我国目前已进入各种突发事件的高发期，而国家历来高度重视突发事件的应对处理。电力生产过程中,任何细小的差错都会造成事故,任何事故都会造成损失,轻者损坏设备,重者造成大面积停电及人身伤亡事故,直接影响到企业的经济效益和社会效益。通过制定严谨、可靠的应急预案，并经常进行模拟推演，可以在很大程度上减少事故造成的损失。
为了正确、安全、快速、有效、科学地处理大面积停电事故，提高公司的事故应急和抗风险能力，国家电网公司等上级单位明确提出各单位“每年至少举行一次演练”。
传统的演练方式包括桌面演练和实兵演练，桌面演练虽然成本低、安全但却无法真实表现突发事件、准备周期长，需要剪辑大量视频和材料、易于出现形式化。而实兵演练虽然可以再现场景但却成本较高，难以搭建环境，需要考虑安全因素。所以传统应急演练自身所具有的缺陷也大大限制了其使用范围与规模。
该系统用Unity3D作为开发环境，用redis完成数据库，用C#技术开发。设计主要包括“基于C#的互动式处置大面积停电应急演练系统的设计与实现”的具体分析、规划设计和如何实现本系统的各个功能。一开始先查阅各种资料完成本系统的各种需求分析；然后按照需求分析画出本平台的各个功能模块图、E-R图、流程图；接着建立数据表、数据字典；再接着实现各个功能的源代码；最后一部分是检查该系统前台和后台所存在的错误后修改问题。
关键字：演练系统；C#
ABSTRACT
Our country has entered a period of high variety of emergencies, and government have always attached great importance to respond to handle emergencies. Electricity production process, any small mistake can cause an accident, any accident will result in loss of light damage to the equipment, causing heavy human casualties and widespread power outages, directly affect the economic and social benefits. Through the development of rigorous and reliable contingency plans and regular simulation deduction, the loss can be reduced to a large extent caused by the accident.
For proper, safe, fast, effective and scientifically deal with blackouts, improve emergency response and ability to resist risks, the State Grid Corporation and other units of parent companies and units clearly "meets at least once a drill."
Traditional methods include tabletop exercise drills and field exercises and tabletop exercises Although the low cost, but can not secure the performance of real emergencies, long preparation period, requires a lot of video clips and materials prone formalized. And although the higher military exercise can reproduce the scene but the cost is difficult to set up the environment, safety factors need to be considered. Therefore, the traditional emergency drill itself has defects also greatly limits its scope and scale.
The system uses Unity3D as a development environment, complete with redis database, using C # technology development. Design includes a detailed analysis, "Design and Implementation of C # interactive disposal blackout emergency drill system," the planning and design and how to implement the various functions of the system. Start by access to