CN110097811A - 一种电伤与人体电阻变化演示系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电伤与人体电阻变化演示系统，它包括演示柜体和设置在所述演示柜体内的白色半身式模拟人和控制主机，控制主机包括电伤演示模块、电阻演示模块、人机交互模块、控制模块和音频播放模块；控制模块，根据接收到的演示指令触发电伤演示模块或者电阻演示模块，输出相应的音频播放指令和图像展示指令；音频播放模块，根据接收到的音频播放指令播放语音讲解内容；人机交互模块，根据接收到的电伤演示模块的图像展示指令，在与白色半身式模拟人对应处显示电伤的3D特效和演示图片；人机交互模块，根据接收到的电阻演示模块的图像展示指令，演示不同环境下人体电阻的变化。本发明具有操作简便、安全可靠、互动操作和培训效果好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及电力行业安全培训用模拟体验装置，具体的说，涉及了一种电伤与人体电阻变化演示系统。
背景技术
随着国民经济的不断发展，人们对电力的依赖也越来越强，电网的安全运行非常重要，我国每年因电力事故造成的财产损失和人员伤亡不计其数，总结造成的原因是安全意识淡薄，违规操作等。安全生产是电力企业永恒的主题，为减少和避免安全事故发生，安全生产教育培训是主要手段之一，传统的电力安全培训方式培训内容陈旧、培训手段单一、主要是以传统的说教方式和电力安全事故案例培训的方式进行的教育培训，已不适应现代电网的需要。
由于电力行业生产条件的限制，从电网安全运行和培训的安全性来考虑，也不大可能在生产运行现场进行安全教育培训。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种电伤与人体电阻变化演示系统。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种电伤与人体电阻变化演示系统，包括演示柜体和设置在所述演示柜体内的白色半身式模拟人和控制主机，所述控制主机包括电伤演示模块、电阻演示模块、人机交互模块、控制模块和音频播放模块；
所述人机交互模块，为红外触摸透明屏幕，设置在所述演示柜体的正面，与所述控制模块连接，用于输入演示指令及显示演示界面；
所述控制模块，分别连接所述电伤演示模块和所述电阻演示模块，用于根据接收到的演示指令触发所述电伤演示模块或者所述电阻演示模块，输出相应的音频播放指令和图像展示指令；
所述音频播放模块，连接所述电伤演示模块和所述电阻演示模块用于根据接收到的音频播放指令播放语音讲解内容；
所述白色半身式模拟人，正面设置在所述人机交互模块的后方；
所述人机交互模块，还与所述电伤演示模块连接，用于根据接收到的所述电伤演示模块的图像展示指令，在与所述白色半身式模拟人对应处显示电伤的3D特效和演示图片；
所述人机交互模块，还与所述电阻演示模块连接，用于根据接收到的所述电阻演示模块的图像展示指令，演示不同环境下人体电阻的变化。
基于上述，所述电伤演示模块包括：
接触电伤演示模块，用于输出3D触电特效和接触电伤后烧伤效果的图像展示指令；
电弧灼伤演示模块，用于输出3D电弧特效和电弧灼伤后人体皮肤表面的图像展示指令；
电烙印演示模块，用于输出3D电烙印特效和电烙印灼伤后人体皮肤表面的图像展示指令；
以及皮肤金属化演示模块，用于输出3D皮肤金属化特效和皮肤金属化灼伤后人体皮肤表面的图像展示指令。
基于上述，所述电阻演示模块包括：
电压升高影响演示模块，用于输出当导线固定在人体部位上的两点时电压不断升高而人体电阻不断变小现象的图像展示指令；
接触面积影响演示模块，用于输出当电压为220V时人体与导线之间接触面积增大而人体电阻不断变小现象的图像展示指令；
以及湿度影响演示模块，用于输出当电压为220V时人体表面湿度增加而人体电阻不断变小现象的图像展示指令。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明提供了一种电伤与人体电阻变化演示系统，是电力行业安全培训用模拟体验装置，用于电力系统和电力职业技术院校的安全用电和安全生产的教学和培训，解决了现有安全教育培训时只有枯燥抽象的文字介绍，没有3D仿真还原的展示及互动操作和体验导致培训效果差的问题；
