一种基于AR叠加的工业管道安全监察人员技能培训系统的制作方法

一种基于ar叠加的工业管道安全监察人员技能培训系统
技术领域
1.本发明涉及一种管道安全领域，具体是一种基于ar叠加的工业管道安全监察人员技能培训系统。


背景技术：

2.经济领域中，压力管道是比较容易发生事故且事故危害较为严重的特种设备应用广泛，尤其在化工、炼油、医药等行业中，压力管道已成为工业生产中的主要设备。近年来，随着压力管道的应用范围不断的扩大，数量不断的增加，随之而来的安全问题也越来越严重。为了有效的减少事故发生，实现经济健康、可持续发展，从事压力管道的特种设备作业人员必须参加安全培训，掌握一定的安全知识。而在安监教学、安全培训的过程中，学员能够体验压力管道及安全设施的构造，了解安监管理的工作方法，甚至可以直接体验压力管道巡检这些课程也变的尤为重要。
3.目前基层特种设备安全监察人员现行培训模式存在内容枯燥、课程设计欠缺精准化，方式形式化、受训人员无法有效参与，形式单一、时间短、频率低、效果不理想等问题。


技术实现要素：

4.对于现有的产生的问题，本发明的目的在于提供一种基于ar叠加的工业管道安全监察人员技能培训系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种基于ar叠加的工业管道安全监察人员技能培训系统，包括工业管道模块、安监管理模块、现场安监模块、案例分析模块和ar图像识别模块，系统内部设有ar图像识别模块，通过ar图像识别模块内置图像识别追踪功能，针对部分图片进行ar图像识别与追踪，通过ar图像识别显示出的3d模型可以定位在被识别的图像上；工业管道模块包括管道类型模块、视图类型模块、漫游类型模块和元件展示模块，安监管理模块包括动力管道模块、工艺管道模块和制冷管道模块，安监管理模块内设有vr实训场景模块、安监管理实训项目目录、3d交互功能按钮、ai智能实训/自主控制实训切换按钮和导航栏层级目录，现场安监模块内部设有vr实训场景模块、现场安监项目目录、3d交互功能按钮、ai智能实训/自主控制实训切换按钮和导航栏层级目录，案例分析模块内部设有vr实训场景模块、损伤分析项目目录、3d交互功能按钮、ai智能实训/自主控制实训切换按钮和导航栏层级目录。
7.作为本发明再进一步的方案：所述的ar图像识别模块包括三维仿真图像，三维仿真图像包括漫游模式、鸟瞰模式和元件模式。
8.作为本发明再进一步的方案：所述的漫游模式内设有自由漫游，自动漫游和热点跳转，鸟瞰模式内设有自由视图、视图回正和热点跳转，热点跳转内设有ar分解、分解模块和自动旋转。
9.作为本发明再进一步的方案：所述的工业管道模块中含有管道元件、安全装置、附属设施、伴热设施的培训项目，管道元件包括管子、管件、阀门、管法兰，安全装置包括爆破
片，附属设施包括附属设施视镜、过滤器、阻火器、分离器，伴热设施包括伴热管、夹套管、电热管、补偿器。
10.与现有技术相比；本发明的有益效果是：本发明有别于传统的教学模式，采用最新的ar增强现实、vr虚拟现实、3d动画等技术手段向用户全方位、沉浸式的向用户提供教学内容。系统具备丰富的交互功能，满足用户多种交互需求。系统界面应采用人性化设计，符合用户使用习惯，做到快速上手，易学易用。确保系统运行稳定，长期运行不卡顿，启动速度快。具备智能化设计，使体验灵巧不呆板。软件系统具备扩展性，系统内容的部分内容可以进行远程实时更新，方便后期添加更多的教学内容。
附图说明
11.图1为基于ar叠加的工业管道安全监察人员技能培训系统的结构示意图。
12.图2为基于ar叠加的工业管道安全监察人员技能培训系统中ar图像识别模块的示意图。
具体实施方式
13.下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明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发明一部分实施例；而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
14.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“相连”、“连接”应做广义理解；例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
15.请参阅图1-2所示，一种基于ar叠加的工业管道安全监察人员技能培训系统，包括工业管道模块、安监管理模块、现场安监模块、案例分析模块和ar图像识别模块，工作培训时，通过不同的按钮进入工业管道模块、安监管理模块、现场安监模块、案例分析模块中，方便对工人进行培训，保证提高培训的效果和效率，保证安全性，方便装置的使用，
16.系统内部设有ar图像识别模块，通过ar图像识别模块内置图像识别追踪功能，可以针对部分图片进行ar图像识别与追踪，通过ar图像识别显示出的3d模型可以定位在被识别的图像上。
