自适应的变电运维知识学习与技能演练方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自适应的变电运维知识学习与技能演练方法，构建变电运维知识图谱；基于变电运维知识图谱进行知识学习；基于变电运维知识图谱进行技能演练，本发明专利技术结合变电运维专业知识体系，通过知识/技能集构建、学习/演练路径规划、学习内容推荐/演练场景生成、循环迭代式知识学习/技能演练，实现持续自适应个体能力水平的学习演练过程。该方法为实现变电运维人员个性化培训提供了有效的解决方案。电运维人员个性化培训提供了有效的解决方案。电运维人员个性化培训提供了有效的解决方案。

【技术实现步骤摘要】
自适应的变电运维知识学习与技能演练方法及系统


[0001]本专利技术属于仿真培训学习与技能演练
，尤其涉及一种自适应的变电运维知识学习与技能演练方法及系统。

技术介绍

[0002]随着新一代电力系统建设的发展，大量数字化智能化的新设备、新系统在变电站投入应用，对变电运维人员的知识技能提出了更高要求，迫切需要快速提高变电运维人员在设备日常维护、倒闸操作、巡视、故障与异常处理、维护检修、设备验收等方面的知识技能水平。目前，针对变电运维人员的培训主要通过理论知识培训、师傅带徒弟、利用真实设备实训及变电站仿真培训等方式开展。其中，采用全数字仿真培训系统解决了难以在真实变电站内实地培训的难题，并较之其他培训方式成本低、效率高，逐步成为变电运维人员的主流培训方式。
[0003]然而，现有大部分变电站仿真培训系统仅提供简单的学习、练习和考试功能，学习资源管理粗放，培训内容千人一面，效果不佳。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供一种自适应的变电运维知识学习与技能演练方法及系统，能够本专利技术所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：第一方面，提供了一种自适应的变电运维知识学习与技能演练方法，包括：构建变电运维知识图谱；基于变电运维知识图谱进行知识学习；基于变电运维知识图谱进行技能演练。
[0005]结合第一方面，进一步的，所述构建变电运维知识图谱包括：将获取的变电运维数据按照数据对象类别分层；定义各层中的节点及其属性；建立各节点之间的关联关系。
[0006]结合第一方面，进一步的，所述关联关系包括包含关系、先导关系以及实体关系。
[0007]结合第一方面，进一步的，所述基于变电运维知识图谱进行知识学习包括：根据变电运维人员的学习任务，采用变电运维知识图谱构建学习任务对应的知识集；根据学习任务对应的知识集规划学习路径；根据规划学习路径分别以图谱和序列的方式进行待学习知识点展示；通过选定待学习知识点进入知识学习的学习、练习或测试环节；通过知识学习的测试环节或者学习环节中的学前小测对变电运维人员的能力水平进行评定；
在学习环节中根据变电运维人员的能力水平推荐学习资源。
[0008]结合第一方面，进一步的，所述根据变电运维人员的能力水平推荐学习资源包括：根据变电运维人员的能力水平和学习资源计算变电运维人员与学习资源的距离；与变电运维人员距离越小的学习资源越优先推荐。
[0009]结合第一方面，进一步的，所述构建学习任务对应的知识集包括：在变电运维知识图谱中按照电压等级和任务名称匹配节点名称与学习任务最相近的知识点，以该知识点为起始知识点，搜索以“包含”关系与其相连的所有子辈知识点；若与学习任务最相近的知识点不包含子辈知识点，则搜索以“先导”关系与该知识点相连的先导知识点，将该知识点及其先导知识点组成知识集合，知识集构建结束；若与学习任务最相近的知识点包含子辈知识点，则搜索以“先导”关系与子辈知识点相连的先导知识点，将起始知识点、起始知识点的子辈知识点和子辈知识点的先导知识点组成知识集合，知识集构建结束。
[0010]结合第一方面，进一步的，所述规划学习路径包括：先导知识点优先于后继知识点；子辈知识点优先于父辈知识点；同为某一知识点的子辈知识点，优先学习包含更多子辈知识点的子辈知识点；同为某一知识点的先导知识点，优先级相同，随机排列学习顺序。
[0011]结合第一方面，进一步的，所述基于变电运维知识图谱进行技能演练包括：根据变电运维人员的演练任务，采用变电运维知识图谱构建演练任务对应的技能集；根据技能集规划技能演练路径；根据技能集和技能演练路径分别以图谱和序列的方式进行待演练技能点的展示；通过选定待演练技能点进入技能演练的学习、练习或测试环节。
[0012]第二方面，提供了一种自适应的变电运维知识学习与技能演练系统，包括：图谱构建模块，用于构建变电运维知识图谱；知识学习模块，用于基于变电运维知识图谱进行知识学习；技能演练模块，用于基于变电运维知识图谱进行技能演练。
