第１４卷 第１期 ２０１４住 中 国水运 Ｖｏ１．１４ Ｊａｎｕａｒｙ Ｎｏ．１ ２０１４ １月 Ｏｈ ｉ ｎａ Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ 输电线路高空检修作业三维仿真培训系统研究 陆新秋，苏 晓，潘继华，邵 波，吴 鹏，钱（江苏省电力公司无锡供电公司，江苏无锡２１４０００） 磊，付 鑫 摘要：文中主要介绍了输电线路高空检修作业的相关技术，以及相关培训对于实际检修作业中的重要意义，同时 介绍和分析比较了常用的几种作业培训方式方法之间的差异及优缺点，以及在培训过程中遇到的相关问题和不足。 最后介绍了三维动态培训系统的技术要点和系统的软件、硬件的开发实现，阐述了该种培训方法较常规培训方法的 优势和重要意义。 关键词：输电线路；检修作业；培训系统；三维动态模型 中图分类号：ＴＭ８４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９７３（２０１４）０１—００７６—０３ 引 言 输电线路检修作业人员的工作危险性，对进一步提高输电线 路检修作业效率产生了不利影响，所以进行相关的检修培训 就极具有实际意义。 二、输电线路带电作业培训方法 １．理论教学方法 电力供应与社会经济和人民生活息息相关，随着我国电 力系统现代化进程的Ｅｌ益加快，其整体规模越来越大，随着 同塔多回线路的增多，架空输电线路检修作业操作也越来越 复杂，对电力作业人员的技术水平、业务熟练程度等也提出 了越来越高的要求。从而进行各种形式的培训和学习对于检 修工作的有效实施和工作人员来说是具有很重要的意义换个 价值的。 （１）定期学习带电作业相关理论知识 定期学习带电作业相关理论知识作为带电作业培训理论 教学方法常规办法，主要通过举办培训班实施正面教育，对 作业人员进行理论强化，以提高安全素质和安全意识。 （２）举行带电作业技术交流活动 本文紧密结合输电线路高空作业实际，探讨输电线路带 电、停电检修作业中作业人员站位与配合的要求，综合分析 出针对各种输电线路高空检修工作的作业方式，提高了输电 为全面推广带电作业方法，提高广大带电作业人员的作 业水平，各电力企业通过举办经验交流会，在以 安规 和 各作业项目指导书等规范为指导的前提进行技术交流。 （３）组织带电作业相关理论考试 通过理论考试以选择题、填空题、问答题等形式，对学 员的带电作业技能水平进行考核，考核内容包括国网标准和 行业标准等内容。 ２．实动Ｉ方法 线路检修作业的安全性和工作效率，为进一步规范输电线路 检修作业提供了理论依据，保证了输电线路检修的安全可靠 运行，填补了输电线路标准化高空作业站位、配合的空白， 为各输电线路检修作业提供合理的作业方式。 一、输电线路高空检修特点和难点 架空输电线路检修作业通常需要作业人员攀登上几十米 的杆塔上操作，作业强度大，技术难度高。为规范检修作业 流程，将检修步骤标准化，提高检修作业的安全性是非常必 要和重要的。 在工作过程中，作业人员的站位配合，进行停电、带电 检修时手持工器具的使用技巧，以及杆塔上人员的与地面人 员的协调配合等都将直接影响到检修工作的完成质量和工作 效率。而这些标准仅仅只涉及到检修作业操作流程的层面， 而在杆塔上进行高空作业的人员常常缺乏正确选择安全合理 作业方式的能力，也没有规范性的杆塔站位指导，在杆塔上 （１）观看式培训 通过实训室展示各类工器具、金具等，面向新员工进行 基础知识培训，同时配备一些事故案例展览板，以提高受训 人员的安全意识。主要有事故案例展示和工器具及金具展示 两种重要形式。 （２）技能性培训 技能性培训通过建立技能实训室，重点进行带电作业基 本安全技能、实操技能等培训，使受训学员在实际操作过程 中快速掌握基本救护常识、工器具使用以及实操技能，进一 步提高受训学员综合技能水平。 （３）体验式培训 体验式培训注重强调负面刺激，在不发生安全事故、不 增加安全风险的前提条件下，再现电力生产中某些习惯性违 进行高空工作时难免会出现危险动作；杆塔操作人员之问缺 乏相互配合协作的能力；检修作业时也不能够精确把握与带 电体的安全距离；杆塔高空作业人员使用工器具时也会由于 缺乏科学合理的经验而消耗了过多的体力；杆塔下方配合人 员缺少科学合理的指导，因此也不能够准确定位所站的安全 工作区域，这些问题都给安全生产带来了隐患，增加了架空 收稿日期：２０１３—１０—１９ 章的安全事故情景。允许受训学员在培训过程中犯错。受训 作者简介：陆新秋（１９６２一），男，江苏无锡人，江苏省电力公司无锡供电公司输电运检工区副主任，高级工程师。 苏晓（１９８７一），男，江苏无锡人，江苏省电力公司无锡供电公司１ １０千伏及以下高压带电作业一班副班 长，技师、助理工程师。 ７８ 中国水运 第１４卷 实基础开发平台，具有开发速度快、应用程序稳定的优势；与 将输电线路高空检修作业三维仿真培训系统软件在高配 置电脑上进行集成、调试运行，根据运行情况改进、优化设计。 五、总结 ＶＩＲｔｏｏｌｓ相比，Ｑｕｅｓｔ３ｄ具有开发成本低、周期更短的优势。 （２）模型与场景设计 模型和场景设计中的关键问题是模型的精度的把握，主 要解决方案是通过高精度图片精确建模，同时通过相关设备 的生产数据，进行精度控制。 仿真培训系统中所涉及的模型与场景有带电作业环境场 景、各种设备与工具的模型、人物模型等。 （３）动画制作 本文立足已有规范化带电作业操作方法研究成果，开发 切合实际需要的带电作业的三维仿真培训软件系统，同时根 据不同培训需求，开发系列化硬件培训设备，实现资料查询、 在线学习、在线考试、仿真操作、协同作业等应用功能；同 时进一步的研究内容是在研发交流输电线路带电作业仿真培 训系统的基础上，针对超、特高压直流线路带电作业的技术 特点，研发切合直流线路带电作业实际需求的仿真培训功能。 第一阶段为动画脚本策划阶段，这一阶段主要形成文字 剧本； 后期需要解决的问题有：针对不同地区带电作业方法的 地区差异性问题，在实现培训项目标准化的前提下，要达到 典型作业项目的全覆盖，能广泛适用于全国各地带电作业培 训工作，同时需要深化仿真培训系统的应用，将培训业务范 第二阶段为分镜头设计阶段，这一阶段主要根据脚本设 计每个动画镜头的表现形式，可以有草图的方式表现； 第三阶段为模型及场景制作阶段，这一阶段完成全部的 模型制作工作。 第四阶段为动画调试阶段； 第五阶段为动画渲染阶段； 第六阶段为动画输出阶段，完成ＡＶＩ文件的输出。 （４）数据库设计 围扩展到安规、运检等其他电力作业项目，以达到对电力作 业培训的全覆盖。 参考文献 …潘金生．国外带电作业现状及我国带电作业发展方向【Ｉ１． 华北电力，１９９２． 输电线路高空检修作为仿真培训系统用数据库主要管理 以下数据：用户数据、成绩数据、外部文件路径。 【２】胡涛，胡毅．输电线路带电作业的安全防护 高电压技 术，２００６．０５． 对于该系统而言，各种模型、动画数据存储在磁盘中， 并在数据库存放文件的路径，数据调用通过查询数据库中的 文件路径来实现。 在本平台上，采用有限状态机控制预读数据的方式，判 断下一步需要用到的图片和动画等，采用预先读取的方式， 将调用的时间分摊到前面的几个阶段，当调用开始时，表现 的非常高效。 （５）软件开发流程 在软件开发过程，采用循环开发和并行开发的模式，加 快整个项目的开发进度。开发过程中，不断的反馈开发信息， 实时进行修改；各个相对的模块并行开发。 （６）系统集成 …●…●…＿…＿…＿…●…●…●…＿…＿…● …【３１赵先德．输电线路基础【Ｍ】．北京：北京中国电力出版社， ２００６：７－８． 【４】陈海东．多媒体技术及应用系统【Ｍ１．北京：北京师范大学 出版社． 【５】王中平．计算机多媒体应用系统【ＭＪ．西安：陕西电子出版 社．１９９４． 【６】龚庆武，姜芳芳．基于虚拟现实技术的变电站仿真培训系 统［ＩＪ．电网技术，２０（１５，２９（２４）：７４—７７． 【７１王勇，王志邦等．电气试验数字仿真与网络培训系统的设 计与实现 电力系统自动化，２（）０８，３２（９）：１００—１０３． 【８】乔卉．面向电力培训的三维交互仿真平台的设计与实现Ｕ１ ＿电力自动化设备，２０１３，６：３３（６）． ●…●…●…＿…＿…＿…＿…＿…●…＿…＿一＿ （上接第７５页） 通过此图我们可以看出对于同一深度，尽管测试结果非 常接近，但是通过对比两个地层，我们还是可以清晰的看出 随着半径的增加，导热系数有所下降。分析原因可能是因为 半径较大处，热影响较慢，温升变化也较为缓慢，所以导致 测得的导热系数较小。 五、结论 【１１王泽生，颜爱斌，郭进京．地下层状结构土体中埋管换热 器的传热分析卟太阳能学报，２００９，３０（２）：１８８—１９２． 【２】ＥＲＮＳＴ Ｒ，ＬＡＤＩＳＬＡＵＳ Ｒ ＵＬ ＲＩＣＨ Ｓ．Ａ Ｎｅｗ，Ｓｍａｌｌ， Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｉｎｓｔ ｒｕｍｅｎｔ ｔｏ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ Ｇｒｏｕｎｄ ＴｈｅｒｍａｌＣｏｎｄｕｃｔ ｉｖｉｃｖ Ｉｎ２ｓｉｔ Ｕ ｆｏｒ Ｂｏｒｅｈｏｌｅ Ｈｅａｔ Ｅｘｃｈａｎｇｅｒ Ｄｅｓｉｇｎ［Ｃ］．／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ Ｗｏｒｌｄ Ｇｅｏｔ ｈｅｒｍａｌ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ， Ａｎｔａｌｙａ，Ｔｕｒｋｅｙ，２００５：２４—２９． （１）将传统的线热源模型引入到不同地层的导热系数测 定中来，实现了分层导热系数的现场测定。 【３ｊ Ａｕｓｔｉｎ Ｗ Ａ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａｎ Ｉｎ ｓｉｔｕ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒＭｅａｓｕｒｉｎｇ Ｇｒｏｕｎｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ【Ｄ】．Ｓｔｉｌｌｗａｔｅｒ，Ｏｋｌａｈｏｍａ： Ｏｋｌａｈｏｍａ Ｓｔａｔｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，１ ９９８． （２）通过线性拟合发现此方法可行，且拟合程度较高。 （３）通过分析，发现此现场测试方法与室内试验测定结 果相对误差很小，结果可行。 （４）通过对不同半径处的试验结分析得到因为半径较大处， 【４１于志明，彭晓峰，方肇洪等．基于线热源模型的地下岩土 热物性测试方法Ｕ１＿太阳能学报，２００６，２７（３）：２７９—２８３． 【５】赵军，段征强，宋著坤等．基于圆柱热源模型的现场测量 地下岩土热物性方法Ｕ】．太阳能学报，２００６，２７（９）： ９３４－９３６． 热影响较慢，温升变化也较为缓慢，所以导致测得的导热系数较 小，也就是随着半径增大，同一深度的导热系数有减小的趋势。 参考文献
