CN105355113A - 用于电气操作的培训系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电气操作的培训系统。该系统包括：设置有数据库的计算机，数据库用于保存各个培训课题的测试数据包；裸眼3D显示器，与计算机连接，用于显示第一视频信息；音响，与计算机连接，用于输出第一音频信息；LED显示器，与计算机连接，用于显示第一运行信息；多个摄像机，与计算机连接，摄像机用于在受训者根据第一视频信息、第一音频信息以及第一运行信息进行模拟操作时，拍摄受训者的操作视频，其中，计算机基于从操作视频中识别出的动作信息判断受训者的模拟操作是否正确，动作信息用于描述受训者进行模拟操作时的手部动作。本发明解决了在电力领域中对员工进行培训的效率较低的技术问题。

Description

用于电气操作的培训系统

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体而言，涉及一种用于电气操作的培训系统。

背景技术

随着坚强智能电网建设的逐步推进，大量新产品、新设备和新工具广泛应用，以及随着信息技术的日新月异，信息沟通渠道和方式极大丰富，传统式安全培训从以下方面显示出不足：一是被动型培训效果差，员工主动参与机会少，培训缺乏积极性；二是培训方式单一，员工通过短时间培训难以迅速掌握相关知识和技术；三是一些重大安全事故的真实场景无法再现，员工培训直观感受不足，培训效果往往不理想；四是安全培训缺乏系统性，现有安全培训往往作为生产技能培训的一部分，培训基地也并非专为安全培训设计，培训项目缺乏针对性和全面性。

针对在电力领域中对员工进行培训的效率较低的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于电气操作的培训系统，以至少解决在电力领域中对员工进行培训的效率较低的技术问题。

根据本发明实施例，提供了一种用于电气操作的培训系统，该系统包括：设置有数据库的计算机，数据库用于保存各个培训课题的测试数据包，其中，测试数据包用于对受训者的培训效果进行测试，测试数据包包括模拟故障现场的第一视频信息、模拟故障现场的第一音频信息以及故障设备的第一运行信息，第一音频信息和第一运行信息为与第一视频信息时间同步的信息；裸眼3D显示器，与计算机连接，用于显示第一视频信息；音响，与计算机连接，用于输出第一音频信息；LED显示器，与计算机连接，用于显示第一运行信息；多个摄像机，与计算机连接，摄像机用于在受训者根据第一视频信息、第一音频信息以及第一运行信息进行模拟操作时，拍摄受训者的操作视频，其中，计算机基于从操作视频中识别出的动作信息判断受训者的模拟操作是否正确，动作信息用于描述受训者进行模拟操作时的手部动作。

进一步地，裸眼3D显示器、多个摄像机以及受训者位于同一个三维坐标系内，多个摄像机分别安装在以裸眼3D显示器为中心的周围，其中，以裸眼3D显示器为中心，任意的相邻的摄像机间的夹角相同。

进一步地，操作视频包括多个单帧图像，计算机根据多个摄像机在同一个时刻拍摄到的单帧图像确定受训者进行模拟操作时手部在三维坐标系中的坐标，并根据受训者的手部在多个时刻分别对应的坐标确定动作信息。

进一步地，计算机按照各个培训课题的预设测试顺序对受训者进行测试，若计算机判断出受训者的模拟操作不正确，则确定受训者未通过培训课题，在计算机按照各个培训课题的预设测试顺序测试完后，将未通过的培训课题所对应的操作视频和正确操作的视频在裸眼3D显示器中对照显示。

进一步地，每一个培训课题对应有多个测试数据包，在计算机按照各个培训课题的预设测试顺序测试完后，从未通过的培训课题所对应的多个测试数据包中获取一个不同于已测试过的测试数据包对受训者进行重新测试。

进一步地，该系统还包括佩戴在受训者手上的手套，手套包括脉冲发生器、用于与计算机进行无线通讯的蓝牙通讯模块以及分别与脉冲发生器和蓝牙通讯模块连接的单片机，单片机用于在蓝牙通讯模块接收到计算机发送的惩罚指令之后，控制脉冲发生器生成用于刺激受训者的低电压脉冲，其中，计算机在判断出受训者的模拟操作不正确之后，生成并发送惩罚指令至手套。