17.工业管道模块包括管道类型模块、视图类型模块、漫游类型模块和元件展示模块，工业管道模块内可以清楚的对管道元件、安全装置、附属设施、伴热设施进行培训，管道元件包括管子、管件、阀门、管法兰，安全装置包括爆破片，附属设施包括附属设施视镜、过滤器、阻火器、分离器，伴热设施包括伴热管、夹套管、电热管、补偿器，方便对各个元件进行清楚的培训，提高培训的效果和效率，保证安全性。
18.安监管理模块包括动力管道模块、工艺管道模块和制冷管道模块，可以清楚的对各个管道进行展示安监，方便培训的进行。
19.安监管理模块内设有vr实训场景模块、安监管理实训项目目录、3d交互功能按钮、
ai智能实训/自主控制实训切换按钮和导航栏层级目录，点击进入安监管理中工业管道/工艺管道/制冷管道之后，进入相对应的安监管理vr实训功能模块。安监管理的动力管道/工艺管道/制冷管道模块中，是由vr实训场景、安监管理实训项目目录、3d交互功能按钮、ai智能实训/自主控制实训切换按钮、导航栏层级目录构成。
20.在vr实训场景中点击标记的模型或者在右侧目录中点击相应的内容，系统将会展示该设备的3d模型或者图文介绍，用户可以单指旋转、双指缩放以及使用屏幕下方顶视图、正面视图、自动旋转、组合动画、ar/vr等不同类型的交互方式。语音将播放相关的安监管理方面知识。用户可以通过图文介绍右侧的滑动条实现内容翻页。
21.现场安监模块内部设有vr实训场景模块、现场安监项目目录、3d交互功能按钮、ai智能实训/自主控制实训切换按钮和导航栏层级目录，当用户点击vr实训场景中标记3d设施，或者点击右侧安监项目目录中的内容，系统将展示相关3d模型或图文展示，用户可以对该3d模型进行单指旋转、双指缩放，或者点击下方顶视图、正面视图、自动旋转、组合动画、ar/vr进行交互。
22.案例分析模块内部设有vr实训场景模块、损伤分析项目目录、3d交互功能按钮、ai智能实训/自主控制实训切换按钮和导航栏层级目录，
23.损伤分析vr实训中，用户可以点击标记设备，或者点击右侧损伤分析目录，系统将第一人称镜头瞬移至内容相关位置，并放大显示该3d设备，用户可以通过单指旋转、双指缩放与模型进行交互，或者通过下方顶视图、正面视图、自动旋转、组合动画、ar/vr等功能进行交互体验。用户可以使用滑动条进行浏览相关图文介绍，系统会自动播放语音讲解。
24.ar图像识别模块包括三维仿真图像即vr漫游场景，vr漫游场景是由动力管道、工艺管道、制冷管道、安全展厅四个场景统一加载。在vr实训场景中，用户可以通过屏幕左侧位移控制组件和右侧方向控制组件实现行走，或者通过点击地面和滑动视角实现行走。工业管道模式下，将主页介绍3d元件及设备的模型结构、功能等。安监管理模式下，将主要展示不同类型的3d元件及设备三维模型以及操作和检测方法。现场安监模式下，将主要展示对于单位、人员、设备在使用情况等方面的安全监察项目
25.三维仿真图像包括漫游模式、鸟瞰模式和元件模式，漫游模式内设有自由漫游，自动漫游和热点跳转，鸟瞰模式内设有自由视图、视图回正和热点跳转，热点跳转内设有ar分解、分解模块和自动旋转，方便对各个元件和操作的等进行清楚的展示，利于培训的安全进行。
26.本发明有别于传统的教学模式，采用最新的ar增强现实、vr虚拟现实、3d动画等技术手段向用户全方位、沉浸式的向用户提供教学内容。系统具备丰富的交互功能，满足用户多种交互需求。系统界面应采用人性化设计，符合用户使用习惯，做到快速上手，易学易用。确保系统运行稳定，长期运行不卡顿，启动速度快。具备智能化设计，使体验灵巧不呆板。软件系统具备扩展性，系统内容的部分内容可以进行远程实时更新，方便后期添加更多的教学内容。
27.对于本领域技术人员而言；显然本发明不限于上述示范性实施例的细节；而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下；能够以其他的具体形式实现本发明。因此；无论从哪一点来看；均应将实施例看作是示范性的；而且是非限制性的；本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定；因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有
变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
28.此外；应当理解；虽然本说明书按照实施方式加以描述；但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案；说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见；本领域技术人员应当将说明书作为一个整体；各实施例中的技术方案也可以经适当组合；形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。