摘要:通過使用三維動畫及游戲開發技術，將網絡游戲與電力安全生產教育完美結合，在計算機世界中模擬了電力行業日常運行操作。通過對曲臂式隔離開關等設施的實物建立對應的三維模型，同時用數學模型對更換曲臂式隔離開關的操作流程進行描述，在電腦中模擬了曲臂式隔離開關的更換及調試等過程，讓電力員工能夠在電腦中完整地學習更換曲臂式隔離開關及所需要注意的安全事項。
　　關鍵詞：曲臂式隔離開關，電力安全教育，模擬培訓，虛擬現實
　　1、背景及現狀
　　近年來，隨著國民經濟的高速發展，電力能源需求量不斷增加。電力系統員工的安全意識也需要加強。然而傳統的教育手段存在著如：培訓手段單一，教育方式缺乏多樣化；重安全意識教育，輕安全技能教育；電力設備成本高昂，用于電力教育不太現實等問題[2]。
　　面對傳統電力安全教育中存在的這些問題，亟需我們能夠探索出一條能夠吸取傳統電力教育模式優點，克服其缺陷的電力教育新路子。而近年來，以網絡、虛擬現實、三維圖形技術為代表的電腦信息科技的發展，為電力安全教育的實施提供了新思路。
　　電力系統近年來在IT基礎設施方面取得了巨大成就，目前電力系統信息化建設硬件環境已經基本構建完成，硬件設備數量和網絡建設狀況良好，在各個電力生產的關鍵環節已初步實施了信息化。同時也逐步健全和完善了信息化管理機制，培養和建立了一支強有力的信息技術隊伍，為電力工業中IT技術的縱深應用構建了堅實的基礎。這也為計算機科技與電力安全教育的結合在現實層面上提供了可行性。
　　2、目的
　　通過采用三維動畫虛擬現實的方式可以有效的解決傳統的電力教育中存在的問題。在更換曲臂式隔離開關的模擬培訓中，通過模擬操作，使電力員工能夠快速掌握曲臂式隔離開關的安裝及調試工作中的技術要求和安全要點，預知工作中需重點把關的技術要求和潛在的危險，在提高電力員工技術水平的同時，激發員工的學習興趣與積極性，降低電力教育的成本。3、技術要點及實現
　　隨著電腦多媒體技術的發展與普及，三維模擬技術的成熟以及網絡的發展與帶寬的增大，可以利用三維動畫技術模擬現場操作，再加入邏輯判斷，完整的將“更換曲臂式隔離開關工作”展現出來，系統結構如圖1所示：
　　
　　圖1模擬操作系統結構圖
　　在電腦系統中模擬“更換曲臂式隔離開關工作”主要用到以下幾個技術要點：
　　1、現場模擬：
　　1.1現實工作中的變電站場景：需更換的曲臂式隔離開關、吊車、切割工具、各種材料、工器具等，可以利用3D技術，進行虛擬化；
　　1.2利用三維建模技術，可以形象逼真的展現工作場景和器械在工作中的各種運動狀態。
　　2、仿真動畫：模擬現實中的現場交底、拆除引線、靜觸頭安裝等工作，將每一步中的人物動作以三維動畫的形式展現。使被培訓員工以操作人的身份進行操作，了解每一步動作以及操作順序。
　　如封頂板的安裝：操作人必須將封頂板放平、放正，使三相封頂板高度基本保持一致，用沿線拉三相封頂板對應孔中心至一條直線等三個步驟，才判斷為正確；否則將被扣分或判為錯誤。整個過程較為復雜，涉及到的動作細節很多，通過逼真的動畫形式，將整個過程表現出來。
　　
　　圖2封頂板安裝正確位置
　　3、邏輯判斷：通過借助電腦程序，加入一定的邏輯判斷。例如：工作設備兩側都帶電，操作時必須符合《電業安全工作規程》中的相關規定，與不停電設備保持安全距離需要參考表1[1]：
　　
　　電壓等級（kV） 安全距離（m）
　　10及以下（13.8） 0.70
　　20、35 1.00
　　63（66）、110 1.50
　　220 3.00
　　330 4.00
　　500 5.00
　　
　　表1設備不停電時的安全距離
　　操作人在操作中必須嚴格按照上述規定進行作業，如果未按規定作業，則給予扣分或演示事故動畫，并將原因進行記錄。
　　4、違規操作記錄：將電力安全生產中的一些細節融入到培訓系統中，如：登高作業超過2米必須系安全帶；氣割時，氧氣瓶與乙炔瓶不得近距離擺放等，在培訓結束時將這些記錄列出，使操作者清楚的認識到哪些操作是違規的，并結合計分系統，給操作者打分。通過加入試題、陷阱等形式，合理的展現出工作中的要點，并在要點處設置記錄點，當發生違規操作時，立即進行記錄。
　　除了上述技術外，還需要結合網絡流媒體技術[3]，通過網絡部署，如圖3：
　　
　　圖3操作系統網絡部署
　　將更換曲臂式隔離開關模擬培訓應用于計算機網絡中。一方面解決了設備問題：只需要一臺連通網絡的電腦，電力員工就可以登錄系統進行培訓，減少了設備資金的投入，也減少了資源與空間的浪費；另一方面也解決了時間和地域的限制：不需要將員工集中進行培訓，只要有一定的網絡條件，甚至可以在家中進行培訓。
　　4、總結
　　在模擬培訓中，將工作中各個流程都體現出來，從現場交底到驗收、終結工作票，并舍去了一些前期現場摸底及工作準備等相對次要的內容。
　　如何將安全知識要點合理的展現出來是模擬培訓軟件制作的關鍵。
　　模擬培訓以試題、陷阱等形式，通過記錄錯誤，并在培訓結束后列出的方式，使操作者更容易記住這些要點，達到在實際的操作中有意識避免這類錯誤發生的目的。
　　參考文獻
　　[1]《電業安全工作規程》（2005）
　　[2]謝曉明:《電力企業安全教育機制的創新》
　　[3]申蔚，夏立文（2002）：《虛擬現實技術》，希望電子出版社