基于全息投影交互的配电网三维仿真培训系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种配电网三维仿真培训系统，尤其涉及一种基于全息投影交互的配电网三维仿真培训系统。
【背景技术】
[0002]全息投影技术(front-projected holographic display)也称虚拟成像技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的技术。全息投影技术不仅可以产生立体的空中幻像，还可以使幻像与表演者产生互动，一起完成表演，产生令人震撼的演出效果，其适用范围产品展览、汽车服装发布会、舞台节目、互动、酒吧娱乐、场所互动投影等。
[0003]全息投影技术也称虚拟成像技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。它是一种无需配戴眼镜的3D技术，可看到立体的虚拟物体。全息立体投影设备不是利用数码技术实现的，而是投影设备将不同角度影像投影至一种全息膜上，因而实现了真正的全息立体影像。
[0004]在配电网培训系统中，通过将常见的各类配网设备(如柱上开关、开关柜、配变等)等设备的展示，使学员在能够对设备的有初步的感性认识，但无法了解和掌握设备的内部结构、动作过程和故障处理等，这样阻碍了国网公司提出的检修专业化的进程。
[0005]因此，需要建立一种基于全息投影交互的配电网三维仿真培训系统，实现对配电自动化设备内部结构和动作过程内容的交互式学习。
【实用新型内容】
[0006]为了解决现有技术的缺点，本实用新型提供一种基于全息投影交互的配电网三维仿真培训系统，该系统能够采用全息投影成像技术将配电网中配电网模型以及相关数据，经全息投影仪进行三维立体仿真。
[0007]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0008]一种基于全息投影交互的配电网三维仿真培训系统，包括:
[0009]服务器，其包括用于存储配电网模型的模型单元和用于存储配电网运行的相关信息的配电网信息单元；
[0010]模型展示配置单元，其与通信单元的一端相连，通信单元的另一端与模型单元和配电网信息单元分别相连；
[0011]语音系统，其通过第一接口单元与模型展示配置单元相连；
[0012]全息投影成像系统，其包括全息投影仪以及与全息投影仪相对的镜面墙；所述全息投影仪与第二接口单元相连，用于接收模型展示配置单元传送来的数据并投影至所述镜面墙上。
[0013]所述语音系统包括语音输入模块，其与模型展示配置单元相连，用于接收模型展示配置单元传送的语音信号并传送至语音识别模块；
[0014]语音识别模块，其用于识别语音信号，并将识别后的语音信号传送至语音播放模块；
[0015]语音播放模块，其用于播放识别后的语音信号。
[0016]所述全息投影成像系统中的镜面墙上还附有纳米触摸膜。
[0017]所述语音播放模块包括驱动电路，所述驱动电路与扬声器相连。
[0018]所述模型单元中存储的配电网模型，包括变电站模型、电缆模型以及配电网设备模型。
[0019]所述通信单元包括有线通信模块和无线通信模块，所述有线通信模块和无线通信模块均与第一通信切换模块的一端相连，通信切换模块的另一端与模型单元和配电网信息单元分别相连。
[0020]本实用新型的有益效果为:
[0021](1)本实用新型采用全息投影成像系统与语音系统相结合的方式，分别从视觉以及听觉方面，对配电网进行仿真培训，使得培训学员能够立体感受到配电网模型以及配电网设备的内部结构和动作过程；
[0022](2)本实用新型的通信单元包括有线通信模块和无线通信模块，这样能够实现配电网三维仿真培训平台和服务器之间数据通信方式的多样性，能够实现数据传输的稳定性以及完整性。
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型的整体结构示意图。
[0024]其中，1、模型单元；2、配电网信息单元；3、通信单元；4、模型展示配置单元；5、第一接口单元；6、语音系统；7、第二接口单元；8、全息投影仪。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明:
[0026]如图1所示，本实用新型的基于全息投影交互的配电网三维仿真培训系统，包括:
[0027]服务器，其包括用于存储配电网模型的模型单元1和用于存储配电网运行的相关信息的配电网信息单元2 ;
[0028]模型展示配置单元4，其与通信单元3的一端相连，通信单元3的另一端与模型单元1和配电网信息单元2分别相连；
[0029]语音系统6，其通过第一接口单元5与模型展示配置单元4相连；
[0030]全息投影成像系统，其包括全息投影仪8以及与全息投影仪相对的镜面墙；所述全息投影仪8与第二接口单元7相连，用于接收模型展示配置单元传送来的数据并投影至所述镜面墙上。
[0031]其中，模型展示配置单元4是利用现有的动态配置技术，根据不同的配置信息展现不同的信息。
[0032]进一步地，语音系统6包括语音输入模块，其与模型展示配置单元4相连，用于接收模型展示配置单元4传送的语音信号并传送至语音识别模块；