[0013]本专利技术的有益效果：本专利技术结合变电运维专业知识体系，通过知识/技能集构建、学习/演练路径规划、学习内容推荐/演练场景生成、循环迭代式知识学习/技能演练，实现持续自适应个体能力水平的学习演练过程。该方法为实现变电运维人员个性化培训提供了有效的解决方案。
附图说明
[0014]图1为本专利技术中的变电运维知识图谱结构示意图；图2为本专利技术中变电运维知识学习流程图；图3为本专利技术中变电运维技能演练流程图。
具体实施方式
[0015]为了进一步描述本专利技术的技术特点和效果，以下结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步描述。
[0016]实施例1如图1
‑
3所示，一种自适应的变电运维知识学习与技能演练方法，包括以下步骤：步骤一、构建变电运维知识图谱根据实际变电站内的一、二次设备，OMIS、PMIS系统，操作票与工作票，变电运维职业能力培训规范教材，变电运维岗位能力培训规范等相关材料，按照物理层、业务层、基础层3个层次，对变电运维相关内容进行梳理：1）物理层：物理层中包括变电站内全部一、二次设备、以及实际操作票、工作票、运行规程、管理规定等业务相关内容。物理层的数据来源于物理世界中变电站内的真实设备及工作任务。
[0017]2）业务层：业务层中对变电站内的设备、工器具、系统以及工作任务（倒闸、巡视、维护、异常处理、事故处理等）进行抽象化提取，并按照不同的电压等级进行分类。业务层中的知识与物理层中的实体一一对应，比如：物理层中的“莫高变#1主变”与业务层中的“变压器”对应，物理层中的“莫高变7510断路器全面巡视”与业务层中的“断路器全面巡视”对应。业务层的数据来源于变电运维职业能力培训规范教材、变电运维岗位能力培训规范等专业教材。
[0018]3）基础层：基础层中包括变电运维所涉及的基本概念、原理等，作为通用知识支撑业务层中所包含的变电运维专业知识技能。基础层的数据来源于电力系统分析、电力电子技术、电子技术、电工基础、高电压技术基础、电气识绘图基础、机械制图等基础教材。
[0019]在此基础上，进一步定义各个层级中的节点及其属性，包括节点类型、节点名称、节点名称类型。节点类型分为知识类节点、技能类节点和实体类节点（以下统称为知识点、技能点和实体点），知识点以概念、原理、理论类知识为主，比如“断路器的工作原理”是知识点。技能点以变电运维相应的操作技能为主，比如“断路器运行转热备”是技能点。实体点是变电站实际存在的设备、操作票、运维作业内容等，比如“莫高站#1主变”和“莫高站#1主变吸湿器更换”均为实体点。依照上述定义，物理层中的节点均为实体点，业务层中的节点包含知识点和技能点，基础层中的节点均为知识点。节点名称是节点的名字，节点名称类型根据节点名称所代表的内容，可以分为设备、保护、回路、组件、工具、仪器、任务等。
[0020]进一步定义3种节点之间的关联关系，如附图1所示：1）包含关系：节点所表征的内容之间存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应的变电运维知识学习与技能演练方法，其特征在于，包括：构建变电运维知识图谱；基于变电运维知识图谱进行知识学习；基于变电运维知识图谱进行技能演练。2.根据权利要求1所述的一种自适应的变电运维知识学习与技能演练方法，其特征在于，所述构建变电运维知识图谱包括：将获取的变电运维数据按照数据对象类别分层；定义各层中的节点及其属性；建立各节点之间的关联关系。3.根据权利要求1所述的一种自适应的变电运维知识学习与技能演练方法，其特征在于，所述关联关系包括包含关系、先导关系以及实体关系。4.根据权利要求2所述的一种自适应的变电运维知识学习与技能演练方法，其特征在于，所述基于变电运维知识图谱进行知识学习包括：根据变电运维人员的学习任务，采用变电运维知识图谱构建学习任务对应的知识集；根据学习任务对应的知识集规划学习路径；根据规划学习路径分别以图谱和序列的方式进行待学习知识点展示；通过选定待学习知识点进入知识学习的学习、练习或测试环节；通过知识学习的测试环节或者学习环节中的学前小测对变电运维人员的能力水平进行评定；在学习环节中根据变电运维人员的能力水平推荐学习资源。5.根据权利要求2所述的一种自适应的变电运维知识学习与技能演练方法，其特征在于，所述根据变电运维人员的能力水平推荐学习资源包括：根据变电运维人员的能力水平和学习资源计算变电运维人员与学习资源的距离；与变电运维人员距离越小的学习资源越优先推荐。6.根据权利要求4所述的一种自适应的变电运维知识学习与技能演练方法，其特征在于，所述构建学习任务对应的知识集包括：在变电运维...

【专利技术属性】
技术研发人员：高琦，刘璐，林昌年，范玉昆，林春龙，高峰，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：