a variety of information to complete the analysis of the system's various needs; needs analysis and follow this platform to draw each functional block diagram, ER diagrams, flowcharts; then create data tables, data dictionary; then went on to achieve each function source code; the last part of the problem is to modify the system to check the foreground and background of the bug .
Key words：Training System JSP; navigation;C#
目 录
摘 要 II
ABSTRACT III
1 前言 1
1.1 研究背景与意义 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究意义 1
1.2 同类产品现状 2
1.2.1 同类产品比较 2
1.2.2 本系统的优势： 2
1.3 研究内容 4
2 开发工具和相关技术 5
2.1 三维造型技术 5
2.2 场景优化技术 6
2.3 网络同步 6
2.4 虚拟现实技术 6
2.4.1 特点 7
2.4.2 Unity-3D和其在应急演练中的应用 8
2.5 实时语音技术 10
2.5.1 电话模块 10
2.5.2 SIP协议 11
2.5.3 PJSP协议库 13
2.6 Node.js技术 14
2.6.1 Node.js简介 14
2.6.2 Node.js特点 14
2.6.3 Node.js工作原理 15
2.6.4 Pomelo框架 17
3 需求分析 19
3.1 系统性能需求 19
3.2 系统技术需求 19
3.3 系统功能需求 19
3.3.1 总体功能 19
3.3.2 具体模块功能 20
4 逻辑结构设计 21
4.1 角色设计 21
4.2 框架设计 21
4.2.1 功能框架 21
4.2.2 系统框架 22
4.3 硬件部署与架构 23
5 逻辑结构设计 24
5.1 预防与预警模块 24
5.2 应急响应环节 26
5.3 .系统流程结构 28
5.3.1 演练流程 28
5.3.2 导调流程 29
5.3.3 评估流程 30
6 详细设计与实现 31
6.1 概述 31
6.1.1 主界面 31
6.2 基础操作 31
6.2.1 模式选择 31
6.2.2 用户类型选择 33
6.3 登录 34
6.3.1 演练人员登录 34
6.3.2 导调人员登录 38
6.3.3 评估人员登录 43
6.3.4 观摩人员登录 45
6.4 注销和退出 46
6.4.1 注销 46
6.4.2 退出 48
6.5 其他操作 49
6.5.1 演练任务设置 49
6.5.2 设置演练类别 52
6.5.3 设置交流方式 53
6.5.4 设置任务提示 53
7 结 论 56
7.1 系统特点 56
参 考 文 献 58
致 谢 59
1前言
1.1 研究背景与意义
1.1.1研究背景
《国家突发公共事件总体应急预案》规定，“各地区、各部门要结合实际，有计划、有重点地组织有关部门对相关预案进行演练”。为正确、高效、快速地处置宁夏电网大面积停电事件，最大程度地预防和减少电网大面积停电事件及其造成的影响和损失，保障电网安全稳定运行和可靠供电，保证宁夏电力公司（以下简称公司）正常的生产经营秩序，维护国家安全、社会稳定和人民生命财产安全，公司也制定了详实的应急预案，积极开展应急预案演练。适时开展电网大面积停电事件处置应急预案演练，是应急管理工作一项重要内容。
为了正确、安全、快速、有效、科学地处理大面积停电事故，提高公司的事故应急和抗风险能力，国家电网公司等上级单位明确提出各单位“每年至少举行一次演练”。
传统的演练方式包括桌面演练和实兵演练，桌面演练虽然成本低、安全但却无法真实表现突发事件、准备周期长，需要剪辑大量视频和材料、易于出现形式化。而实兵演练虽然可以再现场景但却成本较高，难以搭建环境，需要考虑安全因素。所以传统应急演练自身所具有的缺陷也大大限制了其使用范围与规模。
1.1.2研究意义
本系统通过三维动画技术和虚拟现实技术建设互动式处置大面积停电应急演练系统，在虚拟环境中建设逼真的城市三维场景，依托于该场景，将应急预案的内容融汇其中，可以直观的使学习者掌握并理解预案全部内容，并可进行重复推演，验证预案的可靠性和合理性。以类似于联机对战游戏的操作方式，让用户对应急预案的各个关键点模拟演练，不但实现了电力企业应急预案的数字化，保证了预案的完整性和规范化，更是利用高技术手段，实现了在真实三维场景下的应急预案的模拟演练，具有逼真程度高、可并行处理、实用性强、演练方便、费用低廉等特性。将彻底解决电力企业应急预案不完整、不规范，难以进行定期演练且演练费用高昂的问题。为企业应急预案的编制、全员培训及演练提供了廉价、高效的现代化手段。