本发明能够让电伤的过程及后果与人体电阻随环境的变化情况在实训室内呈现在学员面前，通过该系统能够让学员学习电伤的原理、过程及电伤的后果及人体在不同环境下如表面干燥、表面潮湿等情况下人体皮肤电阻值发生的不同变化，让学员深刻的理解与认识电在各种情况下对人体的危害，让学员牢记掌握防止触电的方法和重要性。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
图2是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
如附图1和附图2所示，一种电伤与人体电阻变化演示系统，包括演示柜体和设置在所述演示柜体内的白色半身式模拟人和控制主机，所述控制主机包括电伤演示模块、电阻演示模块、人机交互模块、控制模块和音频播放模块；
所述人机交互模块，为红外触摸透明屏幕，设置在所述演示柜体的正面，与所述控制模块连接，用于输入演示指令及显示演示界面；
所述控制模块，分别连接所述电伤演示模块和所述电阻演示模块，用于根据接收到的演示指令触发所述电伤演示模块或者所述电阻演示模块，输出相应的音频播放指令和图像展示指令；
所述音频播放模块，连接所述电伤演示模块和所述电阻演示模块用于根据接收到的音频播放指令播放语音讲解内容；
所述白色半身式模拟人，正面设置在所述人机交互模块的后方；
所述人机交互模块，还与所述电伤演示模块连接，用于根据接收到的所述电伤演示模块的图像展示指令，在与所述白色半身式模拟人对应处显示电伤的3D特效和演示图片；
所述人机交互模块，还与所述电阻演示模块连接，用于根据接收到的所述电阻演示模块的图像展示指令，演示不同环境下人体电阻的变化。
本实施例给出了一种电伤演示模块的具体实施方式，所述电伤演示模块包括：接触电伤演示模块，用于输出3D触电特效和接触电伤后烧伤效果的图像展示指令；电弧灼伤演示模块，用于输出3D电弧特效和电弧灼伤后人体皮肤表面的图像展示指令；电烙印演示模块，用于输出3D电烙印特效和电烙印灼伤后人体皮肤表面的图像展示指令；以及皮肤金属化演示模块，用于输出3D皮肤金属化特效和皮肤金属化灼伤后人体皮肤表面的图像展示指令。所述电伤演示模块通过播放电击特效展现电击后皮肤发生的变化，让用户了解电击带来的危害，同时使用语音和文字向用户介绍电击发生的主要原因、电击后人体的状况以及电击后对人体的危害程度。
进一步地，所述人机交互模块设置接触电伤演示按钮，点击所述接触电伤演示按钮，所述接触电伤演示模块输出3D触电特效和接触电伤后烧伤效果的图像展示指令。演示时，所述人机交互模块的界面右边文字显示被电击的原因和烧伤的后果，界面中间播放短暂的3D触电特效后，展示接触电伤后烧伤效果的演示图片；所述音频播放模块能够语音播报被电击的原因和烧伤的后果，在播放3D触电特效同时播放电击的声音；使得接触电伤演示过程更加生动形象，让学员深刻的理解与认识接触电伤对人体的危害，警示效果好。
进一步地，所述人机交互模块设置电弧灼伤演示按钮，点击所述电弧灼伤演示按钮，所述电弧灼伤演示模块输出3D电弧特效和电弧灼伤后人体皮肤表面的图像展示指令。演示时，所述人机交互模块的界面右边文字显示被电击的原因和烧伤的后果，界面中间播放短暂的3D电弧特效后，展示被电弧灼伤后模拟人体皮肤表面的演示图片；所述音频播放模块能够语音播报被电击的原因和电弧灼伤后的后果，在播放3D电弧特效同时播放电击的声音；使得电弧灼伤演示过程更加生动形象，让学员深刻的理解与认识电弧灼伤对人体的危害。
进一步地，所述人机交互模块设置电烙印演示按钮，点击所述电烙印演示按钮，所述电烙印演示模块输出3D电烙印特效和电烙印灼伤后人体皮肤表面的图像展示指令。演示时，所述人机交互模块的界面右边文字显示被电击的原因和烧伤的后果，界面中间播放短暂的3D电烙印特效后，展示电烙印灼伤后模拟人体皮肤表面的演示图片；所述音频播放模块能够语音播报被电击的原因和电烙印灼伤后的后果，在播放3D电烙印特效同时播放电击的声音；使得电烙印演示过程更加生动形象，让学员深刻的理解与认识电烙印灼伤对人体的危害。
进一步地，所述人机交互模块设置皮肤金属化演示按钮，点击所述皮肤金属化演示按钮，所述皮肤金属化演示模块输出3D皮肤金属化特效和皮肤金属化灼伤后人体皮肤表面的图像展示指令。演示时，所述人机交互模块的界面右边文字显示被电击的原因和烧伤的后果，界面中间播放短暂的3D皮肤金属化特效后，展示皮肤金属化后模拟人体皮肤表面的演示图片；所述音频播放模块能够语音播报被电击的原因和皮肤金属化后的后果，在播放3D皮肤金属化特效同时播放电击的声音；使得皮肤金属化演示过程更加生动形象，让学员深刻的理解与认识皮肤金属化对人体的危害。
