[發(fā)明專利]一種基于電場可視化的帶電作業(yè)培訓(xùn)方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911382639.X
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN111028637B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭建龍;熊山;王巖;馮偉夏;郝騰飛;李翔;肖葉枝;周青云;曾鈺
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司培訓(xùn)與評(píng)價(jià)中心;南方電網(wǎng)數(shù)字電網(wǎng)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G09B23/18
• 分類號(hào): G09B23/18;G09B9/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 沈闖

本申請公開了一種基于電場可視化的帶電作業(yè)培訓(xùn)方法和系統(tǒng)，采用三維仿真技術(shù)、電場仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和動(dòng)作捕捉技術(shù)結(jié)合的方式，根據(jù)現(xiàn)實(shí)變電站作業(yè)場景，構(gòu)建變電帶電作業(yè)三維仿真虛擬場景，并建立作業(yè)場景電場仿真模型，以可視著色的形式顯示作業(yè)場景電場，利用可穿戴動(dòng)作捕捉設(shè)備和力反饋設(shè)備，以視覺和觸覺感受的形式反映電場強(qiáng)度的大小和位置，讓作業(yè)人員在虛擬場景下，通過真實(shí)的身體動(dòng)作，看到帶電作業(yè)中電場的變化，便于作業(yè)人員理解帶電作業(yè)的相關(guān)原理知識(shí)，提升培訓(xùn)效果，解決了現(xiàn)有的變電站帶電作業(yè)培訓(xùn)考核方式不能直觀地讓作業(yè)人員理解相關(guān)原理，培訓(xùn)效果不理想的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電力作業(yè)仿真技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于電場可視化的帶電作業(yè)培訓(xùn)方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電力行業(yè)為人們的生活工作提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高，用戶對供電可靠性的要求也越來越高，開展帶電作業(yè)是提高供電可靠性最直接、最有效的措施。變電站設(shè)備密集，電壓等級(jí)相對較高，帶電作業(yè)具有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，為了盡量保障作業(yè)人員的工作安全，對作業(yè)人員進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)并考核是必然要進(jìn)行的工作。

但是現(xiàn)有的變電帶電作業(yè)的培訓(xùn)和考核，仍舊是采用理論培訓(xùn)和筆試的方式進(jìn)行，雖然能考核作業(yè)人員對相關(guān)知識(shí)的記憶和理解程度，并不能直觀地讓作業(yè)人員理解相關(guān)原理，對于作業(yè)人員在真正實(shí)操時(shí)，是否能夠應(yīng)用到帶電作業(yè)中，并不能夠很好的進(jìn)行評(píng)估，效果并不理想。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┝艘环N基于電場可視化的帶電作業(yè)培訓(xùn)方法和系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有的變電站帶電作業(yè)培訓(xùn)考核方式不能直觀地讓作業(yè)人員理解相關(guān)原理，培訓(xùn)效果不理想的技術(shù)問題。

有鑒于此，本申請第一方面提供了一種基于電場可視化的帶電作業(yè)培訓(xùn)方法，包括：

基于實(shí)際變電站作業(yè)場景構(gòu)建變電站帶電作業(yè)仿真虛擬場景；

基于所述變電站帶電作業(yè)仿真虛擬場景建立作業(yè)場景電場仿真模型；

在所述變電站帶電作業(yè)仿真虛擬場景中對所述作業(yè)場景電場仿真模型進(jìn)行可視化著色以顯示作業(yè)場景電場；

在所述變電站帶電作業(yè)仿真虛擬場景中構(gòu)建作業(yè)人員人體三維模型，所述作業(yè)人員人體三維模型表面以可視化著色區(qū)分人體體表電場強(qiáng)度分布，并在電場強(qiáng)度最大處以數(shù)值形式顯示電場強(qiáng)度；

通過所述作業(yè)人員穿戴的動(dòng)作捕捉設(shè)備獲取所述作業(yè)人員的動(dòng)作姿態(tài)，將所述動(dòng)作姿態(tài)附加到所述作業(yè)人員三維模型上；

通過所述作業(yè)人員穿戴的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備向所述作業(yè)人員展示預(yù)配置的變電帶電作業(yè)仿真培訓(xùn)業(yè)務(wù)內(nèi)容；

獲取所述作業(yè)人員在執(zhí)行所述變電帶電作業(yè)仿真培訓(xùn)業(yè)務(wù)內(nèi)容的任務(wù)時(shí)的動(dòng)作姿態(tài)，基于所述作業(yè)人員對所述任務(wù)的執(zhí)行步驟的正確性和人體體表電場強(qiáng)度的控制情況生成帶電作業(yè)操作結(jié)果。

可選地，所述變電站帶電作業(yè)仿真虛擬場景基于三維激光掃描按所述實(shí)際變電站作業(yè)場景1:1建立。

可選地，所述在所述變電站帶電作業(yè)仿真虛擬場景中對所述作業(yè)場景電場仿真模型進(jìn)行可視化著色以顯示作業(yè)場景電場，包括：

在所述變電站帶電作業(yè)仿真虛擬場景中建立三維笛卡爾坐標(biāo)系；

將所述作業(yè)場景電場仿真模型按灰度值進(jìn)行著色，電場強(qiáng)度等于最小值的所有坐標(biāo)點(diǎn)著色灰度值為0，電場強(qiáng)度等于最大值的所有坐標(biāo)點(diǎn)著色灰度值為255；

基于線性平均分布原則，以所述最大值與所述最小值的差除以255為差值，計(jì)算灰度值0至255的所有灰度值對應(yīng)的所有電場強(qiáng)度值；

基于灰度值0至255的灰度值對應(yīng)的電場強(qiáng)度值，分別對所述作業(yè)場景電場仿真模型的所有坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行著色；