[0033]语音识别模块，其用于识别语音信号，并将识别后的语音信号传送至语音播放模块；
[0034]语音播放模块，其用于播放识别后的语音信号。
[0035]语音系统，是根据现有的硬件以及软件程序均可以实现语音识别；语音输入模块在接收语音信号的同时还对接收到额定语音信号进行滤波和放大处理；语音识别模块采用现有的语音识别控制器及相应的识别算法均可实现；语音播放模块可采用扬声器或其他声音播放设备。其中，语音播放模块还包括驱动电路，驱动电路与扬声器相连。
[0036]模型单元中存储的配电网模型，包括变电站模型、电缆模型以及配电网设备模型。
[0037]其中，变电站模型是根据具体的电网公司所属变电站进行信息化梳理，根据不同的变电站建立相应的模型，而且变电站模型是根据现有的变电站进行全方位1:1建模，是一项现有的很成熟的仿真建模技术；同理，电缆模型以及配电网设备模型同变电站模型建模原理类似。
[0038]其中，全息投影成像系统中的镜面墙上还附有纳米触摸膜。镜面墙外的人可触摸墙体进行与影像间的交互。
[0039]通信单元包括有线通信模块和无线通信模块，有线通信模块和无线通信模块均与第一通信切换模块的一端相连，通信切换模块的另一端与模型单元和配电网信息单元分别相连。其中，通信切换模块的作用是:在有线通信模块和无线通信模块之间进行切换，实现其中一个模块工作。采用控制器以及现有程序可实现通信切换模块。
[0040]本实用新型的基于全息投影交互的配电网三维仿真培训系统的工作原理为:
[0041]首先，配电网模型以及配电网运行的相关信息由服务器传送至配电网三维仿真培训平台的模型展示配置单元；
[0042]然后，模型展示配置单元将接收到的数据传送至全息投影成像系统，全息投影成像系统中的全息投影仪将接收到数据在与其相对设置的镜面墙上进行投影；
[0043]最后，该三维仿真培训系统结合语音系统，进行语音识别和播放。
[0044]其中，镜面墙是由弧形玻璃组成的玻璃墙，该玻璃墙上附有成像膜，这样构成成像墙。成像膜是一种高性能双面显示投影膜，它采用了最新的涂层溅射和SI光学结构技术，使其厚度仅仅达到同类产品的一半，但是画面效果更显柔和细腻，细节更逼真，拥有接近180°的绝对可视角度和双面显示性能。
[0045]上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
【主权项】
1.一种基于全息投影交互的配电网三维仿真培训系统，其特征在于，包括: 服务器，其包括用于存储配电网模型的模型单元和用于存储配电网运行的相关信息的配电网信息单元； 模型展示配置单元，其与通信单元的一端相连，通信单元的另一端与模型单元和配电网信息单元分别相连； 语音系统，其通过第一接口单元与模型展示配置单元相连； 全息投影成像系统，其包括全息投影仪以及与全息投影仪相对的镜面墙；所述全息投影仪与第二接口单元相连，用于接收模型展示配置单元传送来的数据并投影至所述镜面墙上。2.如权利要求1所述的一种基于全息投影交互的配电网三维仿真培训系统，其特征在于，所述语音系统包括语音输入模块，其与模型展示配置单元相连，用于接收模型展示配置单元传送的语音信号并传送至语音识别模块； 语音识别模块，其用于识别语音信号，并将识别后的语音信号传送至语音播放模块； 语音播放模块，其用于播放识别后的语音信号。3.如权利要求1所述的一种基于全息投影交互的配电网三维仿真培训系统，其特征在于，所述全息投影成像系统中的镜面墙上还附有纳米触摸膜。4.如权利要求2所述的一种基于全息投影交互的配电网三维仿真培训系统，其特征在于，所述语音播放模块包括驱动电路，所述驱动电路与扬声器相连。5.如权利要求1所述的一种基于全息投影交互的配电网三维仿真培训系统，其特征在于，所述模型单元中存储的配电网模型，包括变电站模型、电缆模型以及配电网设备模型。6.如权利要求1所述的一种基于全息投影交互的配电网三维仿真培训系统，其特征在于，所述通信单元包括有线通信模块和无线通信模块，所述有线通信模块和无线通信模块均与第一通信切换模块的一端相连，通信切换模块的另一端与模型单元和配电网信息单元分别相连。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于全息投影交互的配电网三维仿真培训系统，包括：服务器，其包括用于存储配电网模型的模型单元和用于存储配电网运行的相关信息的配电网信息单元；模型展示配置单元，其与通信单元的一端相连，通信单元的另一端与模型单元和配电网信息单元分别相连；语音系统，其通过第一接口单元与模型展示配置单元相连；全息投影成像系统，其包括全息投影仪以及与全息投影仪相对的镜面墙；所述全息投影仪与第二接口单元相连，用于接收模型展示配置单元传送来的数据并投影至所述镜面墙上。
【IPC分类】G09B5/06, G09B23/18
【公开号】CN204965804
【申请号】CN201520776492
【发明人】马梦朝, 商玲玲, 赵义术, 张彦, 黄金鑫, 姜亚伟, 鲁国涛
【申请人】国网技术学院, 国家电网公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月8日