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【摘 要】供电可靠性是电力企业日常管理及运维过程中重要关注指标，它反映了经济社会发展对电力需求的满足程度，直接体现了某统计期内电网对客户供电能力的量度，也是供电企业安全管理、优质供电、电力营销的综合体现。提高供电可靠性已成为供电企业一项重要任务，供电企业开展配电网带电作业，尽可能的用带电作业方式对配电网进行检修和维护工作，以提高供电可靠性，同时也为自身在电力市场中获得更多的经济效益和社会效益。如何使配电网带电作业健康、安全、稳定和科学的发展，是我们面前一个新课题。本文主要介绍了通过在带电作业培训过程中应用三维仿真技术以提升培训效果和质量，达到保障电网安全稳定运行的效果。
【关键词】带电作业；三维仿真；同步教学；带电作业精益化管理；带电作业知识库
0.引言
电力企业的不断发展和电网安全稳定运行，给国民经济和社会发展带来巨大的动力和效益，线路电压等级和发电装机容量的不断提高，给工农业用电和人民生活需求带来了有力的保证。同时也给电力企业不间断供电提出了新的要求，开展带电作业可有效减少停电户时数，增加售电量，提高供电企业的经济效益，带电作业的使用推广使更多的员工需要在一定的培训之后达到上岗作业的要求，但是短时间的培训学习很难达到实地作业的要求。因此，提高电力施工、检修作业水平，提高从事输配电线路工作人员的素质是电力生产企业的重要工作。
传统的书面文字资料不够形象直观，无法阐述出复杂操作和专业原理和常见错误；实地培训效果随好，但其投资大、建设周期长、每次培训对象有限，均无法应对现代电力行业的实际业务应用需求。大部分学员因为原理不清楚和操作不娴熟而为实际作业埋下安全隐患。所以亟需一套针对性强、便捷有效的方案来解决问题。
1.技术背景
对于电力系统这种不能失误的高难度训练及需要不断反复练习的操作训练，利用虚拟环境作为新进人员的培训是一个趋势。虚拟环境就是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的三维环境，是对现场环境的最真实仿真。用户可以自然地和虚拟环境中的客体进行交互，互相影响，从而产生亲临现场的感受和体验。这个环境可以是对现实或历史的逼真反映，或是对高性能计算结果或数据库的可视化，也可以是纯粹的虚构空间。
2.平台内容
以三维仿真技术为核心实现输配电带电作业仿真培训,建立集作业内容管理、作用步骤及关键点提醒、作业正确性验证、仿真作业展示、仿真操作培训、作业考核、培训课程及学员全过程管理为一体的培训体系。将培训与作用实景仿真结合，实现标准化、精细化培训，将作业内容与关键点结合，实现针对性更强的仿真效果，将作业正确性验证与作业仿真培训结合，实现学员自我培训、随时培训，将作业考核与培训课程及学员管理结合，增强培训效果，量化培训成绩。
3.主要特点
3.1建立新型培训模式
通过调研发现，传统的培训重理论，轻实际，参加培训需要从生产中抽调人员，打乱正常排班，影响日常工作，培训效果不佳。基于虚拟现实技术的三维仿真培训系统，不仅投资低，而且不受时间、空间限制。学员能够在实际设备运行状况相同的仿真环境下来进行学习，有助于解决不可视、不可摸、不可入、危险性场所的仿真与培训等问题，解决传统培训设备不足、型号落后、难以更新换代跟上电力发展的困难，提高仿真培训的技术水平，其应用前景十分广阔。
3.2建立互动操作平台
