CN115223410A - 一种基于vr模拟的电力远程培训警示教育系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于VR模拟的电力远程培训警示教育系统，包括VR显示系统、5G信号传输系统和教学视频生成系统，所述VR显示系统通过5G信号传输系统为载体与教学视频生成系统相互通讯，本发明一种基于VR模拟的电力远程培训警示教育系统，该培训教育系统将沉浸式的VR技术、通信技术和电力培训教学相结合，为待培训人员提供一个模拟实训接近真实的培训环境，可进行远程在线培训，培训人员与待培训人员可进行相互交互，在避免接触的情况下，能够使待培训人员更全面的了解培训内容，能够把培训过程中的重点场景，自动建模生产对应的事故场景，从而将抽象化概念形象化，便于待培训人员更直观了解事故的产生，提高警示的作用。
Description
技术领域
本发明涉及VR远程电力教育培训技术领域，具体为一种基于VR模拟的电力远程培训警示教育系统。
背景技术
电力培训是结合工作实践、认识和体会，针对电力安全管理、规范化工作，提出了符合现场实际的管理方法和手段。电力系统的培训通常包括安全管理、安全生产管理、安全管理例行工作、生产现场安全、电力安全技术、班组安全建设、事故应急救援及事故调查等项目，电力培训可让从事电力行业的人员懂得安全管理常用术语、各项安全工作流程和现场安全工作，对全面了解安全管理的内容和指导现场安全工作提供指南。
随着互联网技术的发展和VR技术的进步，传统的线下培训教育已经无法瞒住电力培训的实际需求，远程VR培训也因此得到了推广。远程VR教育能够给待培训人员带来更好的体验，从而提高培训的效果。
现有的远程VR培训教育系统基本仅能播放制作好的VR教学视频，不具备实时传输和交互的能力，无法使培训人员和待培训人员进行实时沟通，不利于解决待培训人员的疑惑，且对于部分安全警示问题待培训人员易理解不彻底。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于VR模拟的电力远程培训警示教育系统，以解决上述背景技术中提出的现有的远程VR培训教育系统基本仅能播放制作好的VR教学视频，不具备实时传输和交互的能力，无法使培训人员和待培训人员进行实时沟通，不利于解决待培训人员的疑惑，且对于部分安全警示问题待培训人员易理解不彻底的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于VR模拟的电力远程培训警示教育系统，包括VR显示系统、5G信号传输系统和教学视频生成系统，所述VR显示系统通过5G信号传输系统为载体与教学视频生成系统相互通讯；
所述教学视频生成系统包括远程教学室、处理器、交互系统、显示设备、摄像头、图像处理合成模块及VR视频生成模块，所述处理器、交互系统、显示设备、摄像头、图像处理合成模块和VR视频生成模块均设置在远程教学室内，所述摄像头、交互系统、显示设备、语音模块、图像处理合成模块和VR 视频生成模块均与处理器建立通讯；
所述VR显示系统包括VR培训室、VR主机、显示设备、VR交互系统、VR 眼镜、局域网络及后台服务器，所述VR主机、显示设备、VR交互系统、VR 眼镜、后台服务器均设置在VR培训室内，所述VR眼镜通过局域网络与VR主机相互通讯，所述显示设备、后台服务器和VR交互系统均通过数据传输线与 VR主机建立通讯。
优选的，所述摄像头用于拍摄远程端培训人员的培训视频及培训流程中的图片，VR视频生成模块用于将交互系统采集的培训音频和摄像头采集的培训视频进行处理叠加，生产VR视频，并传递给处理器，图像处理合成模块用于将培训图片进行处理，生产与VR视频相同分辨率的图片并传递给处理器，处理器用于接收处理后的图片及VR视频并进行压缩处理，生成加密的数据包，并通过5G信号传输系统进行教学视频的实时传输，交互系统和显示设备用于显示待培训人员的状态并使待培训人员能够与培训人员相互交流。
