CN109598989A - 一种基于vr技术的电力通信故障检修虚拟交互系统 - Google Patents

一种基于vr技术的电力通信故障检修虚拟交互系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于VR技术的电力通信故障检修虚拟交互系统，包括学员端、管理员端和数据存储端，所述学员端包括学员操作模块和视图采集模块，所述管理员端包括数据采集模块、执行处理模块和模型建立模块，所述数据存储端包括数据存储模块，所述数据存储模块包括云端数据存储中心，本发明结构科学合理，使用安全方便，通过VR交互主机可对虚拟交互系统进行控制，可使学员通过头戴式VR显示器和头戴式耳麦进行电力通信故障检修虚拟交互，并使用电力设备模型进行电力通信故障检修，学员进行电力通信故障检修虚拟交互时，可通过视图采集模块中的全息摄像机和语音识别芯片，进行录制视频和音频，并输送至云端数据存储中心进行存储。

Description

一种基于VR技术的电力通信故障检修虚拟交互系统
技术领域
本发明涉及VR技术领域，具体为一种基于VR技术的电力通信故障检修虚拟交互系统。
背景技术
随着科技的进步，生活节奏的加快，电力通信的发展也越来越迅速，在目前它已经成为人们生活必不缺的一部分，因此电力通信检修技术也随之受到了重视，目前电力设备的智能化程度已非常高，除了一些工艺要求比较高的培训，如电缆头制作等，大多数的电力技能培训主要以作业流程、工具使用、以及动作规范的培训为主，而传统培训模式已无法满足这一巨大需求，急需行业应用最新科学技术来解决这一难题，电力通信检修技术不同于电力设备检修，由于电力系统的特殊性，生产环境和设备状态又不能完全复制，实训功能基本为离线模拟或演示，解决不了运行及状态检修类实际问题，以及电力培训不能在带电的作态下进行，误操作导致的触电、电弧、爆炸、高空坠落、外物打击等各类安全事故，以及火灾、台风、地震等危险场景无法呈现的，且现有的教师专业水平参差不齐，培训标准难以统一，企业工学矛盾严重，集中式培训既耽搁学员工作，而且参与人员寥寥无几，无法满足员工弹性学习的需求。
发明内容
本发明提供一种基于VR技术的电力通信故障检修虚拟交互系统，可以有效解决上述背景技术中提出由于电力系统的特殊性，生产环境和设备状态又不能完全复制，实训功能基本为离线模拟或演示，解决不了运行及状态检修类实际问题，以及电力培训不能在带电的作态下进行，误操作导致的触电、电弧、爆炸、高空坠落、外物打击等各类安全事故，以及火灾、台风、地震等危险场景无法呈现的，且现有的教师专业水平参差不齐，培训标准难以统一，企业工学矛盾严重，集中式培训既耽搁学员工作，而且参与人员寥寥无几，无法满足员工弹性学习的需求的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于VR技术的电力通信故障检修虚拟交互系统，包括学员端、管理员端和数据存储端，所述学员端包括学员操作模块和视图采集模块，所述学员操作模块包括头戴式VR显示器、头戴式耳麦和电力设备模型，所述视图采集模块包括全息摄像机和语音识别芯片，所述管理员端包括数据采集模块、执行处理模块和模型建立模块，所述数据采集模块包括取景摄像机和尺寸测量仪，所述执行处理模块包括VR交互主机和控制器，所述模型建立模块包括模型制作软件和模型制造机，所述数据存储端包括数据存储模块，所述数据存储模块包括云端数据存储中心。
根据上述技术方案，所述学员端包括学员操作模块和视图采集模块，所述学员操作模块是指学员可通过VR技术对电力通信故障检修进行虚拟交互，所述视图采集模块是指在学员通过VR技术对电力通信故障检修进行虚拟交互时，对虚拟交互过程进行记录，并将记录的视频、音频文件反馈给使用者。
根据上述技术方案，所述学员操作模块包括头戴式VR显示器、头戴式耳麦和电力设备模型，所述头戴式VR显示器是指学员可通过戴上头戴式VR显示器从而对电力通信故障检修进行虚拟交互，所述头戴式耳麦是指学员可戴上头戴式耳麦在对电力通信故障检修进行虚拟交互时进行相互间的交流，也可在学员操作时听取语音提示，所述电力设备模型是指真实电力通信设备的缩小模型，使用者可通过移动电力设备模型上的零部件进行电力通信故障虚拟检修。
根据上述技术方案，所述视图采集模块包括全息摄像机和语音识别芯片，所述全息摄像机是指对学员进行电力通信故障检修虚拟交互时录制成视频，并传输至数据存储模块，所述语音识别芯片是指将学员进行电力通信故障检修虚拟交互时的语音进行录制和识别，并传输至数据存储模块中。
