專(zhuān)利名稱(chēng)：配網(wǎng)運(yùn)檢仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電カ培訓(xùn)系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及配網(wǎng)運(yùn)檢仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的意義及責(zé)任重大，而開(kāi)展運(yùn)檢作業(yè)是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、提高電網(wǎng)可靠性的重要技術(shù)手段。因此，需要研究新型培訓(xùn)技術(shù)，進(jìn)一歩加強(qiáng)培訓(xùn)力度，快速提高整體運(yùn)檢技術(shù)水平，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。一直以來(lái)，電カ企業(yè)對(duì)電カ職エ尤其是配網(wǎng)運(yùn)檢人員的培訓(xùn)工作都十分重視，其培訓(xùn)方式主要是舉辦理論學(xué)習(xí)班、培訓(xùn)班、研討班等，通過(guò)理論講解、多媒體課件等教學(xué)形·式；定期組織學(xué)員到運(yùn)檢現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行觀(guān)摩和實(shí)習(xí)，提高培訓(xùn)學(xué)員的感性認(rèn)識(shí)和動(dòng)手能力。但是這些傳統(tǒng)的培訓(xùn)方式存在組織時(shí)間長(zhǎng)、成本高、形象性差等問(wèn)題，同時(shí)，培訓(xùn)的效果也不是十分明顯。另外，出于安全考慮，在運(yùn)行線(xiàn)路上開(kāi)展運(yùn)檢作業(yè)培訓(xùn)不符合實(shí)際，而在ー些建設(shè)的模擬訓(xùn)練場(chǎng)上進(jìn)行實(shí)際操作，則受到天氣、場(chǎng)地、設(shè)備等諸多因素的限制，學(xué)員實(shí)際動(dòng)手操作機(jī)會(huì)較少，可供學(xué)員學(xué)習(xí)、識(shí)別的典型故障、缺陷類(lèi)型有限，不利于大規(guī)模開(kāi)展，已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足實(shí)際電カ生產(chǎn)的需要，急需對(duì)現(xiàn)有運(yùn)檢作業(yè)培訓(xùn)模式、手段進(jìn)行改進(jìn)升級(jí)。中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)(申請(qǐng)?zhí)?00820068463. I)公開(kāi)的《高低壓配電仿真系統(tǒng)》，提供ー種仿真教學(xué)系統(tǒng)，由高壓配電室、變壓器室、低壓配電室、中繼柜和微機(jī)構(gòu)成，由中繼柜提供主回路電源，分別接高壓配電室、低壓配電室，中繼柜通過(guò)PLC電路分別接高壓配電室和低壓配電室的控制回路和微機(jī)。然而，該實(shí)用新型僅能提供對(duì)高低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行仿真演示，沒(méi)有涉及到仿真操作、培訓(xùn)環(huán)節(jié)。有鑒于此，有必要提供一種配網(wǎng)運(yùn)檢仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，以滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提出ー種利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)模擬實(shí)際作業(yè)環(huán)境，將配網(wǎng)運(yùn)行檢修相關(guān)的理論知識(shí)和實(shí)踐操作融為一體，利用先進(jìn)的立體感應(yīng)設(shè)備在視覺(jué)上、聽(tīng)覺(jué)上讓培訓(xùn)人員在虛擬安全環(huán)境中的去仿真操作實(shí)際工作項(xiàng)目，從而取得了良好的培訓(xùn)效果，能夠有效地提高培訓(xùn)人員配網(wǎng)運(yùn)行檢修作業(yè)水平，可以克服目前配電線(xiàn)路運(yùn)行檢修培訓(xùn)過(guò)程中存在的問(wèn)題和不足。