优选的，所述VR主机用于向显示设备和VR交互系统传递处理解析后的培训数据，VR交互系统可使待培训人员与远程的培训人员实现交互，便于培训及时解答待培训人员的疑虑，VR眼镜便于待培训人员更加直观的进行培训，身临其境，提高培训的效果。
优选的，所述后台服务器包括培训数据库、加密解析系统、测评模拟系统、存储系统以及场景建模系统，传输的培训音频及图片经加密解析后，通过存储系统进行存储，并传递至VR主机进行实时现场培训，场景建模系统会根据培训的内容，自动建模生产对应的事故场景，并传递至VR主机，便于待培训人员更直观了解事故的产生，提高警示的作用。
优选的，所述培训数据库会收存电力远程培训待培训的人员信息、培训记录、历年事故的场景记录及公司电力系统数据。
优选的，所述存储系统上设有拷贝接口及数据传输接口，便于待培训人员培训后拷贝培训资料进行复习或调用存储数据，进行在线复习，从而利于进行后期总结和针对性的学习。
优选的，所述场景建模系统建模时，同时会调用存储系统内的场景数据、任务数据、评测标准、事故触发因素、事故发生后果、事故发生后补救措施以及避免事故的警示方法，供待培训人员进行辅助学习。
优选的，所述VR显示系统内至少包含一个VR眼镜，可同时进行多人培训。
优选的，所述VR培训室和远程教学室内还包括安防系统，所述安防系统包括数据采集模块、报警器、安全数据处理器、安全网关、门禁系统、断电系统和消防系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该培训教育系统将沉浸式的VR技术、通信技术和电力培训教学相结合，为待培训人员提供一个模拟实训接近真实的培训环境，可进行远程在线培训，培训人员与待培训人员可进行相互交互，在避免接触的情况下，能够使待培训人员更全面的了解培训内容；
2、能够把培训过程中的重点场景，自动建模生产对应的事故场景，从而将抽象化概念形象化，便于待培训人员更直观了解事故的产生，提高警示的作用；
3、有线实时培训和线下视频培训两个模式，在线上培训后，待培训人员仍可通过存储的视频和进行线下培训，进行进一步的巩固和复习，从而提高培训的效果，同时还具备在线测评评估的功能，便于评估待培训人员单次培训的效果；
4、可同时为多名待培训人员进行培训，从而提高培训的效率，封闭式培训管理，能够提高待培训人员培训过程中的安全性。
附图说明
图1为本发明的系统结构框图；
图2为本发明VR显示系统的工作流程框图；
图3为本发明教学视频生成系统的工作流程框图；
图4为本发明安防系统的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1-4，本发明提供了一种基于VR模拟的电力远程培训警示教育系统，包括VR显示系统、5G信号传输系统和教学视频生成系统，所述VR显示系统通过5G信号传输系统为载体与教学视频生成系统相互通讯；
所述教学视频生成系统包括远程教学室、处理器、交互系统、显示设备、摄像头、图像处理合成模块及VR视频生成模块，所述处理器、交互系统、显示设备、摄像头、图像处理合成模块和VR视频生成模块均设置在远程教学室内，所述摄像头、交互系统、显示设备、语音模块、图像处理合成模块和VR 视频生成模块均与处理器建立通讯；所述摄像头用于拍摄远程端培训人员的培训视频及培训流程中的图片，VR视频生成模块用于将交互系统采集的培训音频和摄像头采集的培训视频进行处理叠加，生产VR视频，并传递给处理器，图像处理合成模块用于将培训图片进行处理，生产与VR视频相同分辨率的图片并传递给处理器，处理器用于接收处理后的图片及VR视频并进行压缩处理，生成加密的数据包，并通过5G信号传输系统进行教学视频的实时传输，交互系统和显示设备用于显示待培训人员的状态并使待培训人员能够与培训人员相互交流；
