CN107194828A - 电力行业应急演练方法、应急演练平台及应急演练系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电力行业应急演练方法、应急演练平台及应急演练系统，本发明根据待演练事故的关键词在预设的底层数据库中进行检索，得到待演练事故对应的事故信息和事故空间信息，获取增强现实显示设备的位置信息，当位置信息与事故空间信息相匹配时，将事故信息发送至增强现实显示设备，以使增强现实显示设备根据事故信息生成待演练事故对应的提示信息，获取应急演练人员在增强现实显示设备输入的虚拟演练设备和虚拟操作指令并生成对应的虚拟动作信息，将虚拟动作信息发送至增强现实显示设备，增强现实显示设备根据虚拟动作信息更新提示信息。本发明增强了演练的真实感，解决了传统演练方法存在的实施困难、成本高昂和具有危险性等问题。

Description

电力行业应急演练方法、应急演练平台及应急演练系统

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种电力行业应急演练方法、应急演练平台及应急演练系统。

背景技术

电力行业是国民经济和社会发展的重要基础产业，电力安全是事关国家经济社会发展全局和人民群众生命财产安全的大事，电力事故如果不能及时采取措施应对，那么可能给企业造成无法挽回的损失。近年来，随着国家、企业对应急管理工作的重视，电力行业各生产单位的应急预案、应急组织、应急保障等体系和应急运行机制逐渐健全，其中，应急预案的演练是检验、评价和保持应急能力的一个重要手段，缺乏必要的应急演练，应急预案就只是纸上谈兵，经常进行各种事故的应急演练，对实际演练中暴露的问题和不足持续改进，对强化行业从业人员应急意识、提高应急处置能力都能够起到很好的效果。

在传统的现场应急演练中，人们往往使用事先准备好的材料模拟火灾、烟雾、触电等现象以提高演练的真实程度，但这些对生产现场设备安全运行、人员人身安全等多方面带来了不利影响，而且实施困难、成本较高。

为了解决传统的现场应急演练存在的问题，基于桌面式的演练方式应运而生，虽然基于桌面式的演练方式弥补了传统演练模式的上述不足，但基于桌面式的演练方式往往缺乏真实感和参与感，导致应急演练的效果不够理想。

近年来，随着技术的进步，基于虚拟现实技术的演练系统逐渐走入了人们的视野，并有了一定范围的应用，其通过对虚拟演练环境的搭建，使参与演练的演练人员可与虚拟场景进行交互，并对虚拟事故进行处置，但这种基于虚拟现实技术的演练系统也存在一些问题，例如演练人员是完全沉浸于虚拟的演练环境中的，不能感知真实的现场环境；存在视觉、体感不同步的状况，使演练人员产生眩晕感；对现实环境的仿真需要大量的渲染工作，系统负担大；不能很好地提供在线支持等。

发明内容

基于此，有必要针对传统现场应急演练存在的实施困难、成本较高、有安全风险的问题以及现有的应急演练系统存在的无法实现演练人员对真实的现场环境的感知、系统负担大等问题，提供一种电力行业应急演练方法、应急演练平台及应急演练系统。

为解决上述问题，本发明采取如下的技术方案：

一种电力行业应急演练方法，所述方法包括以下步骤：

根据待演练事故的关键词在预设的底层数据库中进行检索，得到所述待演练事故对应的事故信息和事故空间信息；

获取增强现实显示设备的位置信息，当所述位置信息与所述事故空间信息相匹配时，将所述事故信息发送至增强现实显示设备，以使所述增强现实显示设备根据所述事故信息生成所述待演练事故对应的提示信息；

获取应急演练人员在所述增强现实显示设备输入的虚拟演练设备和虚拟操作指令；

根据所述虚拟演练设备和所述虚拟操作指令生成对应的虚拟动作信息；

将所述虚拟动作信息发送至所述增强现实显示设备，以使所述增强现实显示设备根据所述虚拟动作信息更新所述提示信息。

相应地，本发明还提出一种电力行业应急演练平台，所述平台包括：

虚拟事故模块，用于根据待演练事故的关键词在预设的底层数据库中进行检索，得到所述待演练事故对应的事故信息和事故空间信息；

虚拟信息推送模块，用于获取增强现实显示设备的位置信息，当所述位置信息与所述事故空间信息相匹配时，将所述事故信息发送至增强现实显示设备，以使所述增强现实显示设备根据所述事故信息生成所述待演练事故对应的提示信息；