根据上述技术方案，所述管理员端包括数据采集模块、执行处理模块和模型建立模块，所述数据采集模块是指对电力通信设备实体进行外形、尺寸进行数据采集，所述执行处理模块是指对学员对电力通信故障检修进行虚拟交互时，远程进行处理控制，所述模型建立模块是指接收数据采集模块中采集到的电力通信设备的外观和尺寸数据，并根据采集到的电力通信设备的外观和尺寸数据制造出电力通信设备模型。
根据上述技术方案，所述数据采集模块包括取景摄像机和尺寸测量仪，所述取景摄像机是指对电力通信设备实体的外观进行拍摄，并进行存储，所述尺寸测量仪是指对电力通信设备实体进行尺寸测量，并将测量的尺寸进行存储。
根据上述技术方案，所述执行处理模块包括VR交互主机和控制器，所述VR交互主机是指学员戴上头戴式VR显示器对电力通信故障检修进行虚拟交互时，通过VR交互主机对虚拟交互系统进行控制，所述控制器是指学员对电力通信故障检修进行虚拟交互时，可通过控制器控制头学员操作模块中的头戴式VR显示器、头戴式耳麦、全息摄像机和语音识别芯片进行控制。
根据上述技术方案，所述模型建立模块包括模型制作软件和模型制造机，所述模型制作软件是指接收数据采集模块中采集到的电力通信设备实体的外观和尺寸，利用3dmax建模与渲染技术实现电力设备进行等比三维建模，结合模型渲染技术从而达到逼真的效果，所述模型制造机是指接收模型制作软件制作出的电力通信设备三维模型，并根据接收到的电力通信设备三维建模制作出电力通信设备模型。
根据上述技术方案，所述数据存储端包括数据存储模块，所述数据存储模块是指接收视图采集模块中全息摄像机和语音识别芯片采集到的学员进行电力通信故障检修虚拟交互时的视频和音频，进行存储，以便于学员在进行电力通信故障检修虚拟交互后，观看电力通信故障检修虚拟交互时的视频和音频，对电力通信故障检修的过程进行分析观察。
根据上述技术方案，所述数据存储模块包括云端数据存储中心，所述云端数据存储中心是指接收视图采集模块中全息摄像机和语音识别芯片采集到的学员进行电力通信故障检修虚拟交互时的视频和音频，存储在云端数据存储中心中，学员可实时通过以太网进行在线和下载两种方式进行观看。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便，通过VR交互主机可对虚拟交互系统进行控制，可使学员通过头戴式VR显示器和头戴式耳麦进行电力通信故障检修虚拟交互，并通过使用电力设备模型进行电力通信故障检修，学员进行电力通信故障检修虚拟交互时，可通过视图采集模块中的全息摄像机和语音识别芯片，对学员进行电力通信故障检修虚拟交互时的情况进行录制视频和音频，并输送至数据存储模块中的云端数据存储中心进行存储，学员可实时通过以太网进行在线和下载两种方式进行观看，通过数据采集模块中的取景摄像机和尺寸测量仪，对需要建模的电力通信设备实体的外观进行拍摄，对电力通信设备实体进行尺寸测量，并将拍摄的电力通信设备实体的外观视频和测量的尺寸进行存储，通过模型建立模块中的模型制作软件，根据采集到的通信设备实体的外观视频和测量的尺寸，进行三维建模，并根据模型制作软件制作出的三维建模，使用模型制造机制作出实体电力设备模型，可制作出多种不同的实体电力设备模型，供学员进行电力通信故障检修虚拟交互。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的基于VR技术的电力通信故障检修虚拟交互系统的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1所示，本发明提供一种基于VR技术的电力通信故障检修虚拟交互系统技术方案，一种基于VR技术的电力通信故障检修虚拟交互系统，包括学员端、管理员端和数据存储端，学员端包括学员操作模块和视图采集模块，学员操作模块包括头戴式VR显示器、头戴式耳麦和电力设备模型，视图采集模块包括全息摄像机和语音识别芯片，管理员端包括数据采集模块、执行处理模块和模型建立模块，数据采集模块包括取景摄像机和尺寸测量仪，执行处理模块包括VR交互主机和控制器，模型建立模块包括模型制作软件和模型制造机，数据存储端包括数据存储模块，数据存储模块包括云端数据存储中心。
根据上述技术方案，学员端包括学员操作模块和视图采集模块，学员操作模块是指学员可通过VR技术对电力通信故障检修进行虚拟交互，视图采集模块是指在学员通过VR技术对电力通信故障检修进行虚拟交互时，对虚拟交互过程进行记录，并将记录的视频、音频文件反馈给使用者。