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種配網(wǎng)運(yùn)檢仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括操作臺(tái)包括操作面板、3D顯示器、立體信號(hào)發(fā)生器、電源開(kāi)關(guān)、音響調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)、指紋登陸器及散熱網(wǎng)；控制面板位于操作臺(tái)正面上部右邊部位，3D顯示器位于操作臺(tái)正面上部左邊部分，立體信號(hào)發(fā)生器位于操作臺(tái)頂部，電源開(kāi)關(guān)位于操作臺(tái)臺(tái)面上，音響調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)位于操作臺(tái)臺(tái)面上，指紋登陸器位于操作臺(tái)臺(tái)面上，散熱網(wǎng)位于操作臺(tái)的左右兩側(cè)的中部位置；操作手柄包括方位視角控制鍵、功能控制鍵及第三數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)；方位視角控制鍵和功能控制鍵都在操作手柄的面板上，第三數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)在手柄下部的端ロ處；3D立體眼鏡包括液晶鏡片、電源按鈕、工作顯示燈；液晶鏡片鑲嵌在眼鏡邊框內(nèi)，電源按鈕和工作顯示燈均在眼鏡邊框外側(cè)；計(jì)算機(jī)裝置包括處理器；處理器用于接收來(lái)自控制面板和操作手柄的觸發(fā)信號(hào)，并對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行處理。如上所述的配網(wǎng)運(yùn)檢仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于操作臺(tái)上的3D顯示器和操作面板呈ー左一右布置，立體信號(hào)發(fā)生器位于操作臺(tái)的頂部。如上所述的配網(wǎng)運(yùn)檢仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于操作手柄放置在操作臺(tái)臺(tái)面上。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型能夠通過(guò)先進(jìn)的多媒體技術(shù)營(yíng)造出一個(gè)幾近真實(shí)的虛擬配網(wǎng)運(yùn)檢操作環(huán)境，使培訓(xùn)者在安全的虛擬仿真環(huán)境下去實(shí)際操作配網(wǎng)運(yùn)檢仿 作業(yè)項(xiàng)目，從而達(dá)到提高培訓(xùn)者配網(wǎng)運(yùn)行檢修作業(yè)能力的效果。

圖I為本實(shí)用新型的配網(wǎng)運(yùn)檢仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例示意圖。圖2為本實(shí)用新型圖I中的實(shí)施例的配網(wǎng)運(yùn)檢仿真培訓(xùn)系統(tǒng)中操作手柄的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型圖I中的實(shí)施例的配網(wǎng)運(yùn)檢仿真培訓(xùn)系統(tǒng)中3D立體眼鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的配網(wǎng)運(yùn)檢仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的原理框圖。圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的配網(wǎng)運(yùn)檢仿真培訓(xùn)方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)ー步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣在本申請(qǐng)所列權(quán)利要求書(shū)限定范圍之內(nèi)。附圖I中的符號(hào)說(shuō)明100-操作臺(tái)、110-操作面板、120-3D顯示器、130-立體信號(hào)發(fā)生器、140-電源開(kāi)關(guān)、150-音響調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)、160-指紋登陸器、170-散熱網(wǎng)、180-儲(chǔ)物盒、190-計(jì)算機(jī)裝置、200-操作手柄、300-3D立體眼鏡。附圖2中的符號(hào)說(shuō)明210-方位視角控制鍵、220-功能控制鍵。附圖3中的符號(hào)說(shuō)明310-液晶鏡片、320-電源按鈕、330-工作顯示燈。附圖4中的符號(hào)說(shuō)明192-處理器、194-仿真程序、196-影像輸出。參閱圖1，本實(shí)用新型的配網(wǎng)運(yùn)檢仿真培訓(xùn)系統(tǒng)包括操作臺(tái)100、操作手柄200、3D立體眼鏡300和計(jì)算機(jī)裝置190。操作臺(tái)100包括操作面板110、3D顯示器120、立體信號(hào)發(fā)生器130、電源開(kāi)關(guān)140、音響調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)150、指紋登陸器160、散熱網(wǎng)170及儲(chǔ)物盒180。操作臺(tái)100用來(lái)安裝固定本系統(tǒng)的各個(gè)組成部分?？刂泼姘?10位于操作臺(tái)正面上部右邊部位，為ー觸摸屏，起控制和設(shè)計(jì)系統(tǒng)參數(shù)的作用。