[發明專利]基于VR的輸電線路檢修培訓系統及方法

在審

• 申請號: 202010059201.4
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111223373A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 曾昌健;許金應;李麗;陳超;郭文堅;劉金平;張尤波;羅思媛
• 申請（專利權）人: 福建省電力有限公司泉州電力技能研究院;國網福建省電力有限公司
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 李秀梅

本發明提供基于VR的輸電線路檢修培訓系統，包括主控裝置、VR頭盔、VR手柄和定位裝置，主控裝置包括控制模塊、建模模塊、培訓模塊、警示模塊、案例展示模塊、總結模塊和評分模塊，VR頭盔、VR手柄、定位裝置、建模模塊和培訓模塊均與控制模塊連接，培訓模塊包括線路巡視模塊、更換絕緣子模塊、更換防震錘模塊、更換間隔棒模塊和拉線制作模塊。本發明還提供基于VR的輸電線路檢修培訓方法。本發明能夠降低培訓成本，提高培訓質量，加快培訓效率，激發被培訓者的學習動力，增強學習體驗，實現情境學習和知識遷移，促進電力技能培訓現代化的實現。

技術領域

本發明涉及基于VR的輸電線路檢修培訓系統及方法。

背景技術

隨著我國電網的建設和發展，輸電線路已經大面積覆蓋各省市、城鄉，輸電線路的正常運行已經是確保國民經濟發展的重要條件，而相應而來的則是輸電線路運維與檢修工作壓力的日益增大。輸電線路運維與檢修屬于高危作業，其培訓較為困難。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提出一種基于VR的輸電線路檢修培訓系統及方法，降低培訓成本，提高培訓質量，加快培訓效率，激發被培訓者的學習動力，增強學習體驗，實現情境學習和知識遷移，促進電力技能培訓現代化的實現。

本發明通過以下技術方案實現：

基于VR的輸電線路檢修培訓系統，包括主控裝置、VR頭盔、VR手柄和定位裝置，主控裝置包括控制模塊、建模模塊、培訓模塊、警示模塊、案例展示模塊、總結模塊和評分模塊，VR頭盔、VR手柄、定位裝置、建模模塊、培訓模塊、警示模塊、案例展示模塊、總結模塊和評分模塊均與控制模塊連接，培訓模塊包括線路巡視模塊、更換絕緣子模塊、更換防震錘模塊、更換間隔棒模塊和拉線制作模塊，建模模塊用于構建等比例還原輸電線路及構建其所處環境的虛擬空間，被培訓者通過VR手柄選擇進入的培訓模塊，控制模塊通過VR頭盔向被培訓者展示該培訓模塊所對應的虛擬空間，案例展示模塊用于向被培訓者展示該培訓模塊所對應的典型案例，被培訓者通過VR手柄進行操作，定位裝置用于獲取被培訓者在虛擬空間中的操作動作，警示模塊用于當被培訓者出現錯誤操作時發出警示信號，總結模塊用于在被培訓者出現錯誤操作時進行截圖，并在操作結束后將截圖向被培訓者進行展示，評分模塊用于根據操作時間長短對被培訓者的操作進行評分。

進一步的，所述線路巡視模塊包括在所述虛擬空間的輸電線路上隨機模擬異常和缺陷。

進一步的，所述更換絕緣子模塊包括在所述虛擬空間模擬停電更換整串直線絕緣子；所述更換防震錘模塊包括在所述虛擬空間模擬防震錘的拆卸、拾取和安裝過程；所述更換間隔棒模塊包括在所述虛擬空間模擬間隔棒的拆卸和安裝過程。

進一步的，所述拉線制作模塊包括模擬制作帶中把及絕緣子的拉線和制作不帶中把及絕緣子的拉線。

進一步的，所述建模模塊包括基礎環境建模、輸電線路建模和運檢設備建模，基礎環境建模包括對輸電線路所處的地形地貌以及草木山石進行建模；輸電線路建模包括等比例還原輸電線路各部件的結構、空間尺寸以及與基礎環境之間的關系；運檢設備建模包括對運檢設備進行建模并建立設備信息數據庫。

進一步的，所述警示信號包括聲音警戒、模型高亮、屏幕文字或者顏色的報警。

進一步的，所述案例展示模塊設置有分別與所述線路巡視模塊、更換絕緣子模塊、更換防震錘模塊、更換間隔棒模塊和拉線制作模塊對應的典型案例，所述案例均為真實的線路檢修案例。

進一步的，所述定位裝置包括重力感應器、陀螺儀和激光位置傳感器。

本發明還通過以下技術方案實現：

基于VR的輸電線路檢修培訓方法，包括如下步驟：

A、被培訓者通過操作VR手柄選擇進入的培訓模塊；