CN209471586U - 基于vr技术的送变电施工安全教育培训系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及送变电施工技术领域，具体地说，涉及一种基于VR技术的送变电施工安全教育培训系统。该基于VR技术的送变电施工安全教育培训系统包括VR主机、显示设备、声音设备和交互设备，显示设备用于对于VR主机中的图像数据进行显示，声音设备用于对VR主机中的声音数据进行播放，交互设备用于与VR主机进行交互。该搭建方法用于搭建该基于VR技术的送变电施工安全教育培训系统。本实用新型能够较佳地对施工人员进行培训。
Description
技术领域
本发明涉及送变电施工技术领域，具体地说，涉及一种基于VR技术的送变电施工安全教育培训系统。
背景技术
虚拟现实(Virtual Reality)简称VR，是信息科学领域一类新兴的工程技术，该技术诞生于上世纪中叶，其发展大致可分为三个阶段：第一阶段从上世纪五十年代到七十年代，是虚拟现实技术的准备阶段；第二阶段从八十年代初到八十年代中期，是虚拟现实技术系统化，并开始走出实验室进入实际应用阶段；第三个阶段从八十年代末期之后，是虚拟现实技术全面发展的时期。
虚拟现实在计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、传感技术和多媒体技术、网络通信技术、面向对象技术和智能决策支持系统的基础上发展起来的一门交叉学科。它极大的突破了事物表达的传统方法的局限，使过去认为只擅长处理数字化单维信息的计算机发展为能处理适合人的特性的多维信息，使人们可以将任何想象的环境虚拟实现，并可以在其中以最自然的动作与这种虚拟现实进行交流。具有多感知性、存在性、交互性和自主性等四个特征。
目前，虚拟现实技术广泛应用于各个领域，如电子、医药、机械设计、教育、军事等。同时，虚拟现实技术在电力系统中应用也得到了很好的发展，如在电力生产、电力系统运行及电力工程项目设计等方面，都已得到了一定的应用。
输电线路施工风险极大，尤其是在特高压施工中，误操作后果严重，甚至可以带来致命的伤害，故如何对员工进行有效的培训显得尤为重要。传统宣贯式和考核式安全教育培训模式，单一枯燥易造成接受培训人员学习疲劳，实训自由度不高且流于形式，影响培训效果，技术水平提高不明显，给施工带来了极大的安全隐患。
发明内容
本发明提供了一种基于VR技术的送变电施工安全教育培训系统，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。
根据本发明的基于VR技术的送变电施工安全教育培训系统，其包括VR主机、显示设备、声音设备和交互设备，显示设备用于对于VR主机中的图像数据进行显示，声音设备用于对VR主机中的声音数据进行播放，交互设备用于与VR主机进行交互；
VR主机包括通信接口模块、主控模块、第一数据库、第二数据库和第三数据库，通信接口模块用于实现主控模块与显示设备、声音设备和交互设备间的数据传输；第一数据库用于存储标准化施工场地数据，主控模块能够根据交互设备处的请求将标准化施工场地数据传输至显示设备和声音设备处；第二数据库用于存储施工方法数据，主控模块能够根据施工方法数据构建施工场景模型，使用者能够通过显示设备、声音设备和交互设备与该施工场景模型进行交互；第三数据库用于存储操作风险数据，主控模块能够根据操作风险数据构建操作场景模型，使用者能够通过显示设备、声音设备和交互设备与该操作场景模型交互。
本发明的基于VR技术的送变电施工安全教育培训系统，能够较为逼真的对多种施工场景进行虚拟，使得使用者能够具有较佳的身临其境的沉浸感。通过本发明的基于VR技术的送变电施工安全教育培训系统，能够较佳地克服传统培训的不足，提高了培训效率和安全意识，实现了施工人员从“要我安全”到“我要安全”的转变，能够取得良好的社会效益，并为今后输电线路施工培训积累了经验，为安全培训开辟了一条新途径。
作为优选，VR主机还包括第四数据库，第四数据库用于存储安全施工数据；主控模块能够在使用者与施工场景模型和操作场景模型交互期间出现违章操作时，调用第四数据库中的相关数据对使用者进行安全培训。从而能够较佳地及时对使用者的违章操作进行纠正和教育。
作为优选，显示设备包括VR头显。从而便于使用。
作为优选，交互设备包括VR手柄。从而便于使用。
本发明还提供了一种基于VR技术的送变电施工安全教育培训系统的搭建方法，其能够较佳地用于搭建上述的任一种基于VR技术的送变电施工安全教育培训系统。
本发明的基于VR技术的送变电施工安全教育培训系统的搭建方法，其包括以下步骤：
步骤一、通过无人机携带摄像装置对施工现场进行360度全景摄影以采集施工现场图像数据，之后对所采集的施工现场图像数据进行处理以获取1:1的施工现场模型；
步骤二、采用三维软件对所需施工对象进行绘制以获取施工对象模型，之后将施工对象模型放置于施工现场模型中；
步骤三、通过视觉、触觉以及听觉对违章操作后果进行模拟；
步骤四、将经步骤二和步骤三获取的数据加载至虚拟现实硬件中，并进行交互性设计。
通过本发明的基于VR技术的送变电施工安全教育培训系统的搭建方法，能够较佳地对施工场景和相关的立体施工建筑进行还原，且能够较佳地对各种违章操作的后果进行模拟和设计。
附图说明
图1为实施例1中的基于VR技术的送变电施工安全教育培训系统的系统框图示意图；
图2为实施例1中的VR主机的系统框图示意图。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。
实施例1
结合图1所示，本实施例提供了一种基于VR技术的送变电施工安全教育培训系统，其包括VR主机、显示设备、声音设备和交互设备，显示设备用于对于VR主机中的图像数据进行显示，声音设备用于对VR主机中的声音数据进行播放，交互设备用于与VR主机进行交互；