3D顯示器120位于操作臺(tái)正面上部左邊部分，用于展示三維虛擬作業(yè)場(chǎng)景。立體信號(hào)發(fā)生器130位于操作臺(tái)頂部，用于開(kāi)啟或關(guān)閉3D顯示效果。電源開(kāi)關(guān)140位于操作臺(tái)臺(tái)面上，為ー圓形按鈕，用于開(kāi)啟和關(guān)閉設(shè)備。音響調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)150位于操作臺(tái)臺(tái)面上，為ー圓柱形旋鈕，用來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)外置音量的大小。指紋登陸器160位于操作臺(tái)臺(tái)面上，為ー透明長(zhǎng)方形觸摸按鈕，用于識(shí)別學(xué)員的登陸信息情況。散熱網(wǎng)170位于操作臺(tái)100的左右兩側(cè)的中部位置，主要起系統(tǒng)設(shè)備散熱作用。儲(chǔ)物盒位于操作臺(tái)臺(tái)面右邊部分，用于存放操作手柄200和3D立體眼鏡300。參閱圖2，操作手柄200包括方位視角控制鍵210、功能控制鍵220、及第三數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)。方位視角控制鍵210和功能控制鍵220都在操作手柄的面板上，第三數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)在手柄下部的端ロ處，操作手柄200通過(guò)有線(xiàn)的方式與計(jì)算機(jī)裝置180連接來(lái)交換信息，用方位控制鍵210來(lái)定位學(xué)員在虛擬環(huán)境中的位置和調(diào)整視角的切換，用功能控制鍵220來(lái)控制虛擬環(huán)境中的功能選擇。參閱圖3，3D立體眼鏡300包括液晶鏡片310、電源按鈕320、工作顯示燈330。液晶鏡片310鑲嵌在眼鏡邊框內(nèi)，電源按鈕320和工作顯示燈330均在眼鏡邊框外側(cè)，3D立體 眼鏡300通過(guò)電源按鈕320開(kāi)啟眼鏡，工作顯示燈330變黃，然后培訓(xùn)者帶上眼鏡，通過(guò)液晶鏡片310觀(guān)看3D顯示器120上展示出來(lái)的三維立體虛擬作業(yè)場(chǎng)景，培訓(xùn)完成之后，3D立體眼鏡300通過(guò)電源按鈕320關(guān)閉眼鏡，工作顯示燈330熄滅。參閱圖4，本實(shí)用新型的配網(wǎng)運(yùn)檢仿真培訓(xùn)系統(tǒng)操作臺(tái)100、操作手柄200、3D立體眼鏡300和計(jì)算機(jī)裝置190。其中，控制面板110為一可觸摸屏幕，用來(lái)控制配網(wǎng)運(yùn)檢仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的界面并起設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)的作用。計(jì)算機(jī)裝置190包括處理器192、仿真程序194及影像輸出196，處理器192用來(lái)處理數(shù)據(jù)及執(zhí)行仿真程序194，培訓(xùn)者操作手柄200去實(shí)現(xiàn)具體的操作，通過(guò)手柄數(shù)據(jù)線(xiàn)將相應(yīng)的觸發(fā)信號(hào)傳遞給處理器192，影像輸出196將處理器192處理之后的結(jié)果通過(guò)3D顯示器120顯示出來(lái)，培訓(xùn)者通過(guò)3D眼鏡300就可以識(shí)別3D顯示器120呈現(xiàn)出來(lái)的三維景象。參閱圖5，本實(shí)用新型的配網(wǎng)運(yùn)檢仿真培訓(xùn)方法是步驟502 :培訓(xùn)者戴上3D立體眼鏡300，坐在操作臺(tái)100面前，培訓(xùn)者通過(guò)操作面板110選擇任意ー種配網(wǎng)運(yùn)行檢修項(xiàng)目；步驟504 :培訓(xùn)系統(tǒng)自動(dòng)獲取培訓(xùn)者選擇的參數(shù)；步驟506 :培訓(xùn)者用操作手柄200選擇具體的作業(yè)場(chǎng)景，培訓(xùn)系統(tǒng)依據(jù)獲取的培訓(xùn)者選擇的參數(shù)配置作業(yè)模擬場(chǎng)景，通過(guò)處理器192執(zhí)行仿真程序194，將影像通過(guò)立體顯示器120中而呈現(xiàn)給培訓(xùn)者；步驟508 :進(jìn)入模擬場(chǎng)景后，培訓(xùn)者將要進(jìn)行選擇操作類(lèi)別，處理器192會(huì)判斷培訓(xùn)者選擇的操作類(lèi)別是否正確；步驟510 :如果操作類(lèi)別選擇錯(cuò)誤，系統(tǒng)將記錄這次錯(cuò)誤，并要求培訓(xùn)者重新選擇正確的操作類(lèi)別；步驟512 :如果操作類(lèi)別選擇正確，則培訓(xùn)者可以開(kāi)始進(jìn)行下一環(huán)節(jié)的操作；步驟514 :操作包括通過(guò)手柄200上的方位視角控制鍵210控制方位移動(dòng)和切換視角、通過(guò)功能控制鍵220控制工具的選擇、儀器的操控的等操作。