由于虚拟现实技术的实时三维空间表现能力、人机交互式的操作环境以及给人带来的身临其境的感受，它在灾害现场模拟、建筑结构模拟以及在灾害现场模拟基础上进行演习、训练等方面，显示出广阔的应用前景。在虚拟场景中进行大面积停电事件的模拟如模拟设备故障引起大面积停电的场景以及模拟由于台风、雷电等原因引起的大面积停电场景等，可以让学员沉浸在虚拟的三维场景中，具有逼真、安全、成本低廉、易于重复等多种优点，能取得廉价的、近乎实物训练的效果。采用虚拟现实技术实现电网大面积停电事件应急预案演练虚拟化，在不影响电力企业正常生产秩序的情况下，就可以进行应急预案的数字化展示和模拟演练，包括现场认知，组织机构及职责认知、危险源辨识，应急预案的决策分析、事故和应急处置模拟等。这不仅节省了大量的人力、物力、财力，而且重复性好，更加高效。
1.2 同类产品现状
本项目所采用的虚拟现实技术，是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式，与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。
1.2.1同类产品比较
相比国内外其他应急演练系统，本项目研制的互动式处置大面积停电应急演练系统，具有以下特点：
1、真实性，虚拟场景现实感强（声音、影像变化、人物动作、场景等），能后很好的贴近现实环境，是演练人员犹如身临其境，代入感极佳；
2、可扩展性，该系统支持多脚本演练，可以针对不同的脚本，不同的灾害展开演练；
3、科学性，依据科学的计算对场景进行推演，依据物理引擎计算虚拟场景的模拟演示效果；
4、实时性，必须保证虚拟现实演练中产生的各种命令或者行为能够实时地得到响应；
5、协同性，多台计算机终端可以进行协同演练和观察，使多个演练人员在同一个场景内进行联合演练；
6、易用性，友好的用户界面，软件设计符合使用者的习惯与需求。
1.2.2本系统的优势：
1)本系统将虚拟现实和动漫技术相结合，模拟整个灾害的发生过程，在虚拟场景中进行事故模拟，再结合声音效果，让演练人员沉浸在虚拟的三维场景中，并能切身体会到“身临其境”时的心里感受，从而使演练内容更加丰富，更加具有针对性。
2)支持多脚本演练，相较于市面上的演练系统，都存在一个问题，那就是系统的局限性太强，不能支持多脚本演练，这就给用户在使用系统演练时造成了诸多的不便，往往要将有限的资金去购买新的产品，而本系统针对这一问题，提出了完美的解决方案，并将这一方案付诸实践，将系统朝向平台化设计，力求提高系统的复用性，使用户可以安好自己的需求，制定不同的演练脚本来进行演练。
3)将系统与分布式网络协同技术相结合，实现多用户协同演练。每个用户在虚拟环境中都有一个自己的角色，并可以驱动这个“虚拟的自己”去完成相应的任务，同时，还可看到其他人员的位置和动作，并可通过各种通讯机制与其他人员相联络，以保持协同。
4)互动性强，当用户在使用市面上的同类产品进行演练时，往往只是文本这一种途径来进行交流，因此造成了不同的参演人员在演练过程中彼此的交流很少，并且对演练整体进程没有一个很好的把握，与现实生活脱离，往往导致演练没有达到应有的效果，本系统针对这一问题，也进行了很好的解决，将现实生活中的聊天、电话、邮件等嵌入到其中，并且还嵌入了日志模块，是用户在使用时，能够方便交流，也能够对整个演练有一个很好的把握，达到事半功倍的效果。
5)自定义脚本和任务配置功能，将这个功能嵌入其中是对多脚本演练的一个很好的补充，使系统既可以选择演练脚本类型又可以对脚本进行实时的修改，以提高参演人员能够在面对不用的突发状况时的处置能力和更好的验证应急预案的有效性。
6)显著的技术经济效益
提升演练质量、节约演练成本
采用三维动画技术，实现了在真实三维场景下的应急预案的模拟演练，具有逼真程度高、可并行处理、实用性强、演练方便、费用低廉等特性。
提高应急预案管理效率
系统能根据企业特点，结合现有应急预案，完成应急预案的合理化设计，并可进行重复推演，验证预案的可靠性和合理性，提高预案管理效率。
改进员工培训方式
将应急预案融汇于逼真的三维场景其中，以人机交互的操作方式，让用户对应急预案的各个关键点进行演练，可以提高用户的应急处置能力。
7）提供技术、装备和人员等应急保障
技术保障
全面加强技术支持部门的应急基础保障工作。电力管理部门应聘请电力生产、管理、科研等各方面专家，组成大面积停电处置专家咨询小组，对应急处置进行技术咨询和决策支持。电力企业应认真分析和研究电网大面积停电可能造成的社会危害和损失，增加技术投入，研究、学习国际先进经验，不断完善电网大面积停电应急技术保障体系。
装备保障
各相关地区、各有关部门以及电力企业在积极利用现有装备的基础上，根据应急工作需要，建立和完善救援装备数据库和调用制度，配备必要的应急救援装备。各应急指挥机构应掌握各专业的应急救援装备的储备情况，并保证救援装备始终处在随时可正常使用的状态。
人员保障
加强电力企业的电力调度、运行值班、抢修维护、生产管理、事故救援队伍建设，通过日常技能培训和模拟演练等手段提高各类人员的业务素质、技术水平和应急处置能力。
1.3 研究内容
本系统准备采用C#技术开发，数据库用Redis完成，首先通过大量的资料查阅和现场考察具体流程进行需求分析，然后根据分析结果画出系统的简略模块图确定系统的基本功能，并且建立相关的数据表。再完成相关功能模块的源代码编写，初步完成系统的制作，随后进行细节的修改，逐步完善系统功能。最后进行系统测试，检查系统存在的错误，并且进行相应的修改。