所述虚拟事故模块获取应急演练人员在所述增强现实显示设备输入的虚拟演练设备和虚拟操作指令，根据所述虚拟演练设备和所述虚拟操作指令生成对应的虚拟动作信息，并通过所述虚拟信息推送模块将所述虚拟动作信息发送至所述增强现实显示设备，以使所述增强现实显示设备根据所述虚拟动作信息更新所述提示信息。

同时，本发明还提出一种电力行业应急演练系统，所述包括增强现实显示设备和如上所述的电力行业应急演练平台，

所述增强现实显示设备与所述电力行业应急演练平台通过高速无线网络连接。

上述电力行业应急演练方法、应急演练平台及应急演练系统，通过虚拟待演练事故与现实生产场景的结合、虚拟待演练事故的交互处理、多人演练工种配合，增强了演练的真实感、交互性和协同性，更好地解决了电力行业多人应急培训与演练中存在的实施困难、成本高昂和具有危险性等问题。

与传统及现有应急演练系统相比，本发明所提出的电力行业应急演练方法、应急演练平台及应急演练系统优势明显，能够更好地满足生产现场应急演练需求，具有以下几点优势：

(一)在确保不影响安全生产运行的前提下，突出了演练的真实性、实战性。本发明的演练地点可以为生产现场，演练路线可以为真实线路，演练人员能够在真实的环境中自然地运动。

(二)具备虚拟事故叠加、处置虚拟事故的功能。本发明能够将提示信息全息影像化推送到演练人员视野中的合适位置，演练人员能通过增强现实显示设备上的虚拟菜单操作来改变虚拟事故的状态和外观，实现对虚拟事故的处置。

(三)可根据需求灵活设置，支持不同类型待演练事故的演练工作；可重复多次使用，适合多批次演练，后期投入少。

附图说明

图1为本发明其中一个实施例中电力行业应急演练方法的流程示意图；

图2为本发明其中一个实施例中电力行业应急演练平台的结构示意图；

图3为本发明其中一个具体实施方式中电力行业应急演练系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及较佳实施例对本发明的技术方案进行详细描述。

增强现实技术(简称AR技术)，是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，将真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到同一个画面或空间同时存在，从而达到超越现实的感官体验。目前，头戴式增强现实设备功能已经非常强大，集成了透明显示器、眼睛跟踪系统、光学传感系统、位置传感系统、话筒系统、摄像系统等，不仅可以呈现虚实融合的画面或空间，还可以感知物理环境数据、支持声音动作交互、跟踪定位人员、拍摄图像视频等。将头戴式增强现实眼镜应用于应急演练系统中，结合电力行业特点和多人协同应急演练的需求进行相应开发，实现一种基于增强现实设备的电力行业多人协同应急演练系统，可提供一种“真实生产现场+虚拟事故现象”的演练环境，演练人员可以在真实的电力行业生产现场环境中运动，并且能够与现实场景、虚拟事件及事故进行交互，实现对虚拟事故的处置。使用该系统进行现场演练，克服了上述几种演练模式的局限性，既能确保不影响安全生产运行，又能加强演练的真实性、实战性，增强了演练人员的参与感；此种演练模式投入少，可重复性强，可根据需求灵活配置使用。

在其中一个实施例中，如图1所示，一种电力行业应急演练方法，包括以下步骤：

S100根据待演练事故的关键词在预设的底层数据库中进行检索，得到所述待演练事故对应的事故信息和事故空间信息；

S200获取增强现实显示设备的位置信息，当所述位置信息与所述事故空间信息相匹配时，将所述事故信息发送至增强现实显示设备，以使所述增强现实显示设备根据所述事故信息生成所述待演练事故对应的提示信息；