當(dāng)ー個(gè)操作結(jié)束時(shí)，處理器192會(huì)判斷該項(xiàng)操作是否正確，如果正確直接進(jìn)入步驟518 ；步驟516 :如果錯(cuò)誤則系統(tǒng)會(huì)記錄錯(cuò)誤后再進(jìn)入步驟518 ；步驟518 :判斷作業(yè)是否完成；步驟520 :當(dāng)判斷作業(yè)沒(méi)有完成，則重新進(jìn)入步驟508進(jìn)行循環(huán)；如果判斷作業(yè)已經(jīng)完成，系統(tǒng)則會(huì)給出培訓(xùn)者的成績(jī)包括錯(cuò)誤記錄，并通過(guò)控制面板210呈現(xiàn)給受訓(xùn)者，完成培訓(xùn)過(guò)程。本說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè) 技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技木。
權(quán)利要求1.一種配網(wǎng)運(yùn)檢仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括 操作臺(tái)包括操作面板、3D顯示器、立體信號(hào)發(fā)生器、電源開(kāi)關(guān)、音響調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)、指紋登陸器及散熱網(wǎng)；控制面板位于操作臺(tái)正面上部右邊部位，3D顯示器位于操作臺(tái)正面上部左邊部分，立體信號(hào)發(fā)生器位于操作臺(tái)頂部，電源開(kāi)關(guān)位于操作臺(tái)臺(tái)面上，音響調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)位于操作臺(tái)臺(tái)面上，指紋登陸器位于操作臺(tái)臺(tái)面上，散熱網(wǎng)位于操作臺(tái)的左右兩側(cè)的中部位置； 操作手柄包括方位視角控制鍵、功能控制鍵及第三數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)；方位視角控制鍵和功能控制鍵都在操作手柄的面板上，第三數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)在手柄下部的端口處； 3D立體眼鏡包括液晶鏡片、電源按鈕、工作顯示燈；液晶鏡片鑲嵌在眼鏡邊框內(nèi)，電源按鈕和工作顯示燈均在眼鏡邊框外側(cè)； 計(jì)算機(jī)裝置包括處理器；處理器用于接收來(lái)自控制面板和操作手柄的觸發(fā)信號(hào)，并對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的配網(wǎng)運(yùn)檢仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于操作臺(tái)上的3D顯示器和操作面板呈一左一右布置，立體信號(hào)發(fā)生器位于操作臺(tái)的頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的配網(wǎng)運(yùn)檢仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于操作手柄放置在操作臺(tái)臺(tái)面上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種配網(wǎng)運(yùn)檢仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于安裝和支撐該系統(tǒng)各個(gè)組成部分的操作臺(tái)、用于給培訓(xùn)者提供在虛擬環(huán)境中的各種操作的操作手柄、用于識(shí)別三維立體圖像的3D立體眼鏡以及用于接受培訓(xùn)者操作觸發(fā)信息，并將觸發(fā)信息反饋給處理器，并將處理之后的結(jié)果通過(guò)仿真軟件做出反應(yīng)的計(jì)算機(jī)裝置。本實(shí)用新型的培訓(xùn)方法是通過(guò)培訓(xùn)者進(jìn)入系統(tǒng)的模擬場(chǎng)景后進(jìn)行選擇工具操作、切換視角操作和抓取操作，系統(tǒng)判斷操作是否正確，系統(tǒng)給出培訓(xùn)者的操作成績(jī)，并通過(guò)3D顯示器呈現(xiàn)給培訓(xùn)者。本實(shí)用新型能夠通過(guò)培訓(xùn)者選擇配網(wǎng)運(yùn)檢仿真培訓(xùn)系統(tǒng)參數(shù)后對(duì)培訓(xùn)者進(jìn)行模擬環(huán)境的操作培訓(xùn)，從而達(dá)到提高培訓(xùn)者配網(wǎng)運(yùn)檢作業(yè)能力的效果。
文檔編號(hào)G09B19/00GK202758510SQ20122024573
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者劉曉偉, 張雪峰, 張召亮, 張秋實(shí), 張?jiān)陆? 別士光, 方琪, 王樂(lè)希 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司, 國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院