进一步地，该系统还包括与受训者进行互动的音频识别装置，音频识别装置与计算机连接。

进一步地，在受训者进行模拟操作之前，裸眼3D显示器还用于显示第二图像信息，音响还用于输出与第二图像信息时间同步的第二音频信息，LED显示器还用于显示与第二图像信息时间同步的第二运行信息，第二图像信息和第二音频信息为发生过的事故现场的信息，第二运行信息为事故现场设备运行状况的信息。

进一步地，音响还用于在输出第二音频信息之后，输出包括抢答问题的第三音频信息，计算机根据摄像机拍摄到的视频确定最先举手的受训者，并根据音频识别装置识别出受训者的回答是否正确。

进一步地，计算机在判断出受训者的回答不正确的情况下，发送惩罚指令至手套。

在本发明实施例中，通过计算机的数据库保存各个培训课题的测试数据包，其中，测试数据包用于对受训者的培训效果进行测试，测试数据包包括模拟故障现场的第一视频信息、模拟故障现场的第一音频信息以及故障设备的第一运行信息，第一音频信息和第一运行信息为与第一视频信息时间同步的信息；裸眼3D显示器显示第一视频信息；音响输出第一音频信息；LED显示器显示第一运行信息；多个摄像机在受训者根据第一视频信息、第一音频信息以及第一运行信息进行模拟操作时，拍摄受训者的操作视频，其中，计算机基于从操作视频中识别出的动作信息判断受训者的模拟操作是否正确，动作信息用于描述受训者进行模拟操作时的手部动作，解决了在电力领域中对员工进行培训的效率较低的技术问题,受训者在培训中的错误能够得到重现，受训者能够根据重现的视频及时纠正错误，从而提高了培训的效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的用于电气操作的培训系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

首先，在对本发明实施例进行描述的过程中出现的部分名词或术语适用于如下解释：

3D：即three-dimensional的缩写，也即三维图形，裸眼3D即计算机利用人眼的近大远小的特性而输出的三维图形，以使观众在观看的时候会形成立体感。

根据本发明实施例，提供了一种用于电气操作的培训系统的实施例，图1是根据本发明实施例的用于电气操作的培训系统的示意图，如图1所示，该系统包括：计算机10、裸眼3D显示器20、LED显示器30以及多个摄像机40。

设置有数据库的计算机10，数据库用于保存各个培训课题的测试数据包，其中，测试数据包用于对受训者50的培训效果进行测试，测试数据包包括模拟故障现场的第一视频信息、模拟故障现场的第一音频信息以及故障设备的第一运行信息，第一音频信息和第一运行信息为与第一视频信息时间同步的信息。

裸眼3D显示器20，与计算机连接，用于显示第一视频信息；音响，与计算机连接，用于输出第一音频信息。

LED显示器30，与计算机连接，用于显示第一运行信息。

多个摄像机40，与计算机连接，摄像机用于在受训者根据第一视频信息、第一音频信息以及第一运行信息进行模拟操作时，拍摄受训者的操作视频，其中，计算机基于从操作视频中识别出的动作信息判断受训者的模拟操作是否正确，动作信息用于描述受训者进行模拟操作时的手部动作。

通过上述实施例，通过计算机的数据库保存各个培训课题的测试数据包，其中，测试数据包用于对受训者的培训效果进行测试，测试数据包包括模拟故障现场的第一视频信息、模拟故障现场的第一音频信息以及故障设备的第一运行信息，第一音频信息和第一运行信息为与第一视频信息时间同步的信息；裸眼3D显示器显示第一视频信息；音响输出第一音频信息；LED显示器显示第一运行信息；多个摄像机在受训者根据第一视频信息、第一音频信息以及第一运行信息进行模拟操作时，拍摄受训者的操作视频，其中，计算机基于从操作视频中识别出的动作信息判断受训者的模拟操作是否正确，动作信息用于描述受训者进行模拟操作时的手部动作，从而解决了在电力领域中对员工进行培训的效率较低的技术问题，受训者在培训中的错误能够得到重现，受训者能够根据重现的视频及时纠正错误，从而提高了培训的效率。

