬泵站內(nèi)部包含配電間等各類危險(xiǎn)作業(yè)區(qū)域，相關(guān)實(shí)操技能培訓(xùn)成本高，原有培訓(xùn)體系下的教學(xué)模式有較大的提升空間。

4 針對(duì)倒閘操作教學(xué)模式的改進(jìn)方向

排水泵站配電系統(tǒng)倒閘操作為危險(xiǎn)場(chǎng)所作業(yè)，在當(dāng)前的教學(xué)模式下完成相關(guān)培訓(xùn)后，受訓(xùn)人員實(shí)際能力難以滿足倒閘操作作業(yè)要求。

如何針對(duì)配電系統(tǒng)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行突破，需有效解決下述難題：①電力系統(tǒng)不間斷工作性質(zhì)導(dǎo)致真實(shí)工作場(chǎng)景無(wú)法演練；②電力系統(tǒng)相關(guān)操作的高安全要求；③應(yīng)急處置相關(guān)技能教學(xué)。

5 混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)

5.1 新媒體特性

混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種全新的媒體交互工具，在現(xiàn)實(shí)世界與虛擬交互的基礎(chǔ)上融入了影像、圖像、音頻、震動(dòng)、空間等多種信息內(nèi)容進(jìn)行協(xié)同呈現(xiàn)，此模式突破了傳統(tǒng)媒介的技術(shù)局限，使得大量新型媒體應(yīng)用場(chǎng)景成為可能[1]。

5.2 技術(shù)特性

5.2.1 成像技術(shù)。混合現(xiàn)實(shí)頭顯設(shè)備通常采用光學(xué)透視技術(shù)，將虛擬圖像插入在人眼與現(xiàn)實(shí)之間，通過(guò)視覺(jué)采集技術(shù)、實(shí)時(shí)算法，對(duì)用戶看到的“現(xiàn)實(shí)”世界進(jìn)行定制的疊加適配。

5.2.2 圖像采集技術(shù)?；旌犀F(xiàn)實(shí)可通過(guò)頭顯設(shè)備前方微型攝像頭實(shí)時(shí)采集用戶所觀察的圖像信息，并可通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)圖像識(shí)別等應(yīng)用。

5.2.3 手勢(shì)識(shí)別技術(shù)?；旌犀F(xiàn)實(shí)主要通過(guò)頭顯設(shè)備前方微型攝像頭實(shí)時(shí)采集用戶手勢(shì)信息完成各類響應(yīng)交互，可通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中相同的手勢(shì)輸入方式，以提高用戶的交互體驗(yàn)。

5.2.4 語(yǔ)音輸入輸出技術(shù)?；旌犀F(xiàn)實(shí)可通過(guò)頭顯設(shè)備輸出語(yǔ)音信息，并可實(shí)時(shí)采集各類語(yǔ)音輸入信息，通過(guò)此特性，可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的語(yǔ)音媒體輸出，并可通過(guò)二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別，流程引導(dǎo)等應(yīng)用。

5.2.5 震動(dòng)技術(shù)?；旌犀F(xiàn)實(shí)可通過(guò)頭顯設(shè)備輸出震動(dòng)信息，此特征可通過(guò)二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)特殊事項(xiàng)、危險(xiǎn)提示、緊急報(bào)警等應(yīng)用場(chǎng)景。

5.3 教學(xué)應(yīng)用特性

5.3.1 情景生動(dòng)?；旌犀F(xiàn)實(shí)所營(yíng)造的交互環(huán)境是由虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界融合交疊而成的環(huán)境，使人、虛擬、真實(shí)三者相融合，構(gòu)建統(tǒng)一的體驗(yàn)情景。使學(xué)生沉浸在虛擬環(huán)境中，有效地增強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性獲得極大提升。

5.3.2 互動(dòng)深化?；旌犀F(xiàn)實(shí)技術(shù)的交互性主要體現(xiàn)在人與混合現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的交互。依托各類傳感技術(shù)，用戶在體驗(yàn)的過(guò)程中能夠感知混合現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的畫面變化、手勢(shì)、體感、語(yǔ)音等多方面的實(shí)時(shí)信息反饋，進(jìn)而形成了一種自然有效的信息回路。

5.3.3 異地虛實(shí)場(chǎng)景交互。混合現(xiàn)實(shí)在實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)深度融合的同時(shí)，可將不同時(shí)空下的場(chǎng)景通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)異地虛實(shí)場(chǎng)景交互該特征在教育領(lǐng)域?qū)⒖蓪?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程指導(dǎo)、協(xié)同學(xué)習(xí)等優(yōu)質(zhì)的教學(xué)應(yīng)用模式[2]。

5.4 混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)與倒閘操作實(shí)操教學(xué)的契合點(diǎn)