培训人员通过鼠标键盘在模仿的仿真环境下进行监视记录、电压调整、倒闸操作、事故处理及应急操作、恢复供电、事故巡视等一系列互动操作，系统根据不同指令做出正确的相应，学员可以通过反复练习直到熟练，当事故出现时可以根据平时的训练做到沉着应对、正确处理，从而避免造成更大的损失。根据标准对事故产生的后果进行模拟（如：电弧、操作人员的电伤、摔倒等）,使学员能够更深刻理解规范、标准作业的必要性。
3.3建立精细培训平台
电力作业往往是标准化、规范化，操作复杂细微。传统二维培训系统对此表现上缺乏互动、呆板枯燥；文字表达虽然细致但不够形象、难以理解。本系统将每个作业过程进行细化分类，三维模拟仿真，精确掌控每一环节，详细呈现每一步骤，做到难点重点突出，内容详略得当。
3.4建立作业知识库
系统将作业时涉及到的规定标准、规范、流程等进行记录、建立成为知识库，能够查询、输出以及为培训产生题库，并且能够为作培训时提供理论和内容上的支持。
4.应用效果
电力系统安全生产条例通常制定的非常完备。但是由于作业人员的工作素质，身体状况等一系列原因，习惯性违章在特种作业的行业中具有很强的普遍性、反复性和顽固性。据统计，90%以上的事故都因习惯性违章造成，严重危及人身、设备、生产安全。因此，有效地控制习惯性违章现象是预防事故的关键点。
系统的应用能够将培训效果与实际作业无限贴近，而系统的便捷性使作业人员都能够很方便的使用，结合系统的智能纠错、作业内容验证等功能，使员工将标准、规范的作业步骤、内容、注意事项等牢记于心，从根本上改变了习惯性违章。新进员工可以通过培训掌握标准、规范的作业方法，避免老带新的正确习惯和错误习惯同时继承的弊端。
系统的网络教学和科目扩展简单的特点，极大降低了临汾高级电力技工学校的培训成本，同样的培训时间能够更好、更熟练的培训学员，取得了良好的经济和社会效益。
5.结语
项目的建立离不开临汾电力学校电力专家和高级技工的权威理论及正确技术的支持，使得带电作业各项内容具有详细完整的操作方法，准确规范的标准流程。进行教学培训时，不仅使学员身临其境的学习各种原理和技术，而且能通过反复仿真操作提高作业熟练程度。能够、培训大量学员，培训后还可以对学员进行实时考核，在降低投资的基础上提高了培训质量。同时，建设过程中培养了一批业务熟练、技术过硬的工作队伍，为项目的进一步应用和推广打下扎实基础。
【关键词】带电作业；三维仿真；同步教学；带电作业精益化管理；带电作业知识库
0.引言
电力企业的不断发展和电网安全稳定运行，给国民经济和社会发展带来巨大的动力和效益，线路电压等级和发电装机容量的不断提高，给工农业用电和人民生活需求带来了有力的保证。同时也给电力企业不间断供电提出了新的要求，开展带电作业可有效减少停电户时数，增加售电量，提高供电企业的经济效益，带电作业的使用推广使更多的员工需要在一定的培训之后达到上岗作业的要求，但是短时间的培训学习很难达到实地作业的要求。因此，提高电力施工、检修作业水平，提高从事输配电线路工作人员的素质是电力生产企业的重要工作。
传统的书面文字资料不够形象直观，无法阐述出复杂操作和专业原理和常见错误；实地培训效果随好，但其投资大、建设周期长、每次培训对象有限，均无法应对现代电力行业的实际业务应用需求。大部分学员因为原理不清楚和操作不娴熟而为实际作业埋下安全隐患。所以亟需一套针对性强、便捷有效的方案来解决问题。
1.技术背景
对于电力系统这种不能失误的高难度训练及需要不断反复练习的操作训练，利用虚拟环境作为新进人员的培训是一个趋势。虚拟环境就是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的三维环境，是对现场环境的最真实仿真。用户可以自然地和虚拟环境中的客体进行交互，互相影响，从而产生亲临现场的感受和体验。这个环境可以是对现实或历史的逼真反映，或是对高性能计算结果或数据库的可视化，也可以是纯粹的虚构空间。
