CN114859556A - 一种基于数字孪生的断路器检修vr设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于数字孪生的断路器检修VR设备，通过在数字孪生设备中设置组合件，从而可以在检修过程中通过视觉等传感器快速锁定范围内的监测设备，并快速调取相应在线可检修设备的参数和状态，可通过手势或语言的方式与眼镜对所涉及的在线可检修设备进行交互、汇总与处理，并且本发明的仿真检修设备操作方便，拥有多种交互方式，有利于更好地提高在断路器检修工艺中工作人员的工作效率与工作准确性。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于数字孪生的断路器检修VR设备。
背景技术
VR模拟检修指的是模拟正常运行的断路器检修工艺过程中在虚拟场景下对其设备进行检查与维护。目的是模拟检修人员对断路器工艺中设备的常规检修过程中，通过数字孪生的方式了解设备状态，熟悉断路器设备的特性，增强使用人员对工作流程以及设备维护的理解，以便在实际检修中早期发现并处理设备故障与隐患，使设备处于一个正常的工作环境与状态，从而确保其使用年限。值得说明的是，VR模拟检修不仅仅是一种模拟方式，还是一种较为新颖的设备检查和设备维护的方法。在目前阶段的检修中，绝大多数的检修方式还是依赖于检修人员的经验与知识储备。例如:人工检修中的工作人员需要具备对运行设备的常识了解、并要有较好的临场处理危机能力。然而，断路器检修工艺中设备的复杂程度往往因其对工作人员较为高的要求，尤其是在高危环境下的设备检修，反而会给检修人员带来安全问题，未知的环境变化也给检修效率带来了新的挑战，所以如何在保证人员安全的前提下提高检修效率成了值得探讨的问题。
数字孪生技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，使用户沉浸到该环境中。数字孪生技术就是利用现实生活中的数据，通过计算机技术产生的电子信号，将其与VR眼镜设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象，这些现象可以是现实中真真切切的物体，也可以是我们肉眼所看不到的物质，通过三维模型表现出来，而将数字孪生技术与检修相结合，可有效提高工作人员安全与工作效率。
综上所述，如何将检修与数字孪生技术相结合以期提高人员的工作效率，是现有技术亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有效提高工作人员工作效率的基于数字孪生的断路器检修VR设备。
本发明的技术解决方案是：
一种基于数字孪生的断路器检修VR设备，其特征是：包括信息处理系统、电子电路和内置存储功能的模块；存储功能包括：存储维护人员的维修进度，记录设备在断路器检修过程中的工作信息和位置信息；此外，还配备了镜片和摄像头；镜片设置在设备的前端，用来模拟场景，让工作人员直观地进行检测与维护；摄像头获取并识别设备状态，指引工作人员进行操作；同时，工作人员也可以通过设备自带的组合键和语音进行操作，从而建立人机交互的通道；
扬声器通过耳机将指示声音传送到工人的耳朵中，从而指导员工进行相关操作来进行设备维护与检修；信息处理系统与摄像头、麦克风相连通过接收和处理传感器接收到的各类信息；接收单元通过蓝牙或者网络在线监测系统通信，并访问相应的设备数据并在眼镜上显示，以供工作人员维护与检修。
使用方法如下：
首先，工作人员按说明佩戴设备，打开设备上设置的总开关按钮，指示灯亮，不同颜色指示灯代表不同状态，工作人员根据需求选择状态；当指示灯显示绿色时，开关打开，组合件处于正常运行状态；工作人员佩戴设备后，即可通过摄像头搜索当前环境中所在位置周围可能存在的断路器设备；当未识别到断路器设备，信号灯处于闪烁状态，耳机发出提示音，告知附近没有相应可检修设备；当范围内有可检修设备时，场景会展示虚拟设备并对其进行标记；当工作人员了解可检修设备的基本信息后，通过镜片或耳机的语音提示引导工作人员是否需要相应检修或维护；如果工作人员想仔细查看某些设备的分析数据可以选择通过眼镜中的菜单或语音提示查看详情；具体来说，摄像头通过识别用户的手势或语音来选择功能，对监控设备监控的数据进行处理，然后处理系统将采集到的数据通过镜头以图片或耳机的形式传送给工作人员。当VR模拟检修完成后，用户可以关闭眼镜开关，自动保存断路器VR模拟检修过程，并将所有相关信息保存到组合件的存储器中，方便以后用户分析总结，从而大大提高整体工作效率。
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
（1）本发明是一种基于数字孪生的断路器检修VR设备，通过在数字孪生设备中设置信息处理组合件，从而实现工作人员在检修断路器工艺过程中通过操作眼镜与所需检修设备进行信息交流，查看设备状态信息，并且本发明的仿真检修设备操作简单，进一步提高了工作人员的检修效率；
