CN107591038A - 一种杆上变压器停复役的模拟操作交互系统 - Google Patents

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吕政权
陈怡君
邵宇鹰
王海峰
彭勇
王婷婷
倪伟
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Abstract

一种杆上变压器停复役的模拟操作交互系统，包含：虚拟培训环境生成模块，用于根据真实数据生成杆上变压器停复役的模拟操作场景；VR设备，其连接虚拟培训环境生成模块，用于真实展示杆上变压器停复役的模拟操作场景，并实现人机交互操作；系统逻辑操作模块，其连接虚拟培训环境生成模块和VR设备，用于实现对杆上变压器停复役的虚拟操作；数据分析处理模块，其连接系统逻辑操作模块，用于对虚拟操作数据进行存储和分析评价。本发明采用虚拟现实技术实现杆上变压器停复役的模拟操作培训，可以实现多个受训人员在同一模拟操作场景中同时作业，加强了互动体验，提高了学习效率，大幅度提高了实训效果和受训人员的实操技能。

Description

一种杆上变压器停复役的模拟操作交互系统
技术领域
本发明涉及电力安全培训领域，尤其涉及一种基于虚拟现实技术的杆上变压器停复役的模拟操作交互系统。
背景技术
杆上变压器停复役在电力线路操作中比重大，安全隐患多，学员易发生违章操作，导致生命危险。因此操作人员需要经过严格的专业训练，培养出较高的业务素质。从整体情况来看，目前的电力线路操作技能的培训主要是采用死记硬背管理规程，新老传帮带和播放视频等方式。采用上述方式往往无法给员工提供身临其境的现场环境，无法使员工及时操作新技能，无法感知操作结果，无法增强趣味性，无法使员工有效快速的掌握新技能，无法实现多人在同一虚拟场景，现实异地的团队作业。
发明内容
本发明提供一种杆上变压器停复役的模拟操作交互系统，加强了互动体验，提高了学习效率，大幅度提高了实训效果和受训人员的实操技能。
为了达到上述目的，本发明提供一种杆上变压器停复役的模拟操作交互系统，其特征在于，包含：
虚拟培训环境生成模块，用于根据真实数据生成杆上变压器停复役的模拟操作场景；
VR设备，其连接虚拟培训环境生成模块，用于真实展示杆上变压器停复役的模拟操作场景，并实现人机交互操作；
系统逻辑操作模块，其连接虚拟培训环境生成模块和VR设备，用于实现对杆上变压器停复役的虚拟操作；
数据分析处理模块，其连接系统逻辑操作模块，用于对虚拟操作数据进行存储和分析评价。
所述的虚拟培训环境生成模块包含：
数据采集模块，用于对实体工具进行数据采集；
虚拟模型生成模块，用于将采集得到的数据还原为1:1比例的虚拟模型。
所述的VR设备包含：VR头盔和VR手柄，VR头盔用于展示杆上变压器停复役的模拟操作场景，VR手柄用于进行人机交互操作。
所述的系统逻辑操作模块包含：
VR设备操作模块，用于根据VR设备的输入指令在模拟操作场景中进行杆上变压器停复役的虚拟操作；
网络协同操作模块，其连接VR设备操作模块且同时连接其他模拟操作交互系统中的网络协同操作模块，用于进行数据同步协同操作和设备间数据通信，实现多个操作人员在同一模拟操作场景中同时作业。
所述的数据分析处理模块包含：
数据存储模块，用于存储虚拟操作数据；
数据分析模块，其连接数据存储模块，用于对操作过程进行评价。
所述的模拟操作交互系统还包含：显示模块，其连接系统逻辑操作模块，用于同步显示杆上变压器停复役的模拟操作场景和虚拟操作过程。
本发明采用虚拟现实技术实现杆上变压器停复役的模拟操作培训，可以实现多个受训人员在同一模拟操作场景中同时作业，加强了互动体验，提高了学习效率，大幅度提高了实训效果和受训人员的实操技能。
附图说明
图1是本发明提供的一种杆上变压器停复役的模拟操作交互系统的结构示意图。
图2是虚拟培训环境生成模块的结构示意图。
图3是系统逻辑操作模块的结构示意图。
图4是数据分析处理模块的结构示意图。
具体实施方式
以下根据图1～图4，具体说明本发明的较佳实施例。
如图1所示，本发明提供一种杆上变压器停复役的模拟操作交互系统，包含：
虚拟培训环境生成模块1，用于根据真实数据生成杆上变压器停复役的模拟操作场景；
VR（虚拟现实）设备2，其连接虚拟培训环境生成模块1，用于真实展示杆上变压器停复役的模拟操作场景，并实现人机交互操作；
系统逻辑操作模块3，其连接虚拟培训环境生成模块1和VR设备2，用于实现对杆上变压器停复役的虚拟操作；
数据分析处理模块4，其连接系统逻辑操作模块3，用于对虚拟操作数据进行存储和分析评价；
显示模块5，其连接系统逻辑操作模块3，用于同步显示杆上变压器停复役的模拟操作场景和虚拟操作过程。
如图2所示，所述的虚拟培训环境生成模块1包含：
数据采集模块101，用于对实体工具进行数据采集；本实施例中，该数据采集模块可以采用激光扫描设备；
虚拟模型生成模块102，用于将采集得到的数据还原为1:1比例的虚拟模型；本实施例中，尽可能地优化环境信息，最大限度地还原场景信息。
所述的VR设备2包含：VR头盔和VR手柄，VR头盔用于展示杆上变压器停复役的模拟操作场景，VR手柄用于进行人机交互操作。本实施例中，该VR设备采用HTC VIVE设备，使仿真模型能在形态、光照、质感等方面上与真实对象酷似、逼真。
如图3所示，所述的系统逻辑操作模块3包含：
VR设备操作模块301，用于根据VR设备2的输入指令在模拟操作场景中进行杆上变压器停复役的虚拟操作；
网络协同操作模块302，其连接VR设备操作模块301且同时连接其他模拟操作交互系统中的网络协同操作模块，用于进行数据同步协同操作和设备间数据通信，实现多个操作人员在同一模拟操作场景中同时作业。
如图4所示，所述的数据分析处理模块4包含：
数据存储模块401，用于存储虚拟操作数据；
数据分析模块402，其连接数据存储模块401，用于对操作过程进行评价。
在本实施例中，所述的显示模块5可以采用液晶显示器等，将VR头盔中的画面呈献给第三人，以方便第三人监督虚拟操作并提供相应的操作指导。
本发明的工作原理如下：
虚拟培训环境生成模块根据真实数据生成杆上变压器停复役的模拟操作场景，系统逻辑操作模块进行初始化检测，检测VR设备和显示模块的连接是否正常，并检测网络协同操作模块与其他模拟操作交互系统中网络协同操作模块的连接是否正常，一切检测正常后，操作人员可以利用VR设备输入指令在模拟操作场景中进行杆上变压器停复役的虚拟操作，网络协同操作模块进行数据同步协同操作和设备间数据通信，实现多个操作人员在同一模拟操作场景中同时作业，显示模块同步显示杆上变压器停复役的模拟操作场景和虚拟操作过程，数据分析处理模块对虚拟操作数据进行存储和分析评价。
本发明采用虚拟现实技术实现杆上变压器停复役的模拟操作培训，可以实现多个受训人员在同一模拟操作场景中同时作业，加强了互动体验，提高了学习效率，大幅度提高了实训效果和受训人员的实操技能。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (6)