2.平台内容
以三维仿真技术为核心实现输配电带电作业仿真培训,建立集作业内容管理、作用步骤及关键点提醒、作业正确性验证、仿真作业展示、仿真操作培训、作业考核、培训课程及学员全过程管理为一体的培训体系。将培训与作用实景仿真结合，实现标准化、精细化培训，将作业内容与关键点结合，实现针对性更强的仿真效果，将作业正确性验证与作业仿真培训结合，实现学员自我培训、随时培训，将作业考核与培训课程及学员管理结合，增强培训效果，量化培训成绩。
3.主要特点
3.1建立新型培训模式
通过调研发现，传统的培训重理论，轻实际，参加培训需要从生产中抽调人员，打乱正常排班，影响日常工作，培训效果不佳。基于虚拟现实技术的三维仿真培训系统，不仅投资低，而且不受时间、空间限制。学员能够在实际设备运行状况相同的仿真环境下来进行学习，有助于解决不可视、不可摸、不可入、危险性场所的仿真与培训等问题，解决传统培训设备不足、型号落后、难以更新换代跟上电力发展的困难，提高仿真培训的技术水平，其应用前景十分广阔。
3.2建立互动操作平台
培训人员通过鼠标键盘在模仿的仿真环境下进行监视记录、电压调整、倒闸操作、事故处理及应急操作、恢复供电、事故巡视等一系列互动操作，系统根据不同指令做出正确的相应，学员可以通过反复练习直到熟练，当事故出现时可以根据平时的训练做到沉着应对、正确处理，从而避免造成更大的损失。根据标准对事故产生的后果进行模拟（如：电弧、操作人员的电伤、摔倒等）,使学员能够更深刻理解规范、标准作业的必要性。
3.3建立精细培训平台
电力作业往往是标准化、规范化，操作复杂细微。传统二维培训系统对此表现上缺乏互动、呆板枯燥；文字表达虽然细致但不够形象、难以理解。本系统将每个作业过程进行细化分类，三维模拟仿真，精确掌控每一环节，详细呈现每一步骤，做到难点重点突出，内容详略得当。
3.4建立作业知识库
系统将作业时涉及到的规定标准、规范、流程等进行记录、建立成为知识库，能够查询、输出以及为培训产生题库，并且能够为作培训时提供理论和内容上的支持。
4.应用效果
电力系统安全生产条例通常制定的非常完备。但是由于作业人员的工作素质，身体状况等一系列原因，习惯性违章在特种作业的行业中具有很强的普遍性、反复性和顽固性。据统计，90%以上的事故都因习惯性违章造成，严重危及人身、设备、生产安全。因此，有效地控制习惯性违章现象是预防事故的关键点。
系统的应用能够将培训效果与实际作业无限贴近，而系统的便捷性使作业人员都能够很方便的使用，结合系统的智能纠错、作业内容验证等功能，使员工将标准、规范的作业步骤、内容、注意事项等牢记于心，从根本上改变了习惯性违章。新进员工可以通过培训掌握标准、规范的作业方法，避免老带新的正确习惯和错误习惯同时继承的弊端。
系统的网络教学和科目扩展简单的特点，极大降低了临汾高级电力技工学校的培训成本，同样的培训时间能够更好、更熟练的培训学员，取得了良好的经济和社会效益。
5.结语
项目的建立离不开临汾电力学校电力专家和高级技工的权威理论及正确技术的支持，使得带电作业各项内容具有详细完整的操作方法，准确规范的标准流程。进行教学培训时，不仅使学员身临其境的学习各种原理和技术，而且能通过反复仿真操作提高作业熟练程度。能够、培训大量学员，培训后还可以对学员进行实时考核，在降低投资的基础上提高了培训质量。同时，建设过程中培养了一批业务熟练、技术过硬的工作队伍，为项目的进一步应用和推广打下扎实基础。