所述VR显示系统包括VR培训室、VR主机、显示设备、VR交互系统、VR 眼镜、局域网络及后台服务器，所述VR主机、显示设备、VR交互系统、VR 眼镜、后台服务器均设置在VR培训室内，所述VR眼镜通过局域网络与VR主机相互通讯，所述显示设备、后台服务器和VR交互系统均通过数据传输线与 VR主机建立通讯；所述VR主机用于向显示设备和VR交互系统传递处理解析后的培训数据，VR交互系统可使待培训人员与远程的培训人员实现交互，便于培训及时解答待培训人员的疑虑，VR眼镜便于待培训人员更加直观的进行培训，身临其境，提高培训的效果。
所述后台服务器包括培训数据库、加密解析系统、测评模拟系统、存储系统以及场景建模系统，传输的培训音频及图片经加密解析后，通过存储系统进行存储，并传递至VR主机进行实时现场培训，场景建模系统会根据培训的内容，自动建模生产对应的事故场景，并传递至VR主机，便于待培训人员更直观了解事故的产生，提高警示的作用，所述培训数据库会收存电力远程培训待培训的人员信息、培训记录、历年事故的场景记录及公司电力系统数据，所述存储系统上设有拷贝接口及数据传输接口，便于待培训人员培训后拷贝培训资料进行复习或调用存储数据，进行在线复习，从而利于进行后期总结和针对性的学习。
所述场景建模系统建模时，同时会调用存储系统内的场景数据、任务数据、评测标准、事故触发因素、事故发生后果、事故发生后补救措施以及避免事故的警示方法，供待培训人员进行辅助学习，所述VR显示系统内至少包含一个VR眼镜，可同时进行多人培训。
所述VR培训室和远程教学室内还包括安防系统，所述安防系统包括数据采集模块、报警器、安全数据处理器、安全网关、门禁系统、断电系统和消防系统。
本申请实施例在使用时：培训系统在使用前先进行试机工作，依次检查各项服务器工作是否正常，在培训时待培训人员进入VR培训室，参阅图1和图2，待培训人员登录VR培训系统，选择是否在线培训教育，如果选择在线教育，边通过5G数据传输系统与远程的培训人员建立通讯，后台服务器实时接收5G传输的数据包进行解密解压后，建模存储并传递至VR主机，待培训人员带上VR眼镜，进行警示教育培训，VR主机通过显示设备，实时显示培训视频，通过VR交互系统播放远程教学室的现场音频并采集VR培训室内的音频，VR主机处理VR培训室内的音频及视频，并通过后台服务器加压加密后，通过5G传输系统传递至教学视频生成系统，若选择离线培训，后台服务器调用存储系统内的培训视频、图像及场景模型，对待培训人员进行VR培训，有线实时培训和线下视频培训两个模式，在线上培训后，待培训人员仍可通过存储的视频和进行线下培训，进行进一步的巩固和复习，从而提高培训的效果，同时还具备在线测评评估的功能，便于评估待培训人员单次培训的效果，两种培训模式下都能够把培训过程中的重点场景，自动建模生产对应的事故场景，从而将抽象化概念形象化，便于待培训人员更直观了解事故的产生，在培训后系统会自动对待培训人员进行培训测试与评估；
培训人员进入远程教学室，参阅图1和图3，培训人员登录教学视频生成系统，现场培训过程中，摄像头、交互系统会采集培训过程中的视频、图片及音频，由VR视频生成模块叠加视频和音频，并生成VR视频，图像处理合成模块处理培训过程中的图片，视频和图片的加压加密生成数据包，由5G数据传输系统进行数据传输，同时会接收并解压解密传回的交互信息，通过交互系统和显示设备进行显示，为待培训人员提供一个模拟实训接近真实的培训环境，可进行远程在线培训，培训人员与待培训人员可进行相互交互，在避免接触的情况下，能够使待培训人员更全面的了解培训内容。