S300获取应急演练人员在所述增强现实显示设备输入的虚拟演练设备和虚拟操作指令；

S400根据所述虚拟演练设备和所述虚拟操作指令生成对应的虚拟动作信息；

S500将所述虚拟动作信息发送至所述增强现实显示设备，以使所述增强现实显示设备根据所述虚拟动作信息更新所述提示信息。

在本实施例中，首先根据待演练事故(即虚拟事故)的关键词(例如“火灾”、“爆炸”等)在预设的底层数据库中进行检索，得到待演练事故对应的事故信息和事故空间信息。底层数据库包括空间信息库、演练支撑信息库、演练预案库、角色库、演练人员信息库、演练状态库、任务库、事故信息库、事故状态库等，具体地，利用三维激光扫描方式，构建演练所在地即特定电力行业生产现场的精确空间信息库；演练预案库包括待演练事故的关键词对应的演练预案表，演练预案表包括演练名称、关键词对应的增强现实显示设备编号、对应事件、演练步骤、子任务数量、子任务信息等，子任务信息包括任务名称、对应角色、任务地点、任务工具、操作动作等关键信息；构建虚拟事故库，包括事故信息、事故现象模型、事故发展因子、初始及结束状态、发生地点、关联实际设备、对应操作动作等关键信息。待演练事故对应的事故信息用于增强现实显示设备生成提示信息，事故空间信息用于反映虚拟事故的空间位置。

得到待演练事故对应的事故信息和事故空间信息后，获取增强现实显示设备的位置信息，并且当增强现实显示设备的位置信息与待演练事故对应的事故空间信息相匹配时，即增强现实显示设备位于虚拟事故附近一定区域范围内时，将事故信息发送到该增强现实显示设备，从而使得增强现实显示设备根据事故信息生成待演练事故对应的提示信息，其中提示信息包括用于反映虚拟事故的全息影像化信息，如视频信息、图像信息以及文字信息等，同时，还包括声音信息，增强现实显示设备将事故信息全息影像化并根据其获取的演练人员的眼球数据以及环境信息将全息影像化信息呈现在演练人员视野中的合适位置。本发明中的增强现实显示设备是演练人员所使用的终端，其可以为头戴式增强现实头盔或者头戴式增强现实眼镜，这种头戴式增强现实头盔或者头戴式增强现实眼镜均具备计算能力，其既是视觉输出设备，又是信息输入设备，集成了透明显示器、眼镜跟踪系统、光学传感系统、位置传感系统、话筒系统、摄像系统等，通过头戴式增强现实头盔或者头戴式增强现实眼镜可以感知、追踪演练人员的声音、动作等交互信号，也可以获取现场环境、设备的图像、视频、位置等信息。

增强现实显示设备生成待演练事故对应的提示信息，即将事故现象模型叠加到生产现场的虚拟空间中后，当应急演练人员达到生产现场发生虚拟事故的相应区域时，即可通过增强现实显示设备观察到全息影像化的虚拟事故现象，此时，应急演练人员可以在增强现实显示设备的虚拟菜单上选择虚拟演练设备和虚拟操作动作，即在增强现实显示设备上输入虚拟演练设备和虚拟操作指令，这里应急演练人员选择虚拟设备的作用是针对虚拟事故选择正确的事故处置设备(虚拟设备)，例如，假设待演练事故的关键词是火灾，那么增强现实显示设备的虚拟菜单上可出现“专用灭火器”或者“防电手套”等虚拟演练设备选项，而与虚拟演练设备相匹配的虚拟操作动作则可以为“摇动瓶体”、“除掉铅封”、“拔掉保险销”以及“佩戴左手防电手套”、“佩戴右手防电手套”等。根据应急演练人员输入的虚拟演练设备和虚拟操作指令生成对应的虚拟动作信息，并将生成的对应的虚拟动作信息发送至增强现实显示设备，增强现实显示设备则根据虚拟动作信息更新提示信息，进而改变应急演练人员所观察到的虚拟事故现象的状态和外观，或者改变应急演练人员所听到的声音，最终实现应急演练人员对虚拟事故的处置。

本实施例所提出的电力行业应急演练方法通过虚拟待演练事故与现实生产场景的结合、虚拟待演练事故的交互处理，增强了演练的真实感和交互性，更好地解决了电力行业多人应急培训与演练中存在的实施困难、成本高昂和具有危险性等问题。同时，与传统及现有应急演练系统相比，上述电力行业应急演练方法的优势明显，能够更好地满足生产现场应急演练需求，具体具有以下几点优势：

(一)在确保不影响安全生产运行的前提下，突出了演练的真实性、实战性。本发明的演练地点可以为生产现场，演练路线可以为真实线路，演练人员能够在真实的环境中自然地运动。

(二)具备虚拟事故叠加、处置虚拟事故的功能。本发明能够将提示信息全息影像化推送到演练人员视野中的合适位置，演练人员能通过增强现实显示设备上的虚拟菜单操作来改变虚拟事故的状态和外观，实现对虚拟事故的处置。

