[發明專利]增強虛擬現實的電力設備培訓系統及方法

有效

• 申請號: 202010204078.0
• 申請日: 2020-03-21
• 公開（公告）號: CN111260990B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 鄢陽;宋友;鄧建鋼;楊永輝;蘭貞波;賀細雄;王珊珊;周倩雯
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司;南瑞集團有限公司;國網四川省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;G06T17/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 李滿

本發明公開了一種增強虛擬現實的電力設備培訓系統，它的圖像掃描模塊生成電力培訓校準裝置實景狀態圖像，信息處理模塊接收校準過程操作數據，并將電力培訓校準裝置實景狀態圖像轉換為電力培訓校準實景三維圖像數據，邏輯處理模塊生成響應反饋信息，響應反應模塊生成響應反饋圖像，渲染模塊將響應反饋圖像渲染成相應的三維AR畫面，AR眼鏡將三維AR畫面進行AR顯示。本發明相比常規的真實電力設備模擬裝置給培訓人員帶來了更直觀的操作感受。

技術領域

本發明涉及虛擬現實仿真技術領域，具體地指一種增強虛擬現實的電力設備培訓系統及方法。

背景技術

隨著虛擬現實技術的不斷發展，虛擬現實技術逐漸在電力培訓領域進行相關研究和應用，很多學者都在積極研究虛擬現實技術在電力培訓領域的應用，并相繼建立了虛擬現實仿真的培訓室，將科研成果迅速轉化成使用技術。但是就目前研究的進度而言，對應的電力測試裝置校準培訓虛擬現實裝置還需要更深入的研究。

目前，各培訓機構對人員進行校準培訓還是采用傳統課本教學和實物操作的形式，雖然培訓人員可以直觀的面對真實設備進行操作，但培訓過程中主要存在兩個問題，第一培訓人員操作不夠熟練，誤操作可能導致設備損壞；第二，由于操作的設備很多涉及高電壓和大電流、如果操作不當可能導致培訓人員受傷甚至死亡。

發明內容

本發明提供一種增強虛擬現實的電力設備培訓系統及方法，該系統及方法能提高電力設備培訓的可操作性、直觀性和安全性。

為實現此目的，本發明所設計的增強虛擬現實的電力設備培訓系統，其特征在于：它包括AR(Augmented Reality，增強現實)裝置、信息處理模塊、邏輯處理模塊、響應反應模塊和渲染模塊，其中，AR裝置用于對模擬電力培訓校準裝置和模擬待校準電力培訓裝置進行圖像掃描，生成電力培訓校準裝置實景狀態圖像；

信息處理模塊用于接收模擬電力培訓校準裝置對模擬待校準電力培訓裝置的校準過程操作數據，信息處理模塊還用于將電力培訓校準裝置實景狀態圖像轉換為電力培訓校準實景三維圖像數據；邏輯處理模塊用于對電力培訓校準實景三維圖像數據和校準過程操作數據進行邏輯樹分析生成響應反饋信息；響應反應模塊用于對響應反饋信息進行數據圖像重構生成響應反饋圖像；渲染模塊用于將響應反饋圖像渲染成相應的三維AR畫面；

AR裝置還用于將三維AR畫面進行AR顯示。

本發明的有益效果在于：

本發明利用圖像掃描模塊生成電力培訓校準裝置實景狀態圖像，并利用邏輯處理模塊接收的電力培訓校準實景三維圖像數據和校準過程操作數據生成響應反饋信息，然后利用渲染模塊將響應反饋圖像渲染成相應的三維AR畫面進行AR顯示，使得用戶能在增強虛擬現實場景下進行模擬電力培訓校準裝置對模擬待校準電力培訓裝置校準操作的培訓，上述設計方案具備真實電力設備模擬裝置操作，相比傳統面對真實設備的操作培訓，更加安全可靠，給培訓人員帶來了更直觀的操作感受，同時，擁有比純虛擬現實培訓更真切的操作感受。

附圖說明

圖1為本發明的原理框圖；

其中，1—模擬測試裝置、2—導線、3—AR裝置、4—電力設備培訓裝置、5—模擬電力培訓校準裝置、6—模擬待校準電力培訓裝置、7—圖像掃描模塊、8—AR眼鏡、9—信息處理模塊、10—邏輯處理模塊、11—響應反應模塊、12—渲染模塊。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明：

本發明所設計的增強虛擬現實的電力設備培訓系統，其特征在于：它包括AR裝置、信息處理模塊9、邏輯處理模塊10、響應反應模塊11和渲染模塊12，其中，AR裝置用于對模擬電力培訓校準裝置5和模擬待校準電力培訓裝置6進行圖像掃描，生成電力培訓校準裝置實景狀態圖像；