[實用新型]增強現實的人機交互設備、及包含其的集散控制設備

有效

• 申請號: 201220545732.5
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN203259968U
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 劉剛;袁紀武;翟良云;王志強;李磊;王春
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06K9/00;G05B19/418
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型屬于虛擬現實技術與安全工程技術領域，特別涉及基于增強現實的集散式控制系統人機交互設備。?

背景技術

虛擬現實(Virtual?Reality，VR)技術起源于20世紀80年代，本質上，它是一種先進的計算機用戶接口技術，通過給用戶同時提供諸如視、聽、說、觸等各種直觀而又自然的實時感知交互手段，最大限度地方便用戶的操作，從而減輕用戶的負擔，提高整個系統的工作效率。增強現實（Augmented?Reality，AR）作為虛擬現實技術的一個重要分支，是一種將計算機生成的虛擬物體或其它信息疊加到真實場景中，從而實現對現實進行“增強”的技術。?

傳統意義上的虛擬現實技術包括三個特點：沉浸感、交互性、自主性,強調在完全虛擬化環境中的沉浸體驗，并強調人能以自然方式與虛擬世界中的對象進行交互操作。增強現實技術則致力于將計算機生成的虛擬物體或信息疊加到現實景物上，從而產生現實環境中不存在的虛擬對象，再通過傳感技術將虛擬對象準確“放置”在真實環境中，并借助顯示設備將虛擬對象與真實環境融為一體，最終呈現給使用者一個感官效果真實的新環境。因此，增強現實技術具有虛實結合、實時交互、三維注冊的新特點。?

集散控制設備的含義是利用單片機或微型計算機技術對生產過程進行集中管理和分散控制，是一種由過程控制級和過程監控級組成的以通信網絡為紐帶的多級計算機系統，綜合了計算機(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等4C技術，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態方便。?

集散控制設備自1975年問世以來，已經經歷了二十多年的發展歷程,它繼承了常規模擬儀表控制系統和計算機集中控制系統的優點，克服了單微機控制系統危險性高度集中以及常規儀表控制功能單一，人機聯系差的缺點，可以方便的應用于工業裝置的生產控制和經營管理，在化工、電力、冶金等?流程自動化領域的應用十分普及。然而，從終端用戶靈活應用的角度來看，當前的集散控制設備在人機交互方面仍存在如下缺點和不足：?

1、集散控制設備顯示終端大都布置于遠離現場的獨立房間內（如中控室），并由專職人員通過室內顯示屏對裝置運行狀況進行監控與管理，這種方式必然導致現場實地操作與室內數據監控相互分離，從而導致如下問題的出現：?

1）在日常巡檢過程中，面對成百上千個數據監測點，現場人員除非不厭其煩地反復詢問且室內監控人員有足夠耐心一一解答，否則他并不能直接獲取實時數據，多數現場人員會僅憑視、觸、嗅等主觀經驗來判斷現場工作狀態，往往容易忽略某些關鍵性的微小波動和變化，從而為安全生產埋下隱患。?

2）當室內監控人員發現某項關鍵數據出現波動并需要由現場人員進行手動處理時，兩者之間的信息溝通就變得尤為重要，一旦溝通出現問題，則必然對正常工作帶來影響。?

3）當裝置發生事故，對于現場指揮與搶險救援人員而言，及時、準確且全面地掌握現場實時狀態及關鍵數據至關重要，如著火鄰近區域的溫度、壓力是否會引起次生災害，救援區域是否存在有毒氣體泄漏，是否存在爆炸危險等等，上述數據與信息在復雜的救援現場往往瞬息萬變。因此，要求脫離事故現場的室內監控人員及時、準確而全面的報告實時數據顯得并不切合實際。?

2、集散控制設備終端顯示界面往往以流程圖、示意圖等方式進行顯示，數據監控人員僅能看到示意性的標識數據而無法直觀地將數據與現場環境及其真實位置聯系在一起。?

上述問題的存在一部分原因在于集散控制設備中的人機交互方式不夠靈活，數據顯示與控制脫離現場，若能采取一種改進方法增強人機交互的靈活性，則上面的問題將迎刃而解。?

實用新型內容

本實用新型要解決傳統集散控制設備中人機交互方式不夠靈活，數據顯示與控制脫離現場的問題。?

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種基于增強現實的集散式控制系統人機交互設備，其包括頭盔顯示裝置，圖形標記卡，服務器，無線傳輸設備，所述頭盔顯示裝置包括顯示部件和單片機。?

其中，所述顯示部件包括攝像機、顯示器和合并器。?

其中，所述單片機上設置有標記卡識別部件、圖形繪制部件和第一無線傳輸部件。?

其中，在所述服務器上設置有第二無線傳輸部件、數據管理與控制部件和輔助決策部件。?

為解決上述技術問題，本實用新型還提供了一種基于增強現實的集散式控制系統人機交互設備，其包括頭盔顯示裝置，圖形標記卡，服務器，無線傳輸設備，所述頭盔顯示裝置包括顯示部件和單片機；?