(三)可根据需求灵活设置，支持不同类型待演练事故的演练工作；可重复多次使用，适合多批次演练，后期投入少。

作为一种具体的实施方式，底层数据库包括演练人员任务库，在演练人员任务库中查找事故信息对应的增强现实显示设备编号和每一增强现实显示设备编号对应的演练人员任务信息；当增强现实显示设备的位置信息与事故空间信息相匹配时，将演练人员任务信息发送至对应的增强现实显示设备，以使对应的增强现实显示设备根据演练人员任务信息生成演练人员任务图像。

在本实施方式中，底层数据库包括演练人员任务库，演练人员任务库具体包括各种待演练事故状态下参加演练的应急演练人员各自的演练人员任务信息，演练人员任务信息是用于增强现实显示设备最终生成演练人员任务图像的信息，演练人员任务图像可以为文字图像，也可以为视频图像，主要包括该演练人员当前的任务数量、任务完成状态以及下一步任务等。本实施方式按照任务顺序以及演练的当前状态，通过将演练人员任务信息推送到对应的增强现实显示设备，由增强现实显示设备将演练人员任务信息全息影像化，增强现实显示设备根据获取的应急演练人员相关数据，例如位置数据、眼镜跟踪数据等，将演练人员任务信息全息影像化地呈现于对应的应急演练人员视野中的合适位置，从而有利于指导应急演练人员有序地完成演练任务。

作为一种具体的实施方式，底层数据库还包括演练预案库，在演练预案库中查找事故信息对应的协同演练预案表；当增强现实显示设备的位置信息与事故空间信息相匹配时，将协同演练预案表中各个增强现实显示设备编号对应的增强现实显示设备之间建立通信连接。底层数据还包括演练预案库，演练预案库包括在各个待演练事故状态下，事故信息对应的演练预案表，每一演练预案表包括相互关联的各个增强现实显示设备编号以及增强现实显示设备编号对应的增强现实显示设备，本实施方式能够建立当前演练状态下，相关演练人员的增强现实显示设备之间的通信连接，实现相关演练人员之间的实时交互，从而进一步提高应急演练的效果。

作为一种具体的实施方式，获取底层数据库中的安全区域信息和演练线路信息；判断增强现实显示设备的位置信息是否与安全区域信息或者演练线路信息相匹配，若否，则生成告警信息，并将告警信息发送至不匹配的位置信息所对应的增强现实显示设备。在本实施方式中，底层数据库预先存储了待演练事故对应的安全区域信息和演练线路信息，当应急演练人员利用增强现实显示设备进行演练时，实时获取各个增强现实显示设备的位置信息，并判断各个增强现实显示设备的位置信息是否与底层数据库中预先存储的安全区域信息或者演练线路信息相匹配，如果增强现实显示设备的位置信息与安全区域信息或者演练线路信息不匹配，表明此时演练人员处于安全区域范围之外或者不在正确的演练线路之上，因而生成告警信息，并将告警信息发送至与安全区域信息或者演练线路信息不匹配的位置信息所对应的增强现实显示设备，以使增强现实显示设备根据告警信息进行相应的告警，如声音告警、虚拟警示灯浮现闪烁等，及时提醒应急演练人员回到安全的区域范围内或者回到正确的演练线路之上，从而保证应急演练人员的人身安全。

相应地，本发明提出一种电力行业应急演练平台，在其中一个实施例中，如图2所示，电力行业应急演练平台包括：

虚拟事故模块100，用于根据待演练事故的关键词在预设的底层数据库中进行检索，得到待演练事故对应的事故信息和事故空间信息；

虚拟信息推送模块200，用于获取增强现实显示设备的位置信息，当位置信息与事故空间信息相匹配时，将事故信息发送至增强现实显示设备，以使增强现实显示设备根据事故信息生成待演练事故对应的提示信息；

虚拟事故模块100用于获取应急演练人员在增强现实显示设备输入的虚拟演练设备和虚拟操作指令，根据虚拟演练设备和虚拟操作指令生成对应的虚拟动作信息，并通过虚拟信息推送模块200将虚拟动作信息发送至增强现实显示设备，以使增强现实显示设备根据虚拟动作信息更新提示信息。

