[發明專利]適用于電網調控的增強現實交互方法、裝置及存儲介質

在審

• 申請號: 202111165167.X
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113849112A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 蔡忠閩;金瑞達
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: G06F3/0484
• 分類號: G06F3/0484;G06F3/01;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 白文佳

一種適用于電網調控的增強現實交互方法、裝置及存儲介質，通過在虛實混合空間中將不可見的虛擬操作平面與操作臺真實電腦屏幕疊合的方式為用戶提供同真實電腦屏幕增強現實交互的支持；交互方法包括在真實屏幕周圍設置多個虛擬屏幕作為輔助顯示設備，就近顯示與當前內容相關的其他內容，通過坐標映射建立虛擬操作平面上坐標點和真實電腦屏幕中像素點的數學對應關系；感知用戶是否在真實屏幕上注視關鍵信息所在區域，并根據事先設定，用增強現實方式顯示關聯信息或相關提示；相關信息可以以虛擬三維對象的方式顯示在周圍；用戶將指定虛擬屏幕上的內容與真實屏幕顯示的內容調換，或與虛擬三維對象交互。本發明可以有效提高工作效率，減輕工作負擔。

技術領域

本發明屬于增強現實交互技術領域，具體涉及一種適用于電網調控的增強現實交互方法、裝置及存儲介質。

背景技術

電力系統工作人員在電網狀態監控、電網檢修以及離線方式安排等工作中，需要對電網中存在的大量信息進行查看分析。這些信息位于不同的位置，如不同的屏幕、軟件、系統或是同一系統、軟件的不同頁面等等。用戶經常需要查找不同位置的信息進行關聯分析，在信息的查找過程中浪費大量時間。如在仿真計算的過程中，操作人員需要對表示電網結構的不同單線圖進行查看，從整體的單線圖中選擇感興趣的區域進行放大查看，查看完畢后回到整體的單線圖，選擇其他感興趣的區域進行查看。為了尋找感興趣的節點，需要在眾多節點中憑肉眼仔細地尋找，為了查看單線圖中節點的屬性，需要使用鼠標進行頻繁點擊。在這些過程中，單線圖切換查看、尋找感興趣節點以及查看節點屬性等方面的困難，大大增加了操作人員的工作負擔，操作繁雜瑣碎，調度計算人員需要花費許多精力去辨別、回憶和記憶，認知負荷很重。

現有的改進方案，如電網沙盤推演，電網可視化等技術都傾向于換成一套全新的電網呈現方式。通過這些方法可以更好地展示電網特性，但是設計的成本高，需要操作人員重新學習操作方法。而在增強現實設備視角下，真實物體和虛擬物體共同存在，用戶通過手勢、眼動以及語音等交互方式與場景中的虛擬物體交互，并利用這些虛擬物體為真實物體提供更多的輔助信息，甚至達到與真實物體交互的目的。這種交互方式不僅使用輔助提示信息可以幫助用戶更好地理解查看的內容，并且可以與這些內容進行實時交互，靈活的進行虛實信息的切換和調整，大幅提高工作的效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于電網調控的增強現實交互方法、裝置及存儲介質，通過基于增強現實技術的交互手段，將電網狀態監控、電網檢修以及離線方式安排等場景中的各種相關信息通過虛實結合的方式動態聯合顯示，并用虛實結合的手段實現方便的信息選擇，以解決現有技術中存在的電力調控任務所需相關信息分布在不同位置，檢索困難的問題。

為了實現上述目的，本發明有如下的技術方案：

使用增強現實設備建立操作員與電腦操作臺屏幕的實時交互。在電網系統查看分析的過程中，使用增強現實設備，在虛實混合空間中使用不可見的虛擬操作平面與操控臺上的多個屏幕重合，并且額外設置多個虛擬屏幕顯示候選內容。理解屏幕中顯示的內容并定義各部分內容的交互方式。通過坐標映射和通信模塊建立虛擬操作平面上的坐標點和真實電腦屏幕中的像素點的數學對應關系，并引入眼動位置信息和鼠標位置信息，支持信息動態關聯和交互選擇，從而進行關聯信息的自動近距離顯示，減少用戶查找相關信息的時間。本發明可以便捷切換查看不同的電網單線圖。借助眼動追蹤模塊，操作員注視當前單線圖中的某個節點時，在注視點處顯示該節點的屬性信息，并高亮所有相關節點。操作員注視仿真計算結果時，在注視點處顯示該計算結果的分析結論。借助語音交互模塊和手勢交互模塊，可以快速定位節點，修改節點的屬性值，其他相關節點的屬性值隨之改變，實現聯合調試的目的，從而幫助操作員更快獲得滿意的電網運行方式，可以有效提高操作員的工作效率，減輕工作負擔。

第一方面，本發明實施例提供一種適用于電網調控的增強現實交互方法，包括以下步驟：