VR主机包括通信接口模块、主控模块、第一数据库、第二数据库和第三数据库，通信接口模块用于实现主控模块与显示设备、声音设备和交互设备间的数据传输；第一数据库用于存储标准化施工场地数据，主控模块能够根据交互设备处的请求将标准化施工场地数据传输至显示设备和声音设备处；第二数据库用于存储施工方法数据，主控模块能够根据施工方法数据构建施工场景模型，使用者能够通过显示设备、声音设备和交互设备与该施工场景模型进行交互；第三数据库用于存储操作风险数据，主控模块能够根据操作风险数据构建操作场景模型，使用者能够通过显示设备、声音设备和交互设备与该操作场景模型交互。
本实施例中，VR主机还包括第四数据库，第四数据库用于存储安全施工数据；主控模块能够在使用者与施工场景模型和操作场景模型交互期间出现违章操作时，调用第四数据库中的相关数据对使用者进行安全培训。
本实施例中，显示设备包括VR头显，交互设备包括VR手柄。
本实施例中的基于VR技术的送变电施工安全教育培训系统在进行搭建时，包括以下步骤：
步骤一、通过无人机携带摄像装置对施工现场进行360度全景摄影以采集施工现场图像数据，之后对所采集的施工现场图像数据进行处理以获取1:1的施工现场模型；
步骤二、采用三维软件对所需施工对象进行绘制以获取施工对象模型，之后将施工对象模型放置于施工现场模型中；
步骤三、通过视觉、触觉以及听觉对违章操作后果进行模拟；
步骤四、将经步骤二和步骤三获取的数据加载至虚拟现实硬件中，并进行交互性设计。
对于送变电施工中，因误操作而导致的各种后果数不胜数，经大数据分析后，在本实施例中，将安全风险主要划分为四种，分别为高处坠落、物体打击、机械伤害及触电。基于此，在步骤三中，通过场景的反方向移动以及声音的真实场景模拟以实现对高处坠落的仿真，通过场景中相关物体移向使用者以实现对物体打击的仿真，通过在场景中模拟事故后的画面以及VR手柄的震动以实现对机械伤害的模拟，主要通过VR手柄的震动以实现对触电的模拟。
另外，需要理解的是，第一数据库、第二数据库和第三数据库中所存放的数据是针对不同的场景所建模的数据，而第一数据库、第二数据库和第三数据库均是按照上述的步骤一至四予以搭建。
此外使用者在使用本实施例的基于VR技术的送变电施工安全教育培训系统是，能够首先通过交互设备选择所需进行培训的场景，根据所选场景的不同可分为以下情形：
1、当使用者选择标准化施工场地场景时，主控模块能够根据交互设备处的请求将标准化施工场地数据传输至显示设备和声音设备处，从而使得使用者能够较佳地知悉如何对施工场地进行标准化施工；
2、当使用者选择相关的施工方法场景时，主控模块能够调取第二数据中的相关数据并构建处相关施工场景的模型，此时使用者能够通过交互设备与相关施工场景的模型进行交互，从而模拟施工过程，在此过程中，使用者在发生错误操作、违章操作等情况时，主控模块能够自主调用第四数据库中的相关数据对使用者进行及时纠正和安全培训；
3、当使用者选择操作场景时，主控模块能够调取第三数据库中的数据并构建操作场景模型，此时使用者能够进行全场景的漫步并进行相关的操作，通过交互设备能够选择安全操作和违章操作，在进行违章操作时，能够根据高处坠落、物体打击、机械伤害及触电等情形对使用者进行反馈，从而使得使用者切身体会到违章操作的后果，且在出现违章的操作的同时，主控模块能够自主调用第四数据库中的相关数据对使用者进行及时纠正和安全培训。
通过本实施例的方案，能够显著降低培训成本和提升培训效果。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.基于VR技术的送变电施工安全教育培训系统，其特征在于：包括VR主机、显示设备、声音设备和交互设备，显示设备用于对于VR主机中的图像数据进行显示，声音设备用于对VR主机中的声音数据进行播放，交互设备用于与VR主机进行交互；
VR主机包括通信接口模块、主控模块、第一数据库、第二数据库和第三数据库，通信接口模块用于实现主控模块与显示设备、声音设备和交互设备间的数据传输；第一数据库用于存储标准化施工场地数据，主控模块能够根据交互设备处的请求将标准化施工场地数据传输至显示设备和声音设备处；第二数据库用于存储施工方法数据，主控模块能够根据施工方法数据构建施工场景模型，使用者能够通过显示设备、声音设备和交互设备与该施工场景模型进行交互；第三数据库用于存储操作风险数据，主控模块能够根据操作风险数据构建操作场景模型，使用者能够通过显示设备、声音设备和交互设备与该操作场景模型交互。
2.根据权利要求1所述的基于VR技术的送变电施工安全教育培训系统，其特征在于：VR主机还包括第四数据库，第四数据库用于存储安全施工数据；主控模块能够在使用者与施工场景模型和操作场景模型交互期间出现违章操作时，调用第四数据库中的相关数据对使用者进行安全培训。
3.根据权利要求1或2所述的基于VR技术的送变电施工安全教育培训系统，其特征在于：显示设备包括VR头显。
4.根据权利要求3所述的基于VR技术的送变电施工安全教育培训系统，其特征在于：交互设备包括VR手柄。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN108399805A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-08-14 | 安徽送变电工程有限公司 | 基于vr技术的送变电施工安全教育培训系统及其搭建方法 |
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- 2018-12-28 CN CN201822231273.3U patent/CN209471586U/zh active Active
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