在本实施例中，虚拟事故模块100首先根据待演练事故(即虚拟事故)的关键词(例如“火灾”、“爆炸”等)在预设的底层数据库中进行检索，得到待演练事故对应的事故信息和事故空间信息。底层数据库包括空间信息库、演练支撑信息库、演练预案库、角色库、演练人员信息库、演练状态库、任务库、事故信息库、事故状态库等，具体地，利用三维激光扫描方式，构建演练所在地即特定电力行业生产现场的精确空间信息库；演练预案库包括待演练事故的关键词对应的演练预案表，演练预案表包括演练名称、关键词对应的增强现实显示设备编号、对应事件、演练步骤、子任务数量、子任务信息等，子任务信息包括任务名称、对应角色、任务地点、任务工具、操作动作等关键信息；构建虚拟事故库，包括事故信息、事故现象模型、事故发展因子、初始及结束状态、发生地点、关联实际设备、对应操作动作等关键信息。待演练事故对应的事故信息用于增强现实显示设备生成提示信息，事故空间信息用于反映虚拟事故的空间位置。

虚拟信息推送模块200获取增强现实显示设备的位置信息，并且当增强现实显示设备的位置信息与待演练事故对应的事故空间信息相匹配时，即增强现实显示设备位于虚拟事故附近一定区域范围内时，虚拟信息推送模块200将事故信息发送到该增强现实显示设备，从而使得增强现实显示设备根据事故信息生成待演练事故对应的提示信息，其中提示信息包括用于反映虚拟事故的全息影像化信息，如视频信息、图像信息以及文字信息等，同时，还包括声音信息，增强现实显示设备将事故信息全息影像化并根据其获取的演练人员的眼球数据以及环境信息将全息影像化信息呈现在演练人员视野中的合适位置。本发明中的增强现实显示设备是演练人员所使用的终端，其可以为头戴式增强现实头盔或者头戴式增强现实眼镜，这种头戴式增强现实头盔或者头戴式增强现实眼镜均具备计算能力，其既是视觉输出设备，又是信息输入设备，集成了透明显示器、眼镜跟踪系统、光学传感系统、位置传感系统、话筒系统、摄像系统等，通过头戴式增强现实头盔或者头戴式增强现实眼镜可以感知、追踪演练人员的声音、动作等交互信号，也可以获取现场环境、设备的图像、视频、位置等信息。

增强现实显示设备生成待演练事故对应的提示信息，即将事故现象模型叠加到生产现场的虚拟空间中后，当应急演练人员达到生产现场发生虚拟事故的相应区域时，即可通过增强现实显示设备观察到全息影像化的虚拟事故现象，此时，应急演练人员可以在增强现实显示设备的虚拟菜单上选择虚拟演练设备和虚拟操作动作，即在增强现实显示设备上输入虚拟演练设备和虚拟操作指令，这里应急演练人员选择虚拟设备的作用是针对虚拟事故选择正确的事故处置设备(虚拟设备)，例如，假设待演练事故的关键词是火灾，那么增强现实显示设备的虚拟菜单上可出现“专用灭火器”或者“防电手套”等虚拟演练设备选项，而与虚拟演练设备相匹配的虚拟操作动作则可以为“摇动瓶体”、“除掉铅封”、“拔掉保险销”以及“佩戴左手防电手套”、“佩戴右手防电手套”等。虚拟事故模块获取应急演练人员在增强现实显示设备输入的虚拟演练设备和虚拟操作指令，根据应急演练人员输入的虚拟演练设备和虚拟操作指令生成对应的虚拟动作信息，并通过虚拟信息推送模块200将生成的对应的虚拟动作信息发送至增强现实显示设备，增强现实显示设备则根据虚拟动作信息更新提示信息，进而改变应急演练人员所观察到的虚拟事故现象的状态和外观，或者改变应急演练人员所听到的声音，最终实现应急演练人员对虚拟事故的处置。

本实施例所提出的电力行业应急演练平台通过虚拟待演练事故与现实生产场景的结合、虚拟待演练事故的交互处理，增强了演练的真实感和交互性，更好地解决了电力行业多人应急培训与演练中存在的实施困难、成本高昂和具有危险性等问题，与传统及现有应急演练系统相比，上述电力行业应急演练方法的优势明显，能够更好地满足生产现场应急演练需求。

