[发明专利]基于VR的绝缘子更换作业仿真培训系统

说明书

本发明的基于VR的绝缘子更换作业仿真培训系统包括服务器端和VR眼镜端，服务器端包括：工具认知模块；危机体验模块，风险交底模块；培训检验模块；培训评分模块；VR眼镜端包括：头戴式设备模块；操控手柄模块；定位器模块；VR眼镜端通过高清晰多媒体接口与服务器端连接获取服务器端实时生成的虚拟化场景。该基于VR的绝缘子更换作业仿真培训系统能避免操作人员在高空进行培训，提高了培训的安全性，培训流程可无限重复，提高了培训的高效性，降低了培训资源的消耗。

技术领域

本发明涉及一种基于VR的绝缘子更换作业仿真培训系统，属于虚拟培训系统技术领域。

背景技术

随着国内电网的迅猛发展，电网行业对电网工作人员的数量、技术水平、业务熟练程度提出了越来越高的要求，电力行业属于传统行业，培训的业务上仍旧是比较传统的做法，通常采用人工培训搭配现场实际操作等方式，但是培训新员工的时候，难以简单易懂地讲解，传统基于文字与图片展现的培训手段，学员现场感差，内容枯燥乏味，效果往往不理想，也容易忘记关键知识和操作，培训效果欠佳，并且由于电力行业的作业过程复杂、操作困难。而在现场实际操作培训中，电网设备投资大，维护费用高，基于安全的考虑，不可能全部采用实物来对操作人员进行培训，造成理论大于实践，操作人员即使完成培训作业也还是缺乏动手实践能力。传统的培训方式耗时耗力，效果差，危险性大。

其中，电力系统工作中的绝缘子更换作业需要极多的耗材，使用的工具多，更换过程复杂，纯理论讲解难以理解，操作不方便并且耗时耗力。目前还缺少一种既能够提高操作人员实际操作能力，又能确保操作人员人身安全的培训系统。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提出一种基于VR的绝缘子更换作业仿真培训系统，其能避免操作人员在高空进行培训，提高了培训的安全性，培训流程可无限重复，提高了培训的高效性，降低了培训资源的消耗。

为实现上述目的，本发明的基于VR的绝缘子更换作业仿真培训系统包括服务器端和VR眼镜端，服务器端包括：

工具认知模块，通过三维建模方式将更换绝缘子作业中的工具进行虚拟化建模；

作业实践模块，模拟作业流程和场景，结合动画对绝缘子更换作业的流程和规范进行仿真，并在流程中添加作业提示；

危机体验模块，操作人员在操作过程中操作错误可以触发危机体验；

风险交底模块，提前做好风险交底的内容，作为参数，实时添加到作业流程中，实现直接调用；

培训检验模块，模拟作业流程和场景，设定考核点，后台记录操作人员在作业中的错误考核点；

培训评分模块，实时对操作人员的操作是否符合指导内容进行评价和反映；

VR眼镜端包括：

头戴式设备模块，用于显示服务器端输出的虚拟场景画面，通过高清晰多媒体接口获取服务器传输的画面；

操控手柄模块，用于服务器端程序交互，虚拟场景中的工具位置与操控手柄模块位置一致，使用工具碰撞来进行交互；

定位器模块，用于识别头戴式设备模块和操控手柄模块的位置，通过传感器获得位置信息。

进一步地，工具认知模块具有针对虚拟化工具的使用说明UI，工具认知模块中对虚拟化工具进行实时交互和全方位观察。

进一步地，工具认知模块中模拟的工具包括安全带、脚扣、绝缘杆、验电器、绝缘手套、接地线、砂纸、扳手。

进一步地，作业实践模块中的作业提示包括语音提示和UI提示。

进一步地，作业实践模块中的作业场景包括作业准备、爬塔、安装绝缘紧线器及绝缘保护绳、拆除旧耐张绝缘子串、拆除绝缘紧线器及绝缘保险绳。