一种基于增强现实的电站设备辅助检修培训方法

本发明涉及计算机仿真领域，具体的说是一种基于增强现实的电站设备辅助检修培训方法。

背景技术：

为保证电站设备的安全和有效运行，需要不断对电站设备进行维护和检修的。目前我国电力设备维修行业一直采用师傅带徒弟的培训的方法。这种方式具有一定的缺陷：一是培训周期长，效率低；二是需要在设备上进行手把手的教学活动，存在一定的安全隐患；三是师傅水平决定徒弟水平，没有统一的评价标准。

技术实现要素：

本发明提供了一种基于增强现实技术的用于电站设备检修培训的辅助方法，通过专家系统对人员操作给予指导，能够有效降低人力成本，提升培训效率，缩短培训周期；保证培训安全，并且提供统一的培训评价标准。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种基于增强现实的电站设备辅助检修培训方法，包括以下步骤：

(1)通过云端专家系统规划某种电站设备检修的正确操作步骤；

(2)依据步骤1设置电站设备检修关键点标志，用于指示操作步骤的顺序和起始位置；

(3)依据步骤1在云端专家系统设置每个操作步骤的正确提示信息和错误警告信息，以及操作的指导视频信息；

(4)通过hololens将当前场景图像序列传输至云端专家系统，由专家系统判定当前操作，并同步为培训人员提供相关提示信息和演示视频，帮助培训人员完成操作，进而判断培训人员操作的正确性，若存在错误给出警告信息；

(5)操作结束后，专家系统给出检修过程操作评价并记录操作过程，便于培训人员回看。

本发明具有以下优点及有益效果：

(1)提供标准化的正确操作提示，无需师傅现场指导，有效节省人力成本；

(2)操作过程被存储到云端，便于培训人员通过回放进行巩固和改进加强；

(3)对培训人员的操作行为进行量化，方便培训结果评价。

附图说明

图1为本发明的系统架构图；

图2为专家系统进行某步骤操作逻辑判断的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示，本发明利用hololens为培训人员提供可嵌入到真实场景中的操作相关的指导信息和视频教程，使得培训人员可以边学习边操作，帮助培训人员熟悉检修流程，提高检修能力。本发明具有以下特点：

(1)云端专家系统是本发明的核心，负责设置设备检修的正确步骤、进行培训人员操作识别、完成操作相关信息和视频的推送等工作。此外，培训人员操作过程的全部信息都会被记录存储到云端；

(2)关键点标志用于新操作步骤的起始标志，放置到新步骤开始操作的位置。当培训人员开始新的操作步骤时，hololens识别关键点标志并报告专家系统，专家系统开始新步骤的视频采集和识别工作；

(3)图2为专家系统针对新操作步骤进行识别的流程图。从hololens获取视频流识别手部操作，进而推算出培训人员操作是否符合规范，并同步推送提示信息和视频帮助培训人员操作。检测到错误操作推送警告信息，同时扣除一定操作分值；

(4)本发明通过分值对培训人员的表现进行量化。专家系统为每个操作步骤分配一定分值，并提供相应的一套评分标准。通常从操作时间、操作准确性、警告信息推送次数、操作错误等级几个方面进行评价。若培训人员在操作过程中符合标准要求，则可以得到该步骤的全部分值。若违反特定规则，例如某个操作时间过长、警告信息推送等都会被扣除一定分值。最终分值可用于评价培训人员表现优劣。

技术特征：

1.一种基于增强现实的电站设备辅助检修培训方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)通过云端专家系统规划某种电站设备检修的正确操作步骤；

(2)依据步骤1设置电站设备检修关键点标志，用于指示操作步骤；

(3)依据步骤1在云端专家系统设置每个操作步骤的正确提示信息和错误警告信息，以及操作的指导视频信息；

(4)通过hololens将当前场景图像序列传输至云端专家系统，由专家系统判定当前操作，并同步为培训人员提供相关提示信息和演示视频，帮助培训人员完成操作，进而判断培训人员操作的正确性，若存在错误给出警告信息；

(5)操作结束后，专家系统给出检修过程操作评价并记录操作过程，便于培训人员回看。

2.根据权利要求1所述的一种基于增强现实的电站设备辅助检修培训方法，其特征在于，通过hololens将操作人员的操作过程上传给云端专家系统，由专家系统对操作人员的操作行为进行判定，并推送相关提示信息和视频到hololens，以虚实结合的方式展示给操作人员。

3.根据权利要求1所述的一种基于增强现实的电站设备辅助检修培训方法，其特征在于，通过关键点标志对检修过程进行操作步骤顺序设定，专家系统以关键点标志作为新操作步骤的开始。

4.根据权利要求1所述的一种基于增强现实的电站设备辅助检修培训方法，其特征在于，云端专家系统负责设置设备检修的正确步骤、进行培训人员操作识别并给出分值评价、完成操作相关信息的推送等工作，hololens仅用于相关信息的展示。

5.根据权利要求1所述的一种基于增强现实的电站设备辅助检修培训方法，其特征在于，用户操作会被在存储到云端，可用于二次演示教学。

技术总结
本发明涉及计算机仿真领域，具体的说是一种基于增强现实的电站设备辅助检修培训方法。本发明包括以下步骤：云端专家系统规划某种电站设备检修的正确操作步骤；设置电站设备检修关键点标志，用于指示操作步骤；云端专家系统设置每个操作步骤的正确提示信息和错误警告信息，以及操作的指导视频信息；通过HoloLens将当前场景图像序列传输至云端专家系统，由专家系统判定当前操作，并同步为培训人员提供相关提示信息和演示视频，帮助培训人员完成操作；操作结束后，专家系统给出检修过程操作评价并记录操作过程，便于培训人员回看。本发明能够有效地降低培训过程中的人力成本，便于培训人员进行巩固和改进加强和培训结果评价。

技术研发人员：李波;王祥凤;曹福毅
受保护的技术使用者：沈阳工程学院
技术研发日：2021.05.08
技术公布日：2021.07.02