作为一种具体的实施方式，电力行业应急演练平台还包括任务分配模块，底层数据库包括演练人员任务库，任务分配模块在演练人员任务库中查找事故信息对应的增强现实显示设备编号和每一增强现实显示设备编号对应的演练人员任务信息；当增强现实显示设备的位置信息与事故空间信息相匹配时，任务分配模块将演练人员任务信息发送至对应的增强现实显示设备，以使对应的增强现实显示设备根据演练人员任务信息生成演练人员任务图像。

在本实施方式中，底层数据库包括演练人员任务库，演练人员任务库具体包括各种待演练事故状态下参加演练的应急演练人员各自的演练人员任务信息，演练人员任务信息是用于增强现实显示设备最终生成演练人员任务图像的信息，演练人员任务图像可以为文字图像，也可以为视频图像，主要包括该演练人员当前的任务数量、任务完成状态以及下一步任务等。本实施方式的电力行业应急演练平台按照任务顺序以及演练的当前状态，任务分配模块通过虚拟信息推送模块将演练人员任务信息推送到对应的增强现实显示设备，由增强现实显示设备将演练人员任务信息全息影像化，增强现实显示设备根据获取的应急演练人员相关数据，例如位置数据、眼镜跟踪数据等，将演练人员任务信息全息影像化地呈现于对应的应急演练人员视野中的合适位置，从而有利于指导应急演练人员有序地完成演练任务。

作为一种具体的实施方式，电力行业应急演练平台还包括多人协同模块，底层数据库还包括演练预案库，多人协同模块在演练预案库中查找事故信息对应的协同演练预案表；当增强现实显示设备的位置信息与事故空间信息相匹配时，多人协同模块将协同演练预案表中各个增强现实显示设备编号对应的增强现实显示设备之间建立通信连接。在本实施方式中，底层数据还包括演练预案库，演练预案库包括在各个待演练事故状态下，事故信息对应的演练预案表，每一演练预案表包括相互关联的各个增强现实显示设备编号以及增强现实显示设备编号对应的增强现实显示设备，本实施方式通过多人协同模块建立当前演练状态下，相关演练人员的增强现实显示设备之间的通信连接，实现相关演练人员之间的实时交互，从而进一步提高应急演练的效果。

作为一种具体的实施方式，电力行业应急演练平台还包括安全告警模块，安全告警模块获取底层数据库中的安全区域信息和演练线路信息，并判断增强现实显示设备的位置信息是否与安全区域信息或者演练线路信息相匹配，若否，则生成告警信息，并通过虚拟信息推送模块将告警信息发送至不匹配的位置信息所对应的增强现实显示设备。在本实施方式中，底层数据库预先存储了待演练事故对应的安全区域信息和演练线路信息，当应急演练人员利用增强现实显示设备进行演练时，安全告警模块实时获取各个增强现实显示设备的位置信息，并判断各个增强现实显示设备的位置信息是否与底层数据库中预先存储的安全区域信息或者演练线路信息相匹配，如果安全告警模块判断增强现实显示设备的位置信息与安全区域信息或者演练线路信息不匹配，表明此时演练人员处于安全区域范围之外或者不在正确的演练线路之上，因而安全告警模块生成告警信息，并将告警信息通过虚拟信息推送模块发送至与安全区域信息或者演练线路信息不匹配的位置信息所对应的增强现实显示设备，以使增强现实显示设备根据告警信息进行相应的告警，如声音告警、虚拟警示灯浮现闪烁等，及时提醒应急演练人员回到安全的区域范围内或者回到正确的演练线路之上，从而保证应急演练人员的人身安全。

电力行业应急演练平台包括用于运行电力行业应急演练平台应用软件的服务器，该服务器为电力行业应急演练平台提供计算功能、储存功能以及联网所需的网络硬件，同时还包括传统的输入设备。

同时，本发明还提出了一种电力行业应急演练系统，该系统包括增强现实显示设备和如上所述的电力行业应急演练平台，增强现实显示设备与电力行业应急演练平台通过高速无线网络连接。当电力行业应急演练系统包括多个增强现实显示设备(增强现实显示设备1至增强现实显示设备n)时，如图2所示，每一增强现实显示设备均与电力行业应急演练平台通过高速无线网络连接。

