变电站用无人机巡检VR模拟仿真训练装置的制作方法

本发明涉及电力设备，尤其涉及一种变电站用无人机巡检vr模拟仿真训练装置。

背景技术：

1、目前电力系统在大力推广使用无人机对线路进行巡检，以代替传统人力巡检的作业模式。然而，大部分电力人员并不熟悉无人机巡检的作业方法，实际操作过程中容易导致无人机损毁，学习成本较高。

2、因此，需要研发一种vr模拟仿真训练装置，用于为变电站的电力人员提供无人机巡检的vr模拟仿真训练场景，进而降低无人机巡检作业的学习成本。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于，提供一种变电站用无人机巡检vr模拟仿真训练装置，用于为变电站的电力人员提供无人机巡检的vr模拟仿真训练场景，进而降低无人机巡检作业的学习成本。

2、为达以上目的，本发明提供一种变电站用无人机巡检vr模拟仿真训练装置，包括虚拟现实环境模块、无人机操控模块、异常检测模块、数据采集和分析模块、交互与反馈模块、以及培训与评估模块；

3、所述虚拟现实环境模块用于创建一个真实的电力系统虚拟环境；

4、所述无人机操控模块用于提供在电力系统虚拟环境中操控无人机的功能；

5、所述异常检测模块用于模拟电力系统中可能出现的异常情况；

6、所述数据采集和分析模块用于模拟无人机巡检过程中的数据采集和分析过程；

7、所述交互与反馈模块用于通过虚拟现实设备实现与虚拟环境的交互；

8、所述培训与评估模块用于记录操作人员的训练进度和成绩，提供个性化的培训计划和评估报告。

9、可选的，所述虚拟现实环境模块包括：

10、实时渲染单元，所述实时渲染单元用于对所述电力系统虚拟环境进行图形渲染；

11、多样化场景变换单元，所述多样化场景变换单元用于提供多种电力线路场景；

12、交互单元，所述交互单元用于使虚拟环境中的元素具备交互性；

13、天气和时间模拟单元，所述天气和时间模拟单元用于模拟不同的天气条件和光照情况。

14、可选的，所述虚拟现实环境模块还包括：

15、随机性和可变性单元，所述随机性和可变性单元用于为训练内容引入随机性和可变性，使每次训练都具有一定的差异性；

16、虚拟工具和设备单元，所述虚拟工具和设备单元用于提供虚拟的工具和设；

17、可视化数据反馈单元，所述可视化数据反馈单元用于在虚拟环境中显示无人机采集到的实时数据。

18、可选的，所述无人机操控模块包括：

19、虚拟操控台单元，所述虚拟操控台单元用于提供一个虚拟的无人机操控台，呈现无人机的各类控制面板、仪表盘和操控杆；

20、多种飞行模式单元，所述多种飞行模式单元用于提供不同的飞行模式，包括手动操控、自动驾驶、预设航线；

21、飞行路径规划单元，所述飞行路径规划单元用于提供飞行路径规划的功能；

22、高级操控技术单元，所述高级操控技术单元用于引入避障、自动追踪、以及定点悬停的操控技术。

23、可选的，所述无人机操控模块还包括：

24、环境依赖模拟单元，所述环境依赖模拟单元用于模拟不同风速和空气湿度环境条件下的无人机操控特点，进而改变无人机的稳定性和操控性；

25、实时飞行数据显示单元，所述实时飞行数据显示单元用于在虚拟现实环境中显示无人机的实时飞行数据；

26、错误和紧急情况模拟单元，所述错误和紧急情况模拟单元用于在仿真训练中模拟无人机飞行中可能出现的错误和紧急情况。

27、可选的，所述异常检测模块包括：

28、异常类型模拟单元，所述异常类型模拟单元用于模拟电力系统中的各种异常情况，包括线路倾斜、绝缘子破损、导线松动；

29、数据采集和处理单元，所述数据采集和处理单元用于模拟无人机巡检过程中的数据采集；