可选的，在受训者进行模拟操作之前，裸眼3D显示器还用于显示第二图像信息，音响还用于输出与第二图像信息时间同步的第二音频信息，LED显示器还用于显示与第二图像信息时间同步的第二运行信息，第二图像信息和第二音频信息为发生过的事故现场的信息，第二运行信息为事故现场设备运行状况的信息。即可以通过裸眼3D显示器播放一些以前的事故处理的视频，通过将一些重大安全事故的真实场景再现，可以使员工有更直观的感受。

为了识别出受训者的各个动作信息，可以将裸眼3D显示器、多个摄像机以及受训者设置在同一个三维坐标系内，多个摄像机分别安装在以裸眼3D显示器为中心的周围，其中，以裸眼3D显示器为中心，任意的相邻的摄像机间的夹角相同。即各个设备都安装在培训室内，培训室的空间组成了一个三维坐标系，裸眼3D显示器安装在培训室正中间，摄像机安装在培训室四周的墙面上，且相邻的摄像机间的夹角保持相同(如四个墙角分别设置一个摄像机)。

上述的操作视频包括多个单帧图像，计算机根据多个摄像机在同一个时刻拍摄到的单帧图像确定受训者进行模拟操作时手部在三维坐标系中的坐标，并根据受训者的手部在多个时刻分别对应的坐标确定动作信息。由于每个摄像机的位置是固定的，因此可以通过图像处理的算法对图像进行分析，从而可以得到受训者做动作时手部的坐标，进一步地可以得到受训者每次动作的幅度，操作是否到位等数据；同时，利用多个摄像机进行拍摄，可以使受训者从多个角度观察其操作动作，可以进一步地提高培训效果。

本申请的系统还可以包括佩戴在受训者手上的手套，手套包括脉冲发生器、用于与计算机进行无线通讯的蓝牙通讯模块以及分别与脉冲发生器和蓝牙通讯模块连接的单片机，单片机用于在蓝牙通讯模块接收到计算机发送的惩罚指令之后，控制脉冲发生器生成用于刺激受训者的低电压脉冲。

需要说明的是，手套还包括手套本体，脉冲发生器、蓝牙通讯模块及单片机均安装在手套本体内。

可选地，为了节约培训成本，可以将各个地区的受训者集中在当地的培训室，由一位培训师进行远程的集中培训，但是，为了提高培训效果，培训师在培训的过程中会与受训者进行互动，因此，本申请的系统还包括与受训者进行互动的音频识别装置，音频识别装置与计算机连接。

具体地，上述的音响输出包括抢答问题的第三音频信息，计算机根据摄像机拍摄到的视频确定最先举手的受训者，并根据音频识别装置识别出受训者的回答是否正确。计算机在判断出受训者的回答不正确的情况下，发送惩罚指令至手套。即计算机根据自动拍摄的视频信息自动确定最先举手的人，可以由音频识别装置自动识别出受训者的回答，也可以将受训者的回答音频直接传送至培训师的耳麦中，有培训师进行判定。

可选地，在培训完之后，计算机按照各个培训课题的预设测试顺序对受训者进行测试，若计算机判断出受训者的模拟操作不正确，则确定受训者未通过培训课题，在计算机按照各个培训课题的预设测试顺序测试完后，将未通过的培训课题所对应的操作视频和正确操作的视频在裸眼3D显示器中对照显示。通过将受训者自己的操作视频与正确操作的视频进行对比，受训者可以及时发现自己错误的地方，并及时的进行修正，从而提高了培训的效率。