根据上述技术方案，学员操作模块包括头戴式VR显示器、头戴式耳麦和电力设备模型，头戴式VR显示器是指学员可通过戴上头戴式VR显示器从而对电力通信故障检修进行虚拟交互，头戴式耳麦是指学员可戴上头戴式耳麦在对电力通信故障检修进行虚拟交互时进行相互间的交流，也可在学员操作时听取语音提示，电力设备模型是指真实电力通信设备的缩小模型，使用者可通过移动电力设备模型上的零部件进行电力通信故障虚拟检修。
根据上述技术方案，视图采集模块包括全息摄像机和语音识别芯片，全息摄像机是指对学员进行电力通信故障检修虚拟交互时录制成视频，并传输至数据存储模块，语音识别芯片是指将学员进行电力通信故障检修虚拟交互时的语音进行录制和识别，并传输至数据存储模块中。
根据上述技术方案，管理员端包括数据采集模块、执行处理模块和模型建立模块，数据采集模块是指对电力通信设备实体进行外形、尺寸进行数据采集，执行处理模块是指对学员对电力通信故障检修进行虚拟交互时，远程进行处理控制，模型建立模块是指接收数据采集模块中采集到的电力通信设备的外观和尺寸数据，并根据采集到的电力通信设备的外观和尺寸数据制造出电力通信设备模型。
根据上述技术方案，数据采集模块包括取景摄像机和尺寸测量仪，取景摄像机是指对电力通信设备实体的外观进行拍摄，并进行存储，尺寸测量仪是指对电力通信设备实体进行尺寸测量，并将测量的尺寸进行存储。
根据上述技术方案，执行处理模块包括VR交互主机和控制器，VR交互主机是指学员戴上头戴式VR显示器对电力通信故障检修进行虚拟交互时，通过VR交互主机对虚拟交互系统进行控制，控制器是指学员对电力通信故障检修进行虚拟交互时，可通过控制器控制头学员操作模块中的头戴式VR显示器、头戴式耳麦、全息摄像机和语音识别芯片进行控制。
根据上述技术方案，模型建立模块包括模型制作软件和模型制造机，模型制作软件是指接收数据采集模块中采集到的电力通信设备实体的外观和尺寸，利用3dmax建模与渲染技术实现电力设备进行等比三维建模，结合模型渲染技术从而达到逼真的效果，模型制造机是指接收模型制作软件制作出的电力通信设备三维模型，并根据接收到的电力通信设备三维建模制作出电力通信设备模型。
根据上述技术方案，数据存储端包括数据存储模块，数据存储模块是指接收视图采集模块中全息摄像机和语音识别芯片采集到的学员进行电力通信故障检修虚拟交互时的视频和音频，进行存储，以便于学员在进行电力通信故障检修虚拟交互后，观看电力通信故障检修虚拟交互时的视频和音频，对电力通信故障检修的过程进行分析观察。
根据上述技术方案，数据存储模块包括云端数据存储中心，云端数据存储中心是指接收视图采集模块中全息摄像机和语音识别芯片采集到的学员进行电力通信故障检修虚拟交互时的视频和音频，存储在云端数据存储中心中，学员可实时通过以太网进行在线和下载两种方式进行观看。
基于上述，本发明的优点在于：学员戴上头戴式VR显示器和头戴式耳麦，通过VR交互主机对虚拟交互系统进行控制，可使学员通过头戴式VR显示器和头戴式耳麦进行电力通信故障检修虚拟交互，并通过使用电力设备模型进行电力通信故障检修，学员进行电力通信故障检修虚拟交互时，可通过视图采集模块中的全息摄像机和语音识别芯片，对学员进行电力通信故障检修虚拟交互时的情况进行录制视频和音频，并输送至数据存储模块中的云端数据存储中心进行存储，学员可实时通过以太网进行在线和下载两种方式进行观看，通过数据采集模块中的取景摄像机和尺寸测量仪，对需要建模的电力通信设备实体的外观进行拍摄，对电力通信设备实体进行尺寸测量，并将拍摄的电力通信设备实体的外观视频和测量的尺寸进行存储，通过模型建立模块中的模型制作软件，根据采集到的通信设备实体的外观视频和测量的尺寸，进行三维建模，并根据模型制作软件制作出的三维建模，使用模型制造机制作出实体电力设备模型，可制作出多种不同的实体电力设备模型，供学员进行电力通信故障检修虚拟交互。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于VR技术的电力通信故障检修虚拟交互系统，包括学员端、管理员端和数据存储端，其特征在于：所述学员端包括学员操作模块和视图采集模块，所述学员操作模块包括头戴式VR显示器、头戴式耳麦和电力设备模型，所述视图采集模块包括全息摄像机和语音识别芯片，所述管理员端包括数据采集模块、执行处理模块和模型建立模块，所述数据采集模块包括取景摄像机和尺寸测量仪，所述执行处理模块包括VR交互主机和控制器，所述模型建立模块包括模型制作软件和模型制造机，所述数据存储端包括数据存储模块，所述数据存储模块包括云端数据存储中心。
