CN110264846A - 一种基于cave的电网应急技能训练系统 - Google Patents

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潘岐深
郑松源
毕明利
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Abstract

本申请实施例公开了一种基于CAVE的电网应急技能训练系统，通过虚拟电网应急技能训练的场景，并通过在该场景中进行操作，使得用户能够沉浸式地模拟各类应急作业的真实体验与操作，实现逼近真实场景作业的训练效果，解决了书面教学无法实现作业场景真实、互动性体验，训练效果局限性大；而对于现场设备实操方式，在训练设备成本投入、人身安全保障、训练规模、训练灵活性方面，往往受到很大的限制的技术问题。

Description

一种基于CAVE的电网应急技能训练系统
技术领域
本申请涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种基于CAVE的电网应急技能训练系统。
背景技术
新型电子仿真技术(三维数字化、虚拟现实技术、增强现实技术等)已经在国内外的教育实训、工程机械、军事演练、信息管理、设计展示等领域得到广泛应用。在电力应急作业项目训练过程中，利用传统的书面教学和现场实操方式，还存在较多的问题。例如，书面教学无法实现作业场景真实、互动性体验，训练效果局限性大；而对于现场设备实操方式，在训练设备成本投入、人身安全保障、训练规模、训练灵活性方面，往往受到很大的限制。
发明内容
本申请实施例提供了一种基于CAVE的电网应急技能训练系统，解决了书面教学无法实现作业场景真实、互动性体验，训练效果局限性大；而对于现场设备实操方式，在训练设备成本投入、人身安全保障、训练规模、训练灵活性方面，往往受到很大的限制的技术问题。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种基于CAVE的电网应急技能训练系统，所述系统包括：
VR识别设备、VR交互设备、位置跟踪系统、立体显示系统和中控系统；
所述VR识别设备用于当用户启动后，启动所述中控系统中预设的电网应急技能训练软件并显示；
所述VR交互设备用于接收用户的第一操作指令，将所述第一操作指令转换为控制所述电网应急技能训练软件的第二操作指令后，向所述中控系统发送所述第二操作指令；
所述位置跟踪系统用于捕捉用户的位置，并使得所述VR识别设备中显示对应的画面；
所述立体显示系统用于显示所述电网应急训练软件中预置的场景；
所述中控系统用于识别所述VR识别设备并推送预设的电网应急技能训练软件，且接收所述第二操作指令以及所述用户的位置进行交互，将交互结果对预设的电网应急技能训练软件进行实时更新并显示于所述VR识别设备和所述立体显示系统中。
可选地，所述VR识别设备具体为VR头盔和/或VR眼镜。
可选地，所述VR交互设备具体为手柄和/或激光笔。
可选地，还包括：音箱系统；
所述音箱系统用于采集用户的语音指令并转换为电网应急技能训练软件的第三操作指令后，向所述中控系统发送所述第三操作指令，还用于播放所述预设的电网应急技能训练软件中的音效。
可选地，所述音箱系统具体包括调音台、话筒、数字音频处理器、功放和音箱；
所述调音台分别与所述话筒及所述数字音频处理器连接；
所述数字音频处理器与所述功放连接；
所述功放与所述音箱连接。
可选地，所述立体显示系统具体包括分别设置于左平面、前平面、右平面和底平面的四块屏幕。
可选地，所述底平面的屏幕采用正投结构；
所述左平面、前平面和右平面的三块屏幕均采用背投结构。
可选地，所述预设的电网应急技能训练软件中包括主网台风灾情勘察技能训练模型、配网台风灾情勘察技能训练模型、配网线路树木倾轧清障技能训练模型和配网线路脚手架覆盖清障技能训练模型。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请实施例中，提供了一种基于CAVE的电网应急技能训练系统，通过虚拟电网应急技能训练的场景，并通过在该场景中进行操作，使得用户能够沉浸式地模拟各类应急作业的真实体验与操作，实现逼近真实场景作业的训练效果，解决了书面教学无法实现作业场景真实、互动性体验，训练效果局限性大；而对于现场设备实操方式，在训练设备成本投入、人身安全保障、训练规模、训练灵活性方面，往往受到很大的限制的技术问题。
附图说明
图1为本申请实施例中提供的一种基于CAVE的电网应急技能训练系统的结构框图；
图2为本申请实施例中一种基于CAVE的电网应急技能训练系统的一个实施例的设备连接图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
为了便于理解，请参阅图1和图2，本申请实施例提供了一种基于CAVE的电网应急技能训练系统，具体为：
VR识别设备11、VR交互设备12、位置跟踪系统13、立体显示系统14和中控系统15；
所述VR识别设备11用于当用户启动后，启动所述中控系统15中预设的电网应急技能训练软件并显示；
所述VR交互设备12用于接收用户的第一操作指令，将所述第一操作指令转换为控制所述电网应急技能训练软件的第二操作指令后，向所述中控系统15发送所述第二操作指令；
所述位置跟踪系统13用于捕捉用户的位置，并使得所述VR识别设备中显示对应的画面；
所述立体显示系统14用于显示所述电网应急训练软件中预置的场景；