当进行应急演练时，虚拟事故模块首先根据待演练事故(即虚拟事故)的关键词(例如“火灾”、“爆炸”等)在预设的底层数据库中进行检索，得到待演练事故对应的事故信息和事故空间信息；虚拟信息推送模块获取增强现实显示设备的位置信息，并且当增强现实显示设备的位置信息与待演练事故对应的事故空间信息相匹配时，虚拟信息推送模块将事故信息发送到该增强现实显示设备，从而使得增强现实显示设备根据事故信息生成待演练事故对应的提示信息；虚拟事故模块获取应急演练人员在增强现实显示设备输入的虚拟演练设备和虚拟操作指令，根据应急演练人员输入的虚拟演练设备和虚拟操作指令生成对应的虚拟动作信息，并通过虚拟信息推送模块将生成的对应的虚拟动作信息发送至增强现实显示设备，增强现实显示设备则根据虚拟动作信息更新提示信息，进而改变应急演练人员所观察到的虚拟事故现象的状态和外观，或者改变应急演练人员所听到的声音，最终实现应急演练人员对虚拟事故的处置。同时，本发明所提出的电力行业应急演练系统还能够实现对各个参与应急演练的演练人员的任务分配并通过增强现实显示设备显示演练人员任务图像，指导演练人员顺利完成演练任务，以及将相互关联的增强现实显示设备之间建立通信连接，实现相关演练人员之间的实时交互，从而进一步提高应急演练的效果。

在具体实施时，电力行业应急演练系统包括用于运行演练管理子系统应用软件的计算机，该计算机为电力行业应急演练管理子系统提供计算功能、储存功能以及联网所需的网络硬件，还包括传统的输入设备，如鼠标、键盘等。

作为一种具体的实施方式，如图3所示，电力行业应急演练系统还包括演练管理子系统，演练管理子系统包括管理模块、监控模块和交互模块，演练管理子系统与电力行业应急演练平台通过高速有线网络连接；管理模块获取演练管理人员输入的控制指令，根据控制指令设定演练人员任务信息；监控模块调用虚拟动作信息和增强现实显示设备采集的现实场景音视频信息，并通过交互模块对更新后的提示信息和现实场景音视频信息进行显示。

在本实施方式中，电力行业应急演练平台包括增强现实显示设备、电力行业应急演练平台和演练管理子系统，其中，增强现实显示设备和电力行业应急演练平台通过高速无线网络连接，演练管理子系统和电力行业应急演练平台通过高速有线网络连接，演练管理人员通过演练管理子系统实现对应急演练的监控与管理，具体地，演练管理人员通过管理模块输入控制指令，管理模块根据控制指令设定演练人员任务信息，可根据演练管理人员的需要临时改变应急演练人员的演练任务，同时管理模块还负责全部演练过程的所有信息的记录和存储；增强现实显示设备采集应急演练人员所在现实场景的视频信息(包括音频信息)，获得与应急演练人员同视角的现实场景音视频信息，并通过高速有线网络实时传至演练管理子系统，监控模块调用现实场景音视频信息和电力行业应急演练平台生成的虚拟动作信息，并通过交互模块对更新后的提示信息和现实场景音视频信息进行显示。

本发明基于增强现实技术和头戴式增强现实设备，结合电力行业特点和多人协同应急演练的需求进行相应开发，构建一种基于增强现实设备的电力行业多人协同应急演练系统。该系统可创建一种“真实生产现场+虚拟事故”的演练环境，演练人员可以在真实的电力行业生产现场环境中运动。系统能够将应急事件及事故现象全息影像化，推送到演练人员视野中合适位置，演练人员被赋予特定的角色，通过头戴式增强现实眼镜实现与现实场景、虚拟事件及事故进行交互。该系统支持多人协同演练，各演练人员佩戴的增强现实眼镜通过高速无线网络与同一支撑平台相连；该系统支持演练管理人员对角色、事故、任务、演练过程等进行管理和监控。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电力行业应急演练方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据待演练事故的关键词在预设的底层数据库中进行检索，得到所述待演练事故对应的事故信息和事故空间信息；

获取增强现实显示设备的位置信息，当所述位置信息与所述事故空间信息相匹配时，将所述事故信息发送至增强现实显示设备，以使所述增强现实显示设备根据所述事故信息生成所述待演练事故对应的提示信息；