2.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的电力通信故障检修虚拟交互系统，其特征在于：所述学员端包括学员操作模块和视图采集模块，所述学员操作模块是指学员可通过VR技术对电力通信故障检修进行虚拟交互，所述视图采集模块是指在学员通过VR技术对电力通信故障检修进行虚拟交互时，对虚拟交互过程进行记录，并将记录的视频、音频文件反馈给使用者。
3.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的电力通信故障检修虚拟交互系统，其特征在于：所述学员操作模块包括头戴式VR显示器、头戴式耳麦和电力设备模型，所述头戴式VR显示器是指学员可通过戴上头戴式VR显示器从而对电力通信故障检修进行虚拟交互，所述头戴式耳麦是指学员可戴上头戴式耳麦在对电力通信故障检修进行虚拟交互时进行相互间的交流，也可在学员操作时听取语音提示，所述电力设备模型是指真实电力通信设备的缩小模型，使用者可通过移动电力设备模型上的零部件进行电力通信故障虚拟检修。
4.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的电力通信故障检修虚拟交互系统，其特征在于：所述视图采集模块包括全息摄像机和语音识别芯片，所述全息摄像机是指对学员进行电力通信故障检修虚拟交互时录制成视频，并传输至数据存储模块，所述语音识别芯片是指将学员进行电力通信故障检修虚拟交互时的语音进行录制和识别，并传输至数据存储模块中。
5.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的电力通信故障检修虚拟交互系统，其特征在于：所述管理员端包括数据采集模块、执行处理模块和模型建立模块，所述数据采集模块是指对电力通信设备实体进行外形、尺寸进行数据采集，所述执行处理模块是指对学员对电力通信故障检修进行虚拟交互时，远程进行处理控制，所述模型建立模块是指接收数据采集模块中采集到的电力通信设备的外观和尺寸数据，并根据采集到的电力通信设备的外观和尺寸数据制造出电力通信设备模型。
6.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的电力通信故障检修虚拟交互系统，其特征在于：所述数据采集模块包括取景摄像机和尺寸测量仪，所述取景摄像机是指对电力通信设备实体的外观进行拍摄，并进行存储，所述尺寸测量仪是指对电力通信设备实体进行尺寸测量，并将测量的尺寸进行存储。
7.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的电力通信故障检修虚拟交互系统，其特征在于：所述执行处理模块包括VR交互主机和控制器，所述VR交互主机是指学员戴上头戴式VR显示器对电力通信故障检修进行虚拟交互时，通过VR交互主机对虚拟交互系统进行控制，所述控制器是指学员对电力通信故障检修进行虚拟交互时，可通过控制器控制头学员操作模块中的头戴式VR显示器、头戴式耳麦、全息摄像机和语音识别芯片进行控制。
8.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的电力通信故障检修虚拟交互系统，其特征在于：所述模型建立模块包括模型制作软件和模型制造机，所述模型制作软件是指接收数据采集模块中采集到的电力通信设备实体的外观和尺寸，利用3dmax建模与渲染技术实现电力设备进行等比三维建模，结合模型渲染技术从而达到逼真的效果，所述模型制造机是指接收模型制作软件制作出的电力通信设备三维模型，并根据接收到的电力通信设备三维建模制作出电力通信设备模型。
9.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的电力通信故障检修虚拟交互系统，其特征在于：所述数据存储端包括数据存储模块，所述数据存储模块是指接收视图采集模块中全息摄像机和语音识别芯片采集到的学员进行电力通信故障检修虚拟交互时的视频和音频，进行存储，以便于学员在进行电力通信故障检修虚拟交互后，观看电力通信故障检修虚拟交互时的视频和音频，对电力通信故障检修的过程进行分析观察。
10.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的电力通信故障检修虚拟交互系统，其特征在于：所述数据存储模块包括云端数据存储中心，所述云端数据存储中心是指接收视图采集模块中全息摄像机和语音识别芯片采集到的学员进行电力通信故障检修虚拟交互时的视频和音频，存储在云端数据存储中心中，学员可实时通过以太网进行在线和下载两种方式进行观看。
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