[發明專利]基于增強現實及數據手套的帶電作業培訓裝置及方法

在審

• 申請號: 201710481482.0
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107195214A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 張哲;鄧承會;楊利;張思遠;謝營;劉云靜;吳文翰;孫鶴;魏嬌嬌;左新斌;劉宗杰
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司濟寧供電公司
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙)42225
• 代理人: 張凱

技術領域

本發明涉及電力領域，具體涉及一種基于增強現實及數據手套的帶電作業培訓裝置及方法。

背景技術

10KV配電網絡是直接面向用戶的電力基礎設施，具有網絡復雜，覆蓋面大的特點。由于10KV配電網絡絕緣水平低，在大氣過電壓或其他外界因素作用下易發生故障，需及時檢修，然而，為了提高配網供電可靠性，不影響用戶正常用電，工作人員必須在配網不停電的情況下進行故障檢修，危險性高，因此，對工作人員帶電作業的要求更為嚴格，帶電作業訓練顯得尤為重要。

現有技術中，學習帶電作業的方法，主要是學習錄制的教學視頻，教學視頻展示標準帶電作業規范。然而，訓練者的此種學習過程僅能學習到理論知識，無法邊訓練邊學習，不僅訓練效果差，而且用戶體驗不佳。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于增強現實及數據手套的帶電作業培訓裝置，通過增強現實技術，在配網作業平臺上虛擬作業環境，可使訓練者進行實際操作訓練的同時學習操作知識，提高訓練效果，用戶體驗好。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：

一種基于增強現實及數據手套的帶電作業培訓裝置，包括：

至少一供訓練者進行配網作業操作的配網作業平臺和多個系統主機，所有所述系統主機之間網絡連接，每個所述系統主機內均存儲有情景設置數據庫，所述情景設置數據庫包括所有所述配網作業平臺的圖像數據以及所有虛擬情景設置數據；

每個所述系統主機均連接有一操控臺、一增強現實裝置和一顯示屏，所述操控臺用于根據所述情景設置數據庫設置配網作業環境，所述系統主機用于構建與所述配網作業環境相匹配的虛擬模型，所述增強現實裝置用于將所述虛擬模型投射于所述配網作業平臺上，所述顯示屏用于顯示投射虛擬模型后的配網作業環境，所述增強現實裝置包括均與所述系統主機相連的頭盔顯示器、體感攝像頭和數據手套；

學習訓練裝置，所述學習訓練裝置包括標準數據庫模塊和學習訓練模塊，所述標準數據庫模塊內儲存有配網作業標準操作，所述學習訓練模塊用于判斷訓練者當前的配網作業是否正確并給出下一步配網作業標準操作的相關提示以糾正訓練者的錯誤。

在上述技術方案的基礎上，所述學習系統還包括一提示器，所述提示器用于顯示所述學習訓練模塊給出的下一步配網作業標準操作的相關提示。

在上述技術方案的基礎上，所述學習訓練模塊給出的下一步配網作業標準操作的相關提示包括一個正確的操作提示和若干人為設定的錯誤操作提示。

在上述技術方案的基礎上，所述基于增強現實及數據手套的帶電作業培訓裝置還包括一視頻創建模塊，所述視頻創建模塊用于根據體感攝像頭識別的訓練者手勢和已構建的與所述配網作業環境相匹配的虛擬模型創建視頻文件以供訓練者查看。

在上述技術方案的基礎上，所述學習訓練裝置還包括一標準學習模塊，所述標準學習模塊用于展示已構建配網作業環境的標準作業規范以供訓練者學習。

在上述技術方案的基礎上，所述標準學習模塊包括：

視頻單元，所述視頻單元用于給訓練者提供已構建配網作業環境的標準作業規范的視頻文件；

講義單元，所述講義單元用于給訓練者提供已構建配網作業環境的標準作業規范的文本文件。

本發明還提供了一種基于增強現實及數據手套的帶電作業培訓方法，包括如下步驟：

將情景設置數據庫存儲至系統主機內，操控臺根據所述情景設置數據庫設置配網作業環境，系統主機構建與所述配網作業環境相匹配的虛擬模型，增強現實裝置將所述虛擬模型投射于配網作業平臺上，顯示屏顯示投射虛擬模型后的配網作業環境；

訓練者佩戴頭盔顯示器和數據手套，并根據所述虛擬模型進行配網作業，體感攝像頭和數據手套采集訓練者的作業動作，并發送給系統主機，所述顯示屏上實時顯示訓練者在投射虛擬模型后的配網作業環境下的作業畫面；

將配網作業標準操作存儲至標準數據庫模塊，學習訓練模塊比較體感攝像頭采集訓練者的作業動作和配網作業標準操作，判斷訓練者當前的配網作業是否正確，并給出下一步配網作業標準操作的相關提示以糾正訓練者的錯誤，直至完成配網作業的所有步驟，完成學習訓練。

在上述技術方案的基礎上，還包括步驟：學習訓練模塊給出下一步操作的一個正確提示和若干人為設定的錯誤操作提示。

在上述技術方案的基礎上，還包括步驟：當訓練者需要查看已完成的配網作業時，視頻創建模塊根據體感攝像頭識別的訓練者手勢和已構建的與所述配網作業環境相匹配的虛擬模型創建視頻文件以供訓練者查看。