（2）本发明的一种基于数字孪生的断路器检修VR设备，在数字孪生设备的后端配有含麦隐藏式智能降噪耳机，可语音交流，提高了工作人员接收信息的渠道，进一步提高了VR检修设备的实用性；
（3）本发明的一种基于数字孪生的断路器检修VR设备，为保证佩戴设备的稳固性在设备尾端装有防滑带，并且提供隐藏式耳机，提高了仿真检修设备的实用性；
（4）本发明的一种基于数字孪生的断路器检修VR设备，为保证工作人员与设备更好的进行交互，该设备于上边框中央处设置摄像头，摄像头捕捉设备现场状态，信息处理组合件通过图像智能识别确定设备状态，对工作人员的操作进行指引；
（5）本发明的一种基于数字孪生的断路器检修VR设备，为保证工作人员与设备更好的进行交互，该设备于上边框中央处配备高质量收音麦克风，可以通过语音等方式进行交互，进一步体现了设备操作方式灵活，上手简单的特点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明是一种基于数字孪生的断路器检修VR设备，处理系统、电子电路和内置存储功能是本设备的主要构成，其中存储功能包括：存储维护人员的维修进度，记录设备在断路器检修过程中的工作信息和位置信息。此外，数字孪生设备还配备了镜片和摄像头。镜片设置在数字孪生设备的前端，用来模拟场景，让工作人员直观地进行检测与维护。另外，摄像头设置在上框的中央，获取并识别设备状态，指引工作人员进行操作，同时，工作人员也可以通过设备自带的组合键和语音进行操作，从而建立人机交互的通道。
本发明的数字孪生装置的组合件位于耳机的两侧，信息处理系统、扬声器单元和接收单元是该组合件三大重要结构单元，其中扬声器可是通过耳机将指示声音传送到工人的耳朵中，从而指导员工进行相关操作来进行设备维护与检修。设备的信息处理系统与摄像头、麦克风等图像和声音传感器相连通过接收和处理传感器接收到的各类信息。接收单元通过蓝牙或者网络在线监测系统通信，并访问相应的设备数据并在眼镜上显示，以供工作人员维护与检修。
基于数字孪生的断路器检修VR设备具体使用方法如下：
首先，工作人员按说明佩戴设备，打开设备上设置的总开关按钮，指示灯亮，不同颜色指示灯代表不同状态，工作人员根据需求选择状态。当指示灯显示绿色时，开关打开，组合件处于正常运行状态。在本实施例中，工作人员佩戴设备后，即可通过摄像头搜索当前环境中所在位置周围可能存在的断路器设备。当未识别到断路器设备，信号灯处于闪烁状态，耳机发出提示音，告知附近没有相应可检修设备；当范围内有可检修设备时，数字孪生设备中场景会展示虚拟设备并对其进行标记。当工作人员借助数字孪生设备了解可检修设备的基本信息后，数字孪生设备将通过镜片或耳机的语音提示引导工作人员是否需要相应检修或维护。如果工作人员想仔细查看某些设备的分析数据可以选择通过眼镜中的菜单或语音提示查看详情。具体来说，摄像头通过识别用户的手势或语音来选择功能，对监控设备监控的数据进行处理，然后处理系统将采集到的数据通过镜头以图片或耳机的形式传送给工作人员。当VR模拟检修完成后，用户可以关闭眼镜开关，数字孪生设备会自动保存断路器VR模拟检修过程，并将所有相关信息保存到组合件的存储器中，方便以后用户分析总结，从而大大提高整体工作效率。
Claims (2)
1.一种基于数字孪生的断路器检修VR设备，其特征是：包括信息处理系统、电子电路和内置存储功能的模块；存储功能包括：存储维护人员的维修进度，记录设备在断路器检修过程中的工作信息和位置信息；此外，还配备了镜片和摄像头；镜片设置在设备的前端，用来模拟场景，让工作人员直观地进行检测与维护；摄像头获取并识别设备状态，指引工作人员进行操作；同时，工作人员也可以通过设备自带的组合键和语音进行操作，从而建立人机交互的通道；
扬声器通过耳机将指示声音传送到工人的耳朵中，从而指导员工进行相关操作来进行设备维护与检修；信息处理系统与摄像头、麦克风相连通过接收和处理传感器接收到的各类信息；接收单元通过蓝牙或者网络在线监测系统通信，并访问相应的设备数据并在眼镜上显示，以供工作人员维护与检修。
2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的断路器检修VR设备，其特征是：使用方法如下：
首先，工作人员按说明佩戴设备，打开设备上设置的总开关按钮，指示灯亮，不同颜色指示灯代表不同状态，工作人员根据需求选择状态；当指示灯显示绿色时，开关打开，组合件处于正常运行状态；工作人员佩戴设备后，即可通过摄像头搜索当前环境中所在位置周围可能存在的断路器设备；当未识别到断路器设备，信号灯处于闪烁状态，耳机发出提示音，告知附近没有相应可检修设备；当范围内有可检修设备时，场景会展示虚拟设备并对其进行标记；当工作人员了解可检修设备的基本信息后，通过镜片或耳机的语音提示引导工作人员是否需要相应检修或维护；如果工作人员想仔细查看某些设备的分析数据可以选择通过眼镜中的菜单或语音提示查看详情；当VR模拟检修完成后，用户可以关闭眼镜开关，自动保存断路器VR模拟检修过程，并将所有相关信息保存到组合件的存储器中。
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