所述控制主机为计算机，所述计算机采用普通工业计算机，所述白色半身式模拟人为普通白色半身式仿真人体模型，模拟人根据展柜高度截取相应尺寸。所述演示柜体为透明屏幕演示柜体，所述透明屏幕演示柜体通过HDMI方式与所述计算机连接，所述计算机内置3D仿真软件，所述3D仿真软件用于制作3D触电特效、3D电弧特效、3D电烙印特效和3D皮肤金属化特效。所述透明屏幕演示柜体带红外触摸功能、音响系统、图像处理系统和背光系统。
本发明在所述透明屏幕演示柜体里面放置一个半身式白色模拟人，学员通过红外触摸屏幕的操作界面按钮选择不同的电伤类型，通过3D特效、图片及动画方式从正面看将特效附着在半身式白色模拟人上，还原电伤和人体电阻变化的场景，同时显示相应类型的文字知识介绍，并播放文字知识介绍语音文字。因此，本发明对于学员有很强的警示作用，提高了实训考核效果。
实施例2
本实施例给出了电阻演示模块的一种具体实施方式，所述电阻演示模块包括：电压升高影响演示模块，用于输出当导线固定在人体部位上的两点时电压不断升高而人体电阻不断变小现象的图像展示指令；接触面积影响演示模块，用于输出当电压为220V时人体与导线之间接触面积增大而人体电阻不断变小现象的图像展示指令；以及湿度影响演示模块，用于输出当电压为220V时人体表面湿度增加而人体电阻不断变小现象的图像展示指令。
进一步地，所述人机交互模块设置电压升高演示按钮、电压指示表和电阻指示表，点击所述电压升高演示按钮，所述电压升高影响演示模块输出电压不断升高而人体电阻不断变小现象的图像展示指令，所述人机交互模块接收到该图像展示指令后，所述电压指示表的指针不断向右旋转，电阻指示表的示数和两侧能量值不断减小。演示时，所述人机交互模块的界面左侧展示：电压指示表的示数变大、彩虹桥指针不断向右旋转，同时彩虹桥下方的电阻指示表的示数不断变小、两侧能量值不断下降的UI动画画面，所述音频播放模块向用户播放电压升高过程中人体电阻变化的语音；所述电压升高影响演示模块演示了当导线固定在人体部位上的两点时，电压不断升高人体电阻由于电压的升高不断变小的过程，生动形象地向学员展示了发生触电时电压大小对人体的影响。
进一步地，所述人机交互模块设置接触面积演示按钮、电压指示表和电阻指示表，点击所述接触面积演示按钮，所述接触面积影响演示模块输出当电压为220V时人体与导线之间接触面积增大而人体电阻不断变小现象的图像展示指令，所述人机交互模块接收到该图像展示指令后，所述电压指示表的示数保持220V，代表人体与导线之间接触面积的蓝点面积不断增大，所述电阻指示表的示数不断减小到200欧姆。演示时，所述人机交互模块的界面左侧展示：电压指示表的示数保持220V，中心人体模型展示区域中的蓝点面积随时间逐渐变大，电阻指示表的能量条和示数不断减小为200欧姆的UI动画画面，所述音频播放模块向用户播放接触面积增大过程中人体电阻变化的语音；所述接触面积影响演示模块演示了当人体与导线之间接触面积增大时人体电阻的变化过程，生动形象地向学员展示了发生触电时接触面积对人体的影响。
进一步地，所述人机交互模块设置湿度演示按钮、电压指示表和电阻指示表，点击所述湿度演示按钮，所述湿度影响演示模块输出当电压为220V时人体表面湿度增加而人体电阻不断变小现象的图像展示指令，所述电压指示表的示数保持220V，代表人体表面湿度的进度条不断增加，所述电阻指示表的示数不断减小，所述电阻指示表的能量条逐渐消失。演示时，所述人机交互模块的界面左侧展示：电压指示表的示数保持220V，代表人体表面湿度的进度条不断增加，水滴状的容器中的水不断增加，电阻指示表的能量条逐渐消失和示数不断减小的UV动画和UI动画画面，所述音频播放模块向用户播放湿度增大过程中人体电阻变化的语音；所述湿度影响演示模块演示了当电压为220V时，人体表面湿度增加时而人体电阻不断变小的过程，生动形象地向学员展示了发生触电时人体表面湿度对人体的影响。
本实施例与所述电伤演示模块对比，左侧变为按钮加实数展示UI的模式，根据人体电阻变化的环境类型，点击三个演示按钮后，电压度数、电阻度、水滴状容器的动画后面会有相应反应，明确、详细的使用数字向用户展示了电压、接触面积和湿度对人体的影响。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (10)
1.一种电伤与人体电阻变化演示系统，其特征在于：包括演示柜体和设置在所述演示柜体内的白色半身式模拟人和控制主机，所述控制主机包括电伤演示模块、电阻演示模块、人机交互模块、控制模块和音频播放模块；