获取应急演练人员在所述增强现实显示设备输入的虚拟演练设备和虚拟操作指令；

根据所述虚拟演练设备和所述虚拟操作指令生成对应的虚拟动作信息；

将所述虚拟动作信息发送至所述增强现实显示设备，以使所述增强现实显示设备根据所述虚拟动作信息更新所述提示信息。

2.根据权利要求1所述的电力行业应急演练方法，其特征在于，

所述底层数据库包括演练人员任务库，在所述演练人员任务库中查找所述事故信息对应的增强现实显示设备编号和每一所述增强现实显示设备编号对应的演练人员任务信息；

当所述位置信息与所述事故空间信息相匹配时，将所述演练人员任务信息发送至对应的增强现实显示设备，以使对应的增强现实显示设备根据所述演练人员任务信息生成演练人员任务图像。

3.根据权利要求2所述的电力行业应急演练方法，其特征在于，

所述底层数据库还包括演练预案库，在所述演练预案库中查找所述事故信息对应的协同演练预案表；

当所述位置信息与所述事故空间信息相匹配时，将所述协同演练预案表中各个所述增强现实显示设备编号对应的增强现实显示设备之间建立通信连接。

4.根据权利要求1至3任一项所述的电力行业应急演练方法，其特征在于，

获取所述底层数据库中的安全区域信息和演练线路信息；

判断所述位置信息是否与所述安全区域信息或者所述演练线路信息相匹配，若否，则生成告警信息，并将所述告警信息发送至不匹配的位置信息所对应的所述增强现实显示设备。

5.一种电力行业应急演练平台，其特征在于，包括：

虚拟事故模块，用于根据待演练事故的关键词在预设的底层数据库中进行检索，得到所述待演练事故对应的事故信息和事故空间信息；

虚拟信息推送模块，用于获取增强现实显示设备的位置信息，当所述位置信息与所述事故空间信息相匹配时，将所述事故信息发送至增强现实显示设备，以使所述增强现实显示设备根据所述事故信息生成所述待演练事故对应的提示信息；

所述虚拟事故模块还用于获取应急演练人员在所述增强现实显示设备输入的虚拟演练设备和虚拟操作指令，根据所述虚拟演练设备和所述虚拟操作指令生成对应的虚拟动作信息，并通过所述虚拟信息推送模块将所述虚拟动作信息发送至所述增强现实显示设备，以使所述增强现实显示设备根据所述虚拟动作信息更新所述提示信息。

6.根据权利要求5所述的电力行业应急演练平台，其特征在于，还包括任务分配模块，

所述底层数据库包括演练人员任务库，所述任务分配模块在所述演练人员任务库中查找所述事故信息对应的增强现实显示设备编号和每一所述增强现实显示设备编号对应的演练人员任务信息；

当所述位置信息与所述事故空间信息相匹配时，所述任务分配模块通过所述虚拟信息推送模块将所述演练人员任务信息发送至对应的增强现实显示设备，以使所述增强现实显示设备根据所述演练人员任务信息生成演练人员任务图像。

7.根据权利要求6所述的电力行业应急演练平台，其特征在于，还包括多人协同模块，

所述底层数据库还包括演练预案库，所述多人协同模块在所述演练预案库中查找所述事故信息对应的协同演练预案表；

当所述位置信息与所述事故空间信息相匹配时，所述多人协同模块将所述协同演练预案表中各个所述增强现实显示设备编号对应的增强现实显示设备之间建立通信连接。

8.根据权利要求5至7任一项所述的电力行业应急演练平台，其特征在于，还包括安全告警模块，

所述安全告警模块获取所述底层数据库中的安全区域信息和演练线路信息，判断所述位置信息是否与所述安全区域信息或者所述演练线路信息相匹配，若否，则生成告警信息，并通过所述虚拟信息推送模块将所述告警信息发送至不匹配的位置信息所对应的所述增强现实显示设备。

9.一种电力行业应急演练系统，其特征在于，包括增强现实显示设备和权利要求5至8任意一项所述的电力行业应急演练平台，

所述增强现实显示设备与所述电力行业应急演练平台通过高速无线网络连接。

10.根据权利要求9所述的电力行业应急演练系统，其特征在于，还包括演练管理子系统，所述演练管理子系统包括管理模块、监控模块和交互模块，

所述演练管理子系统与所述电力行业应急演练平台通过高速有线网络连接；

所述管理模块获取演练管理人员输入的控制指令，根据所述控制指令设定所述演练人员任务信息；

所述监控模块调用所述虚拟动作信息和所述增强现实显示设备采集的现实场景音视频信息，并通过交互模块对更新后的提示信息和现实场景音视频信息进行显示。