混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)造出倒閘操作現(xiàn)實(shí)作業(yè)場(chǎng)景與虛擬世界場(chǎng)景適配疊加的受訓(xùn)場(chǎng)景，使操作者在受訓(xùn)時(shí)不受真實(shí)作業(yè)設(shè)備限制，可保障泵站配電系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)及作業(yè)人員的人身安全。

6 混合現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)

系統(tǒng)將針對(duì)現(xiàn)有配電設(shè)備設(shè)施實(shí)訓(xùn)教學(xué)的瓶頸問(wèn)題，根據(jù)配電設(shè)備日?？刂啤⒐收咸幹?、維護(hù)保養(yǎng)等實(shí)際操作流程，結(jié)合上海市城市排水有限公司石洞口分公司長(zhǎng)臨泵站低壓配電間實(shí)際場(chǎng)景，對(duì)相關(guān)技術(shù)：空間定位、圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別等進(jìn)行適配開發(fā)，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景復(fù)刻式教學(xué)的目標(biāo)[3]。

系統(tǒng)可用語(yǔ)音輸入、手勢(shì)識(shí)別兩種方式選擇場(chǎng)景進(jìn)入實(shí)訓(xùn)，并通過(guò)圖像識(shí)別及空間定位將空間模型覆蓋于設(shè)備前方約半米處，通過(guò)手勢(shì)輸入的延伸功能，可保證操作人員與配電柜處于安全距離，并采用引導(dǎo)式教學(xué)，告知操作人員當(dāng)需要操作的元器件名稱提示，并于操作完成后給予反饋。

7 應(yīng)用場(chǎng)景

7.1 認(rèn)知場(chǎng)景

此場(chǎng)景通過(guò)將配電柜設(shè)備信息展現(xiàn)，用于操作人員進(jìn)行元器件識(shí)別，通過(guò)識(shí)別過(guò)程熟悉混合現(xiàn)實(shí)手勢(shì)識(shí)別交互方式。

7.2 汛期、甲乙兩路同時(shí)供電線路切換場(chǎng)景

此場(chǎng)景為甲乙兩路進(jìn)線切換甲路進(jìn)線，場(chǎng)景語(yǔ)音提示：“現(xiàn)收到通知：乙路線路供電局檢修，做好供電線路切換”。

7.3 非汛期、常用供電線路切換場(chǎng)景

此場(chǎng)景為甲線供電切換乙線供電，場(chǎng)景語(yǔ)音提示：“泵站例行清掃變壓器，需進(jìn)行供電線路切換”。

7.4 拆泵前后的水泵電源操作場(chǎng)景

此場(chǎng)景為水泵維修需將水泵斷電、水泵修復(fù)后恢復(fù)供電，場(chǎng)景語(yǔ)音提示：“水泵即將維修請(qǐng)將水泵斷電”。

7.5 控制柜保養(yǎng)場(chǎng)景

此場(chǎng)景為乙路供電線路設(shè)備需保養(yǎng)，場(chǎng)景語(yǔ)音提示：“乙路供電線路設(shè)備需保養(yǎng)”。

8 后續(xù)應(yīng)用

排水公司根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求，下屬各泵站包含雨水防汛泵站、污水輸送泵站、合流制泵站、含截流設(shè)施的防汛泵站等多類工藝模式，在后續(xù)教學(xué)應(yīng)用設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)各泵站特點(diǎn)制定符合其配電模式的倒閘操作實(shí)操教學(xué)流程，進(jìn)而提高排水公司配電系統(tǒng)相關(guān)作業(yè)人員的技能，穩(wěn)固加深排水公司各泵站配電系統(tǒng)作業(yè)人員的實(shí)操處置能力。

9 結(jié)束語(yǔ)

基于混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)的排水泵站倒閘操作安全教學(xué)系統(tǒng)于上海城市排水有限公司石洞口分公司長(zhǎng)臨泵站建立與試驗(yàn)成功，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)的教學(xué)成果，通過(guò)各場(chǎng)景實(shí)操教學(xué)的作業(yè)人員，在不影響實(shí)際生產(chǎn)效率的前提下，其實(shí)操技能掌握時(shí)間有效減少，在配電系統(tǒng)場(chǎng)景認(rèn)知、設(shè)備應(yīng)用方面的綜合能力獲得提升，彌補(bǔ)了原有教學(xué)模式中“重理論，輕實(shí)踐”的教學(xué)短板，通過(guò)應(yīng)用混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)的新解決方案，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)質(zhì)量成功提高。

此次混合現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的成功實(shí)踐，間接推動(dòng)了上海城市排水有限公司石洞口分公司的教學(xué)模式改革，從實(shí)際角度助力上海城市排水有限公司石洞口分公司安全生產(chǎn)、提質(zhì)增效的穩(wěn)態(tài)化進(jìn)行。