30、异常识别和分类单元，所述异常识别和分类单元用于利用机器学习算法和计算机视觉识别算法，在虚拟环境中对收集到的数据进行自动异常识别和分类。

31、可选的，所述异常检测模块还包括：

32、错误判断与确认单元，所述错误判断与确认单元用于引入错误判断和确认机制，模拟在无人机巡检过程中可能出现的判断错误或误报情况；

33、异常报告生成单元，所述异常报告生成单元用于在仿真训练中生成异常报告，显示异常信息，包括异常位置、异常类型、异常严重程度；

34、异常处理技巧单元，所述异常处理技巧单元用于提供针对不同异常情况的处理技巧和方法。

35、可选的，所述数据采集和分析模块包括：

36、数据采集模拟单元，所述数据采集模拟单元用于模拟无人机巡检过程中的数据采集过程；

37、数据传输和存储单元，所述数据传输和存储单元用于模拟无人机将采集到的数据传输到后台系统或云平台，并介绍数据传输的方式和技术；

38、数据处理算法单元，所述数据处理算法单元用于引入各种数据处理算法，包括图像处理、目标识别、热点分析，以模拟对采集到的数据进行处理和分析的过程；

39、数据可视化展示单元，所述数据可视化展示单元用于在虚拟环境中对处理后的数据进行可视化展示，如生成图表、热力图、3d模型；

40、数据分析方法提供单元，所述数据分析方法提供单元用于介绍若干数据分析方法，包括统计分析、机器学习、深度学习；

41、数据质量评估单元，所述数据质量评估单元用于模拟数据质量评估的过程，包括数据准确性、完整性、一致性的评估；

42、数据管理与追溯单元，所述数据管理与追溯单元用于介绍数据管理和追溯的方法，包括数据标注、索引、存档。

43、可选的，所述交互与反馈模块包括：

44、实时操作反馈单元，所述实时操作反馈单元用于在虚拟环境中提供实时的操作反馈，包括无人机的姿态变化、飞行姿势、传感器数据；

45、触觉反馈模拟单元，所述触觉反馈模拟单元用于通过力触反馈设备，模拟实际操作中的力量、推力和震动的触觉感受；

46、语音指令和交流单元，所述语音指令和交流单元用于提供语音指令和交流功能；

47、可视化工具和界面单元，所述可视化工具和界面单元用于提供可视化的操作界面和工具，包括虚拟操控台、数据图表、巡检任务列表；

48、任务目标和提醒单元，所述任务目标和提醒单元用于设定巡检任务的目标和要求，并及时提醒操作人员完成任务的进度和关键节点；

49、错误提示和纠正单元，所述错误提示和纠正单元用于在操作过程中，当操作人员出现错误或不当行为时，提供相应的错误提示和纠正建议；

50、训练和评估反馈单元，所述训练和评估反馈单元用于在训练模式下，记录操作人员的操作行为和决策过程，并提供针对性的反馈和评估信息。

51、可选的，所述培训与评估模块包括：

52、培训课程设计单元，所述培训课程设计单元用于针对不同级别和技能水平的无人机操作人员提供不同的培训课程；

53、交互式学习材料提供单元，所述交互式学习材料提供单元用于提供多样化的交互式学习材料；

54、实时评估和反馈单元，所述实时评估和反馈单元用于在培训过程中，提供实时的评估和反馈信息；

55、考核和认证单元，所述考核和认证单元用于建立考核和认证系统，对操作人员的无人机操控技能进行评估和认证；

56、案例学习和经验分享单元，所述案例学习和经验分享单元用于提供实际案例学习和经验分享；

57、持续学习和更新单元，所述持续学习和更新单元用于提供更新的培训课程和资料。

58、本发明的有益效果在于：提供一种变电站用无人机巡检vr模拟仿真训练装置，包含虚拟现实环境模块、无人机操控模块、异常检测模块、数据采集和分析模块、交互与反馈模块以及培训与评估模块，以提供全面的无人机巡检仿真模拟训练体验，并帮助操作人员掌握无人机巡检的技能和知识，既能降低学习成本，又能提高学习效果。