[實用新型]用于變電站培訓的立體弧幕式的沉浸式多人協同訓練裝置

有效

• 申請號: 201720405800.0
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN207123961U
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 江龍;王達達;李澤河;王國平;張德剛;曹俊豪;譚武光;王拓;馬群
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司教育培訓評價中心;北京科東電力控制系統有限責任公司
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司11429
• 代理人: 楊樂

技術領域

本實用新型屬于變電站培訓領域，尤其涉及用于變電站培訓的立體弧幕式的沉浸式多人協同訓練裝置。

背景技術

變電站是電力系統的重要組成部分，提高變電站操作人員的技術水平對保證電力系統安全、經濟、優質地運行十分重要。目前針對變電站運行人員的技能培訓多基于多媒體和桌面虛擬現實仿真技術的培訓方式，這種具備培訓內容標準化，重復利用性能高，并能支撐大量學員同時開展培訓等特點，但在逼真度、真實感方面和物理設備仍存在一定的差距，用戶通過鼠標和鍵盤操作繁瑣，交互體驗不佳，降低了培訓的效率。另外變電站的運行任務通常由多人配合完成，目前的培訓系統多采用單人模式，與實際的操作過程存在差異。

實用新型內容

針對背景技術中的問題，本實用新型的目的在于提供了一種用于變電站培訓的立體弧幕式的沉浸式多人協同訓練裝置。本裝置采用投影式沉浸虛擬現實技術，以逼真的三維場景和高度的沉浸感使培訓人員完全沉浸于變電站一二次設備虛擬場景，使培訓方式更加生動形象，從而提高了培訓的效果。

為了實現上述目的，本實用新型提出如下技術方案：

一種用于變電站培訓的立體弧幕式的沉浸式多人協同訓練裝置，所述裝置包括立體弧幕、體感動作捕捉器、第一立體投影機、第二立體投影機、多通道圖像融合器、仿真主機、多人協同同步機、智能體機、負責人仿真移動終端、網絡交換機和無線路由器硬件設備，其中，

所述體感動作捕捉器通過數據線與仿真主機相連，將操作人和監護人的體感動作數據傳送給仿真主機；

所述仿真主機通過視頻傳輸線與多通道圖像融合器相連，將圖像數據實時傳輸給多通道圖像融合器；

所述多通道圖像融合器通過視頻傳輸線分別與第一立體投影機、第二立體投影機機相連，將處理后的圖像數據分別傳輸給第一立體投影機和第二立體投影機；

所述網絡交換機構建局域網，通過網線與仿真主機和無線路由器相連；

所述負責人仿真移動終端通過無線局域網與多人協同模塊和仿真主機相連；

所述立體投影機將三維畫面投射到立體弧幕上。

進一步地，所述智能體機通過網線連接網絡交換機接入局域網；所述智能體機根據當前訓練任務的進度，將缺席角色的操作行為數據發送給仿真主機并驅動虛擬場景中的虛擬角色。

進一步地，所述體感動作捕捉器采用微軟Kinect2.0，同時識別操作人和監護人兩個角色的體感運動數據。

本實用新型的有益效果為：

(1)培訓人員可以高度沉浸式的方式進行變電站運行任務的培訓，使培訓效果更深刻。

(2)培訓人員可以實現采用自然交互的實現與變電站設備場景中的操作任務，提高培訓交互的效率。

(3)可按照現場實際任務的人員配置進行多人協同式的仿真培訓，提高任務培訓的真實性。

(4)該裝置可供多人進行參觀和培訓過程觀摩，實現培訓成果共享。

附圖說明

圖1是本實用新型的沉浸式多人協同訓練裝置的結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型的具體實施方案作詳細的闡述。具體實施方式僅供敘述而并非用來限定本實用新型的范圍或實施原則，本實用新型的保護范圍仍以權利要求為準，包括在此基礎上所作出的顯而易見的變化或變動等。

總體結構：

圖1是本實用新型的沉浸式多人協同訓練裝置的結構圖，如附圖1所示，所述裝置包括集成多通道立體弧幕、體感動作捕捉器、立體投影機、多通道圖像融合器、仿真主機、多人協同同步機、智能體機、移動終端、網絡交換機和無線路由器等硬件設備，實現沉浸式的多人協同的變電站仿真培訓。

所述立體投影機將三維畫面投射到立體弧幕上供人觀看；體感動作捕捉器通過數據線與仿真主機相連，將操作人和監護人的體感動作數據傳送給仿真主機；仿真主機通過視頻傳輸線與圖像融合器相連，將圖像數據實時傳輸給多通道圖像融合器；多通道圖像融合器通過視頻傳輸線與兩臺立體投影機相連，將處理后的圖像數據傳輸給立體投影機；網絡交換機構建局域網，通過網線與仿真主機和無線路由器相連，無線路由器構建無線局域網，負責人移動終端通過無線局域網于多人協同模塊和仿真主機相連，實現多人協同的變電站仿真訓練。

所述智能體機通過網線或者局域網和網絡交換機相連，當參與訓練的培訓人員少于三人，操作人、監護人和負責人等三個角色無法全部由人工承擔時，智能體機根據當前訓練任務的進度，將缺席角色的操作行為數據發送給仿真主機并驅動虛擬場景中的虛擬角色，從而實現模擬缺席角色的操作行為。