1.一种杆上变压器停复役的模拟操作交互系统，其特征在于，包含：
虚拟培训环境生成模块（1），用于根据真实数据生成杆上变压器停复役的模拟操作场景；
VR设备（2），其连接虚拟培训环境生成模块（1），用于真实展示杆上变压器停复役的模拟操作场景，并实现人机交互操作；
系统逻辑操作模块（3），其连接虚拟培训环境生成模块（1）和VR设备（2），用于实现对杆上变压器停复役的虚拟操作；
数据分析处理模块（4），其连接系统逻辑操作模块（3），用于对虚拟操作数据进行存储和分析评价。
2.如权利要求1所述的杆上变压器停复役的模拟操作交互系统，其特征在于，所述的虚拟培训环境生成模块（1）包含：
数据采集模块（101），用于对实体工具进行数据采集；
虚拟模型生成模块（102），用于将采集得到的数据还原为1:1比例的虚拟模型。
3.如权利要求1所述的杆上变压器停复役的模拟操作交互系统，其特征在于，所述的VR设备（2）包含：VR头盔和VR手柄，VR头盔用于展示杆上变压器停复役的模拟操作场景，VR手柄用于进行人机交互操作。
4.如权利要求1所述的杆上变压器停复役的模拟操作交互系统，其特征在于，所述的系统逻辑操作模块（3）包含：
VR设备操作模块（301），用于根据VR设备（2）的输入指令在模拟操作场景中进行杆上变压器停复役的虚拟操作；
网络协同操作模块（302），其连接VR设备操作模块（301）且同时连接其他模拟操作交互系统中的网络协同操作模块，用于进行数据同步协同操作和设备间数据通信，实现多个操作人员在同一模拟操作场景中同时作业。
5.如权利要求1所述的杆上变压器停复役的模拟操作交互系统，其特征在于，所述的数据分析处理模块（4）包含：
数据存储模块（401），用于存储虚拟操作数据；
数据分析模块（402），其连接数据存储模块（401），用于对操作过程进行评价。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的杆上变压器停复役的模拟操作交互系统，其特征在于，所述的模拟操作交互系统还包含：显示模块（5），其连接系统逻辑操作模块（3），用于同步显示杆上变压器停复役的模拟操作场景和虚拟操作过程。
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