所述人机交互模块，为红外触摸透明屏幕，设置在所述演示柜体的正面，与所述控制模块连接，用于输入演示指令及显示演示界面；
所述控制模块，分别连接所述电伤演示模块和所述电阻演示模块，用于根据接收到的演示指令触发所述电伤演示模块或者所述电阻演示模块，输出相应的音频播放指令和图像展示指令；
所述音频播放模块，连接所述电伤演示模块和所述电阻演示模块用于根据接收到的音频播放指令播放语音讲解内容；
所述白色半身式模拟人，正面设置在所述人机交互模块的后方；
所述人机交互模块，还与所述电伤演示模块连接，用于根据接收到的所述电伤演示模块的图像展示指令，在与所述白色半身式模拟人对应处显示电伤的3D特效和演示图片；
所述人机交互模块，还与所述电阻演示模块连接，用于根据接收到的所述电阻演示模块的图像展示指令，演示不同环境下人体电阻的变化。
2.根据权利要求1所述的电伤与人体电阻变化演示系统，其特征在于，所述电伤演示模块包括：
接触电伤演示模块，用于输出3D触电特效和接触电伤后烧伤效果的图像展示指令；
电弧灼伤演示模块，用于输出3D电弧特效和电弧灼伤后人体皮肤表面的图像展示指令；
电烙印演示模块，用于输出3D电烙印特效和电烙印灼伤后人体皮肤表面的图像展示指令；
以及皮肤金属化演示模块，用于输出3D皮肤金属化特效和皮肤金属化灼伤后人体皮肤表面的图像展示指令。
3.根据权利要求2所述的电伤与人体电阻变化演示系统，其特征在于：所述人机交互模块设置接触电伤演示按钮，点击所述接触电伤演示按钮，所述接触电伤演示模块输出3D触电特效和接触电伤后烧伤效果的图像展示指令。
4.根据权利要求2所述的电伤与人体电阻变化演示系统，其特征在于：所述人机交互模块设置电弧灼伤演示按钮，点击所述电弧灼伤演示按钮，所述电弧灼伤演示模块输出3D电弧特效和电弧灼伤后人体皮肤表面的图像展示指令。
5.根据权利要求2所述的电伤与人体电阻变化演示系统，其特征在于：所述人机交互模块设置电烙印演示按钮，点击所述电烙印演示按钮，所述电烙印演示模块输出3D电烙印特效和电烙印灼伤后人体皮肤表面的图像展示指令。
6.根据权利要求2所述的电伤与人体电阻变化演示系统，其特征在于：所述人机交互模块设置皮肤金属化演示按钮，点击所述皮肤金属化演示按钮，所述皮肤金属化演示模块输出3D皮肤金属化特效和皮肤金属化灼伤后人体皮肤表面的图像展示指令。
7.根据权利要求1所述的电伤与人体电阻变化演示系统，其特征在于，所述电阻演示模块包括：
电压升高影响演示模块，用于输出当导线固定在人体部位上的两点时电压不断升高而人体电阻不断变小现象的图像展示指令；
接触面积影响演示模块，用于输出当电压为220V时人体与导线之间接触面积增大而人体电阻不断变小现象的图像展示指令；
以及湿度影响演示模块，用于输出当电压为220V时人体表面湿度增加而人体电阻不断变小现象的图像展示指令。
8.根据权利要求7所述的电伤与人体电阻变化演示系统，其特征在于：所述人机交互模块设置电压升高演示按钮、电压指示表和电阻指示表，点击所述电压升高演示按钮，所述电压升高影响演示模块输出电压不断升高而人体电阻不断变小现象的图像展示指令，所述人机交互模块接收到该图像展示指令后，所述电压指示表的指针不断向右旋转，电阻指示表的示数和两侧能量值不断减小。
9.根据权利要求7所述的电伤与人体电阻变化演示系统，其特征在于：所述人机交互模块设置接触面积演示按钮、电压指示表和电阻指示表，点击所述接触面积演示按钮，所述接触面积影响演示模块输出当电压为220V时人体与导线之间接触面积增大而人体电阻不断变小现象的图像展示指令，所述人机交互模块接收到该图像展示指令后，所述电压指示表的示数保持220V，代表人体与导线之间接触面积的蓝点面积不断增大，所述电阻指示表的示数不断减小到200欧姆。
10.根据权利要求7所述的电伤与人体电阻变化演示系统，其特征在于：所述人机交互模块设置湿度演示按钮、电压指示表和电阻指示表，点击所述湿度演示按钮，所述湿度影响演示模块输出当电压为220V时人体表面湿度增加而人体电阻不断变小现象的图像展示指令，所述电压指示表的示数保持220V，代表人体表面湿度的进度条不断增加，所述电阻指示表的示数不断减小，所述电阻指示表的能量条逐渐消失。
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Also Published As
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