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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于VR模拟的电力远程培训警示教育系统，其特征在于：包括VR显示系统、5G信号传输系统和教学视频生成系统，所述VR显示系统通过5G信号传输系统为载体与教学视频生成系统相互通讯；
所述教学视频生成系统包括远程教学室、处理器、交互系统、显示设备、摄像头、图像处理合成模块及VR视频生成模块，所述处理器、交互系统、显示设备、摄像头、图像处理合成模块和VR视频生成模块均设置在远程教学室内，所述摄像头、交互系统、显示设备、语音模块、图像处理合成模块和VR视频生成模块均与处理器建立通讯；
所述VR显示系统包括VR培训室、VR主机、显示设备、VR交互系统、VR眼镜、局域网络及后台服务器，所述VR主机、显示设备、VR交互系统、VR眼镜、后台服务器均设置在VR培训室内，所述VR眼镜通过局域网络与VR主机相互通讯，所述显示设备、后台服务器和VR交互系统均通过数据传输线与VR主机建立通讯。
2.根据权利要求1所述的一种基于VR模拟的电力远程培训警示教育系统，其特征在于：所述摄像头用于拍摄远程端培训人员的培训视频及培训流程中的图片，VR视频生成模块用于将交互系统采集的培训音频和摄像头采集的培训视频进行处理叠加，生产VR视频，并传递给处理器，图像处理合成模块用于将培训图片进行处理，生产与VR视频相同分辨率的图片并传递给处理器，处理器用于接收处理后的图片及VR视频并进行压缩处理，生成加密的数据包，并通过5G信号传输系统进行教学视频的实时传输，交互系统和显示设备用于显示待培训人员的状态并使待培训人员能够与培训人员相互交流。
3.根据权利要求1所述的一种基于VR模拟的电力远程培训警示教育系统，其特征在于：所述VR主机用于向显示设备和VR交互系统传递处理解析后的培训数据，VR交互系统可使待培训人员与远程的培训人员实现交互，便于培训及时解答待培训人员的疑虑，VR眼镜便于待培训人员更加直观的进行培训，身临其境，提高培训的效果。
4.根据权利要求1所述的一种基于VR模拟的电力远程培训警示教育系统，其特征在于：所述后台服务器包括培训数据库、加密解析系统、测评模拟系统、存储系统以及场景建模系统，传输的培训音频及图片经加密解析后，通过存储系统进行存储，并传递至VR主机进行实时现场培训，场景建模系统会根据培训的内容，自动建模生产对应的事故场景，并传递至VR主机，便于待培训人员更直观了解事故的产生，提高警示的作用。
5.根据权利要求4所述的一种基于VR模拟的电力远程培训警示教育系统，其特征在于：所述培训数据库会收存电力远程培训待培训的人员信息、培训记录、历年事故的场景记录及公司电力系统数据。
6.根据权利要求4所述的一种基于VR模拟的电力远程培训警示教育系统，其特征在于：所述存储系统上设有拷贝接口及数据传输接口，便于待培训人员培训后拷贝培训资料进行复习或调用存储数据，进行在线复习，从而利于进行后期总结和针对性的学习。
7.根据权利要求4所述的一种基于VR模拟的电力远程培训警示教育系统，其特征在于：所述场景建模系统建模时，同时会调用存储系统内的场景数据、任务数据、评测标准、事故触发因素、事故发生后果、事故发生后补救措施以及避免事故的警示方法，供待培训人员进行辅助学习。
8.根据权利要求1所述的一种基于VR模拟的电力远程培训警示教育系统，其特征在于：所述VR显示系统内至少包含一个VR眼镜，可同时进行多人培训。
9.根据权利要求1所述的一种基于VR模拟的电力远程培训警示教育系统，其特征在于：所述VR培训室和远程教学室内还包括安防系统，所述安防系统包括数据采集模块、报警器、安全数据处理器、安全网关、门禁系统、断电系统和消防系统。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20221021 |