可选地，计算机在判断出受训者的模拟操作不正确之后，可以生成并发送惩罚指令至手套，以提示受训者操作不正确。

为了进一步提高培训效率并提高受训者的积极性，每一个培训课题对应有多个测试数据包，在计算机按照各个培训课题的预设测试顺序测试完后，从未通过的培训课题所对应的多个测试数据包中获取一个不同于已测试过的测试数据包对受训者进行重新测试。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于电气操作的培训系统，其特征在于，包括：

设置有数据库的计算机，所述数据库用于保存各个培训课题的测试数据包，其中，所述测试数据包用于对受训者的培训效果进行测试，所述测试数据包包括模拟故障现场的第一视频信息、模拟故障现场的第一音频信息以及故障设备的第一运行信息，所述第一音频信息和所述第一运行信息为与所述第一视频信息时间同步的信息；

裸眼3D显示器，与所述计算机连接，用于显示所述第一视频信息；

音响，与所述计算机连接，用于输出所述第一音频信息；

LED显示器，与所述计算机连接，用于显示所述第一运行信息；

多个摄像机，与所述计算机连接，所述摄像机用于在所述受训者根据所述第一视频信息、所述第一音频信息以及所述第一运行信息进行模拟操作时，拍摄所述受训者的操作视频，其中，所述计算机基于从所述操作视频中识别出的动作信息判断所述受训者的模拟操作是否正确，所述动作信息用于描述所述受训者进行模拟操作时的手部动作。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述裸眼3D显示器、所述多个摄像机以及所述受训者位于同一个三维坐标系内，多个所述摄像机分别安装在以所述裸眼3D显示器为中心的周围，其中，以所述裸眼3D显示器为中心，任意的相邻的所述摄像机间的夹角相同。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述操作视频包括多个单帧图像，所述计算机根据多个所述摄像机在同一个时刻拍摄到的所述单帧图像确定所述受训者进行模拟操作时手部在所述三维坐标系中的坐标，并根据所述受训者的手部在多个时刻分别对应的坐标确定所述动作信息。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述计算机按照各个所述培训课题的预设测试顺序对所述受训者进行测试，若所述计算机判断出所述受训者的模拟操作不正确，则确定所述受训者未通过所述培训课题，在所述计算机按照各个所述培训课题的预设测试顺序测试完后，将未通过的所述培训课题所对应的所述操作视频和正确操作的视频在所述裸眼3D显示器中对照显示。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，每一个所述培训课题对应有多个所述测试数据包，在所述计算机按照各个所述培训课题的预设测试顺序测试完后，从未通过的所述培训课题所对应的多个所述测试数据包中获取一个不同于已测试过的所述测试数据包对所述受训者进行重新测试。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括佩戴在所述受训者手上的手套，所述手套包括脉冲发生器、用于与所述计算机进行无线通讯的蓝牙通讯模块以及分别与所述脉冲发生器和所述蓝牙通讯模块连接的单片机，所述单片机用于在所述蓝牙通讯模块接收到所述计算机发送的惩罚指令之后，控制所述脉冲发生器生成用于刺激所述受训者的低电压脉冲，其中，所述计算机在判断出所述受训者的模拟操作不正确之后，生成并发送所述惩罚指令至所述手套。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括与所述受训者进行互动的音频识别装置，所述音频识别装置与所述计算机连接。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，在所述受训者进行模拟操作之前，所述裸眼3D显示器还用于显示第二图像信息，所述音响还用于输出与所述第二图像信息时间同步的第二音频信息，所述LED显示器还用于显示与所述第二图像信息时间同步的第二运行信息，所述第二图像信息和所述第二音频信息为发生过的事故现场的信息，所述第二运行信息为事故现场设备运行状况的信息。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述音响还用于在输出所述第二音频信息之后，输出包括抢答问题的第三音频信息，所述计算机根据所述摄像机拍摄到的视频确定最先举手的所述受训者，并根据所述音频识别装置识别出所述受训者的回答是否正确。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述计算机在判断出所述受训者的回答不正确的情况下，发送所述惩罚指令至所述手套。