一种基于虚拟现实的电力培训系统的制作方法

文档序号:11449078阅读:262来源:国知局

本实用新型属于虚拟现实技术领域,涉及到一种基于虚拟现实的电力培训系统。



背景技术:

虚拟现实技术(Visual Reality),是20世纪90年代为科学界和工程界所关注的技术。它的兴起,为人机交互界面的发展开创了新的研究领域;为智能工程的应用提供了新的界面工具;为各类工程的大规模的数据可视化提供了新的描述方法。这种技术的特点在于,计算机产生一种人为虚拟的环境,这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三度空间,或是把其它现实环境编制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”,从而使得用户在视觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉。虚拟现实技术并非最近才出现的,其发展大致可分为三个阶段:第一个阶段从本世纪50年代到70年代,是虚拟现实技术的准备阶段;第二个阶段从80年代初到80年代中期,是虚拟现实技术系统化,并开始走出实验室进入实际应用阶段;第三个阶段从80年代末期之后,是虚拟现实技术全面发展的时期。

目前随着经济水平的快速发展,电力系统在生活中也占有越来越重要的作用,传统的电力培训过程,被培训的人员只能通过理论进行学习,不能进行实际的操作训练,导致在实际电力系统的操作过程中,由于操作失误到导致设备故障、损害,甚至造成人员伤亡,目前的电力安全培训中存在着培训手段单一,教育方式缺乏多样化的问题;平时安全教育的方式多以授课、讨论、理论考试为主,忽视了教育形式的多样性,职工感觉乏味,没有新鲜感,无法提高职工参与教育的兴趣和积极性。由于缺乏对生产工人的吸引力,因此,职工对安全知识深度掌握不够,导致安全教育的作用得不到全面的发挥。

因此需设计一种基于虚拟现的电力培训系统,对教育培训更是产生广泛而深远的影响,使得受训者无论是在应用范围(广度、空间)、时间选择(宽度、时间)、还是在培训的难易程度和绩效评价(深度、效度)上都产生了传统培训方法所无法比拟的优势。



技术实现要素:

本实用新型提供的一种基于虚拟现实的电力培训系统,通过将被培训人员佩戴显示头盔、数据手套和数据衣进行电力培训中的某项电力操作,将检测的位置信息发送至系统控制器,系统控制器根据检测的数据信息对液晶显示器、反馈装置和报警装置进行控制,解决了电力操作人员的电力知识掌握不全面,易造成生命危险的问题。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现:

一种基于虚拟现实的电力培训系统,包括系统控制器、数据手套、显示头盔、数据衣、液晶显示器、位置检测器、报警装置、反馈装置和电源按键装置;

所述系统主机分别与数据手套、显示头盔、数据衣、液晶显示器、位置检测器、报警装置和反馈装置连接;

所述液晶显示器与显示头盔连接;

所述位置检测器分别与数据手套、显示头盔和数据衣连接;

所述反馈装置与电源按键装置连接。

进一步地,所述数据手套采用DG5-VHand 3.0数据手套设备,所述数据手套对人员的手势动作进行数据采集,并将采集的数据信息发送至位置检测器。

进一步地,所述显示头盔采用5DT HMD 800-263D虚拟现实头盔,用于检测人员的头部运动状态。

进一步地,所述液晶显示器采用V·Me LED-3D显示屏,用于显示电力培训过程中各部分的视频播放信息。

进一步地,所述位置检测器采用空间位置追踪器,用于检测数据手套和显示头盔的位置信息。

进一步地,所述报警装置包括声报警和光报警,其中所述声报警采用蜂鸣器进行报警,所述光报警通过LED进行闪烁报警。

本实用新型的有益效果:本实用新型中被培训人员佩戴显示头盔、数据手套和数据衣进行电力培训中的某项电力操作,将检测的位置信息发送至系统控制器,具有检测速度快、定位准确的特点;通过液晶显示器能够高清的显示虚拟显示中的视频信息,具有分辨率高、色泽均匀的特点;通过反馈装置模拟人员的感受,增加真实性,同时报警装置发出报警提醒,该系统具有应用范围广、效果明显以及真实性强的特点,提高人员的安全意识,在未来的危险操作培训中具有很大的前景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种基于虚拟现实的电力培训系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1所示,一种基于虚拟现实的电力培训系统,包括系统控制器、数据手套、显示头盔、数据衣、液晶显示器、位置检测器、报警装置、反馈装置和电源按键装置,系统主机分别与数据手套、显示头盔、数据衣、液晶显示器、位置检测器、报警装置和反馈装置连接,液晶显示器与显示头盔连接,位置检测器分别与数据手套、显示头盔和数据衣连接,反馈装置与电源按键装置连接。

系统控制器通过接口与外部的装置进行连接,实现对外部数据的信息采集和信号控制;

数据手套采用DG5-VHand 3.0数据手套设备,数据手套与位置检测器连接,数据手套对人员的手势动作进行数据的采集,并将采集的手势数据及位置信息发送至位置检测器;

显示头盔采用虚拟现实头盔,虚拟现实头盔与位置检测器连接,虚拟现实头盔用于检测人员的头部运动,将检测的头部运动信息发送至位置检测器,位置检测器对人员的头部位置进行分析,并将分析的位置数据发送至系统控制器;

数据衣采用虚拟现实数据衣,用于检测人员的膝盖、手臂、躯干及脚的数据信息,并将检测的数据信息发送至系统控制器;

液晶显示器采用V·Me LED-3D显示屏,用于显示电力培训过程中各部分的视频播放信息,播放过程中显示屏上的色泽均匀,且分辨率较高;

位置检测器采用空间位置追踪器,用于检测数据手套和显示头盔的位置信息,并将检测的位置信息发送至系统控制器,系统控制器通过手指与头部的位置,控制虚拟场景中的视角的变化;

报警装置包括声报警和光报警,其中声报警采用蜂鸣器进行报警,光报警通过LED进行闪烁报警,用于对不同状态进行报警提醒;

反馈装置采用动感装置,该装置能够模拟接线、拆线及触电的感觉,同时能够对电源按键装置和风机进行控制;

电源按键装置为开关,用于模拟生产过程中电源开关,通过对电源按键开关进行控制,控制电力生产过程中的电源。

人员通过佩戴虚拟现实头盔、数据手套和数据衣,能够置身于电力培训的虚拟环境中,位置检测器通过对虚拟头盔、数据手套和数据衣的动作进行,检测出人员的头部、手指和身体部分的位置,并将检测的人员动作和位置信息发送至系统控制器,系统控制器根据人员的动作和位置控制液晶显示器展示对应的视觉信息,同时根据人员的动作对电力生产的过程中接线、拆线及触电进行模拟;

当人员接线、拆线或触电时,系统控制器发送信号至反馈装置,反馈装置模拟接线、拆线和触电的感受,同时系统控制器发送报警信号至报警装置,报警装置中的声光报警器发出报警提醒,在此过程中,人员通过电源按键装置停止反馈装置模拟的感受。

本实用新型中被培训人员佩戴显示头盔、数据手套和数据衣进行电力培训中的某项电力操作,将检测的位置信息发送至系统控制器,具有检测速度快、定位准确的特点;通过液晶显示器能够高清的显示虚拟显示中的视频信息,具有分辨率高、色泽均匀的特点;通过反馈装置模拟人员的感受,增加真实性,同时报警装置发出报警提醒,该系统具有应用范围广、效果明显以及真实性强的特点,提高人员的安全意识,在未来的危险操作培训中具有很大的前景。

以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本实用新型的保护范围。

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