所述中控系统15用于识别所述VR识别设备11并推送预设的电网应急技能训练软件，且接收所述第二操作指令以及所述用户的位置进行交互，将交互结果对预设的电网应急技能训练软件进行实时更新并显示于所述VR识别设备11和所述立体显示系统14中。
进一步地，所述VR识别设备11具体为VR头盔和/或VR眼镜。
进一步地，所述VR交互设备12具体为手柄和/或激光笔。
进一步地，还包括：音箱系统16；
所述音箱系统16用于采集用户的语音指令并转换为电网应急技能训练软件的第三操作指令后，向所述中控系统发送所述第三操作指令，还用于播放所述预设的电网应急技能训练软件中的音效。
进一步地，所述音箱系统16具体包括调音台、话筒、数字音频处理器、功放和音箱；
所述调音台分别与所述话筒及所述数字音频处理器连接；
所述数字音频处理器与所述功放连接；
所述功放与所述音箱连接。
进一步地，所述立体显示系统14具体包括分别设置于左平面、前平面、右平面和底平面的四块屏幕。
进一步地，所述底平面的屏幕采用正投结构；
所述左平面、前平面和右平面的三块屏幕均采用背投结构。
进一步地，所述预设的电网应急技能训练软件中包括主网台风灾情勘察技能训练模型、配网台风灾情勘察技能训练模型、配网线路树木倾轧清障技能训练模型和配网线路脚手架覆盖清障技能训练模型。
可以理解的是，预设的电网应急技能训练软件中的模型只需要后台修改配置文件即可进行更新和更换，无需进行程序的再次编译，增强了系统的灵活性和兼容性。
培训模型的选择在电网应急技能训练软件中进行。培训模型作为电网应急技能训练软件的内容数据，可增加或暂停指定培训模型的使用，这样的架构设计可以使相同类型培训模型的交互方式保持一致，同时增加培训模型的可扩展性。
本申请实施例中，提供了一种基于CAVE的电网应急技能训练系统，通过虚拟电网应急技能训练的场景，并通过在该场景中进行操作，使得用户能够沉浸式地模拟各类应急作业的真实体验与操作，实现逼近真实场景作业的训练效果，解决了书面教学无法实现作业场景真实、互动性体验，训练效果局限性大；而对于现场设备实操方式，在训练设备成本投入、人身安全保障、训练规模、训练灵活性方面，往往受到很大的限制的技术问题。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)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，以便这里描述的本申请的实施例例如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。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，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，仅仅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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种基于CAVE的电网应急技能训练系统，其特征在于，包括：
VR识别设备、VR交互设备、位置跟踪系统、立体显示系统和中控系统；
所述VR识别设备用于当用户启动后，启动所述中控系统中预设的电网应急技能训练软件并显示；
所述VR交互设备用于接收用户的第一操作指令，将所述第一操作指令转换为控制所述电网应急技能训练软件的第二操作指令后，向所述中控系统发送所述第二操作指令；
所述位置跟踪系统用于捕捉用户的位置，并使得所述VR识别设备中显示对应的画面；
所述立体显示系统用于显示所述电网应急训练软件中预置的场景；
所述中控系统用于识别所述VR识别设备并推送预设的电网应急技能训练软件，且接收所述第二操作指令以及所述用户的位置进行交互，将交互结果对预设的电网应急技能训练软件进行实时更新并显示于所述VR识别设备和所述立体显示系统中。
2.根据权利要求1所述的基于CAVE的电网应急技能训练系统，其特征在于，所述VR识别设备具体为VR头盔和/或VR眼镜。
3.根据权利要求1所述的基于CAVE的电网应急技能训练系统，其特征在于，所述VR交互设备具体为手柄和/或激光笔。
4.根据权利要求1所述的基于CAVE的电网应急技能训练系统，其特征在于，还包括：音箱系统；
所述音箱系统用于采集用户的语音指令并转换为电网应急技能训练软件的第三操作指令后，向所述中控系统发送所述第三操作指令，还用于播放所述预设的电网应急技能训练软件中的音效。
5.根据权利要求4所述的基于CAVE的电网应急技能训练系统，其特征在于，所述音箱系统具体包括调音台、话筒、数字音频处理器、功放和音箱；
所述调音台分别与所述话筒及所述数字音频处理器连接；
所述数字音频处理器与所述功放连接；
所述功放与所述音箱连接。
6.根据权利要求1所述的基于CAVE的电网应急技能训练系统，其特征在于，所述立体显示系统具体包括分别设置于左平面、前平面、右平面和底平面的四块屏幕。
7.根据权利要求6所述的基于CAVE的电网应急技能训练系统，其特征在于，所述底平面的屏幕采用正投结构；
所述左平面、前平面和右平面的三块屏幕均采用背投结构。
8.根据权利要求1所述的基于CAVE的电网应急技能训练系统，其特征在于，所述预设的电网应急技能训练软件中包括主网台风灾情勘察技能训练模型、配网台风灾情勘察技能训练模型、配网线路树木倾轧清障技能训练模型和配网线路脚手架覆盖清障技能训练模型。
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