[發(fā)明專利]一種基于增強現(xiàn)實的電站設(shè)備輔助檢修培訓(xùn)方法

在審

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• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113066326A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李波;王祥鳳;曹福毅
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽工程學(xué)院
• 主分類號: G09B5/08
• 分類號: G09B5/08;G09B5/12;G09B9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及計算機仿真領(lǐng)域，具體的說是一種基于增強現(xiàn)實的電站設(shè)備輔助檢修培訓(xùn)方法。本發(fā)明包括以下步驟：云端專家系統(tǒng)規(guī)劃某種電站設(shè)備檢修的正確操作步驟；設(shè)置電站設(shè)備檢修關(guān)鍵點標(biāo)志，用于指示操作步驟；云端專家系統(tǒng)設(shè)置每個操作步驟的正確提示信息和錯誤警告信息，以及操作的指導(dǎo)視頻信息；通過HoloLens將當(dāng)前場景圖像序列傳輸至云端專家系統(tǒng)，由專家系統(tǒng)判定當(dāng)前操作，并同步為培訓(xùn)人員提供相關(guān)提示信息和演示視頻，幫助培訓(xùn)人員完成操作；操作結(jié)束后，專家系統(tǒng)給出檢修過程操作評價并記錄操作過程，便于培訓(xùn)人員回看。本發(fā)明能夠有效地降低培訓(xùn)過程中的人力成本，便于培訓(xùn)人員進行鞏固和改進加強和培訓(xùn)結(jié)果評價。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機仿真領(lǐng)域，具體的說是一種基于增強現(xiàn)實的電站設(shè)備輔助檢修培訓(xùn)方法。

背景技術(shù)

為保證電站設(shè)備的安全和有效運行，需要不斷對電站設(shè)備進行維護和檢修的。目前我國電力設(shè)備維修行業(yè)一直采用師傅帶徒弟的培訓(xùn)的方法。這種方式具有一定的缺陷：一是培訓(xùn)周期長，效率低；二是需要在設(shè)備上進行手把手的教學(xué)活動，存在一定的安全隱患；三是師傅水平?jīng)Q定徒弟水平，沒有統(tǒng)一的評價標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種基于增強現(xiàn)實技術(shù)的用于電站設(shè)備檢修培訓(xùn)的輔助方法，通過專家系統(tǒng)對人員操作給予指導(dǎo)，能夠有效降低人力成本，提升培訓(xùn)效率，縮短培訓(xùn)周期；保證培訓(xùn)安全，并且提供統(tǒng)一的培訓(xùn)評價標(biāo)準(zhǔn)。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：一種基于增強現(xiàn)實的電站設(shè)備輔助檢修培訓(xùn)方法，包括以下步驟：

(1) 通過云端專家系統(tǒng)規(guī)劃某種電站設(shè)備檢修的正確操作步驟；

(2) 依據(jù)步驟1設(shè)置電站設(shè)備檢修關(guān)鍵點標(biāo)志，用于指示操作步驟的順序和起始位置；

(3) 依據(jù)步驟1在云端專家系統(tǒng)設(shè)置每個操作步驟的正確提示信息和錯誤警告信息，以及操作的指導(dǎo)視頻信息；

(4) 通過HoloLens將當(dāng)前場景圖像序列傳輸至云端專家系統(tǒng)，由專家系統(tǒng)判定當(dāng)前操作，并同步為培訓(xùn)人員提供相關(guān)提示信息和演示視頻，幫助培訓(xùn)人員完成操作，進而判斷培訓(xùn)人員操作的正確性，若存在錯誤給出警告信息；

(5) 操作結(jié)束后，專家系統(tǒng)給出檢修過程操作評價并記錄操作過程，便于培訓(xùn)人員回看。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果：

(1)提供標(biāo)準(zhǔn)化的正確操作提示，無需師傅現(xiàn)場指導(dǎo)，有效節(jié)省人力成本；

(2)操作過程被存儲到云端，便于培訓(xùn)人員通過回放進行鞏固和改進加強；

(3)對培訓(xùn)人員的操作行為進行量化，方便培訓(xùn)結(jié)果評價。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)架構(gòu)圖；

圖2為專家系統(tǒng)進行某步驟操作邏輯判斷的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細(xì)說明。

如圖1所示，本發(fā)明利用HoloLens為培訓(xùn)人員提供可嵌入到真實場景中的操作相關(guān)的指導(dǎo)信息和視頻教程，使得培訓(xùn)人員可以邊學(xué)習(xí)邊操作，幫助培訓(xùn)人員熟悉檢修流程，提高檢修能力。本發(fā)明具有以下特點：

(1) 云端專家系統(tǒng)是本發(fā)明的核心，負(fù)責(zé)設(shè)置設(shè)備檢修的正確步驟、進行培訓(xùn)人員操作識別、完成操作相關(guān)信息和視頻的推送等工作。此外，培訓(xùn)人員操作過程的全部信息都會被記錄存儲到云端；

(2) 關(guān)鍵點標(biāo)志用于新操作步驟的起始標(biāo)志，放置到新步驟開始操作的位置。當(dāng)培訓(xùn)人員開始新的操作步驟時，HoloLens識別關(guān)鍵點標(biāo)志并報告專家系統(tǒng)，專家系統(tǒng)開始新步驟的視頻采集和識別工作；

(3) 圖2為專家系統(tǒng)針對新操作步驟進行識別的流程圖。從HoloLens獲取視頻流識別手部操作，進而推算出培訓(xùn)人員操作是否符合規(guī)范，并同步推送提示信息和視頻幫助培訓(xùn)人員操作。檢測到錯誤操作推送警告信息，同時扣除一定操作分值；

(4) 本發(fā)明通過分值對培訓(xùn)人員的表現(xiàn)進行量化。專家系統(tǒng)為每個操作步驟分配一定分值，并提供相應(yīng)的一套評分標(biāo)準(zhǔn)。通常從操作時間、操作準(zhǔn)確性、警告信息推送次數(shù)、操作錯誤等級幾個方面進行評價。若培訓(xùn)人員在操作過程中符合標(biāo)準(zhǔn)要求，則可以得到該步驟的全部分值。若違反特定規(guī)則，例如某個操作時間過長、警告信息推送等都會被扣除一定分值。最終分值可用于評價培訓(xùn)人員表現(xiàn)優(yōu)劣。