一種實景建設電采運行環景實驗室系統技術方案

本發明專利技術公開了一種實景建設電采運行環景實驗室系統，包括操作場地、設置在所述操作場地內周側的成像機構、與所述成像機構相配合的中央處理機構以及與所述中央處理機構相配合的操作機構；所述成像機構包括若干全息投影儀和若干全息攝像頭；所述操作機構包括操作平臺、安全圍欄、位置傳感器模塊、VR頭盔以及操作手套；本發明專利技術采用的球頭座與轉動球結合的方式，并在球面空腔內設置潤滑層，其采用的潤滑層可為石墨層也可為聚四氟乙烯涂層不僅能夠起到很好的潤滑作用，而且能夠避免行走球整體潤滑造成的行走是打滑的現象發生，本發明專利技術很好的結合了全息成像技術與VR技術的優勢，并通過反饋系統將兩者很好的結合起來，從而獲得很好的教學作用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電工進行培訓的仿真實訓系統
，具體為一種實景建設電采運行環景實驗室系統。
技術介紹
在電力系統的中基層配電站（所）中，配備有用電檢查員、配電運行維護工(變配電所值班工)、配電試驗檢修工、農網配電營業工、繼電保護工、直流設備檢修工、變電所調試檢修員、電測儀表工等工作人員，為了保證變電站(所)的安全穩定運行，需要對其進行技術培訓。一般來講，進行培訓首先必須進行理論性的講解（講解、圖片、多媒體教學），然后再進行仿真，以便加深學員的理解，鍛煉其動手能力。但是現有的仿真設備只是較小的仿真系統，和現實系統設備有很大差別，不能深入了解各個設備的性能指標、技術參數、及其系統之間和其他設備的配合和相互關聯。利用這種小型仿真設備的培訓方式理論性強但缺乏實際動手能力的訓練，使得培訓效果不佳。如果到現場進行培訓，對學員的人身安全性又不能保證，而且還可能損壞現場設備。在201010617642.8中公開了一種仿真實訓系統，包括三相四線程控電壓源，該電壓源輸出依次連接有漏電流、過載保護裝置、隔離變壓器、各相電流表與隔離開關，隔離開關輸出端連接一個仿真剩余電流電路，該仿真剩余電流電路由依次串設的剩余電流保護器、撥碼開關、漏電流負載箱構成，撥碼開關的三組開關輸入端分別對應連接剩余電流保護器的三相輸出端，撥碼開關的三組開關輸出端分別對應連接漏電流負載箱的三相負載，該三相負載呈星形連接，中性點連接到剩余電流保護器的輸入端中性線。該系統能夠滿足相關設備的培訓和和檢定，使學員可以在更加真實的環境中學習相關設備的使用，熟悉操作過程和保護，方便系統檢定工作和培訓考核；其雖然很好斷路器和保護器的學習問題，但是并未系統的解決實景模擬的問題。電力系統中，如何對學員進行系統的模擬真實環境的操作，使得學員在置身于真實的操作環境內也能準確熟悉的進行操作，避免不真實教學造成誤操作的現象發生。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種實景建設電采運行環景實驗室系統，以解決上述
技術介紹
中提出的不能全面有效的進行真實環境模塊的現象，而造成訓練與實際不符的現象發生。為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種實景建設電采運行環景實驗室系統，包括操作場地、設置在所述操作場地內周側的成像機構、與所述成像機構相配合的中央處理機構以及與所述中央處理機構相配合的操作機構；所述成像機構包括若干全息投影儀和若干全息攝像頭；所述操作機構包括操作平臺、安全圍欄、位置傳感器模塊、VR頭盔以及操作手套；所述操作平臺周側設置安全圍欄，所述VR頭盔設置在學員頭部，所述操作手套設置在學員手部，所述位置傳感器模塊設置在學員肢體上；所述操作平臺包括行走球、設置在行走球上且帶有圓孔的平面板以及設置所述行走球下部的容納腔，所容納腔內設置若干用于檢測行走速度的檢測傳感器模塊。所述容納腔內設置與行走球相配合的制動模塊，所述制動模塊設置在所述容納腔底部，所述制動模塊包括若干球頭模塊，所述球頭模塊包括球頭座和轉動球，所述轉動球設置在球頭座的空腔內，所述空腔內設置與所述轉動球相配合的球面空腔。所述球面空腔內設置潤滑層。所述位置傳感器模塊包括設置在四肢上的位置傳感器以及設置在所述操作手套上的位置傳感器。實景建設電采運行環景實驗室系統的運行方法：S1：根據學員的選擇，挑選不同的模擬場景；然后走向操作平臺的行走球旁邊的平面板上，將位置傳感器設置在四肢的關鍵部位，然后帶上手套和頭盔；S2：然后打開中央處理機構，然后學員走上行走球，在確認復位后，開始行走；并通過位置傳感器將獲得的數據傳遞給中央處理機構，經過中央處理機構處理后將其通過全息投影儀投影在操作場地前部；S3：通過攝像頭對全息影像的信息進行采集，并傳遞給中央處理機構進行數據分析，從而能夠對位置傳感器反饋的數據進行修正；S4：學員通過VR頭盔獲得模擬現場，然后通過其身上的位置傳感器進行模擬觸碰、攀登以及維修工作，并通過中央處理機構進行處理后，將獲取的數據生成視頻傳遞至VR頭盔；在完成模擬維修操作后，學員模擬返回起始點，完成整個模擬操作，并通過中央處理機構對其進行模擬的結果進行打分。本專利技術針對現有技術中需要設置大量的場地，且使用大量的操作工具進行模擬的現象，而采用虛擬現實成像技術與全息成像技術相結合的方式，通過中央處理機構的數據處理，將兩者相結合進而不僅能夠使得學員獲得真實的模擬體驗而且能夠使得現場人員獲得真實的感官；而采用的操作場地為普通會議室房子即可，然后在前部設置成像機構與攝像頭；而為了保證本裝置的順利進行，采用中央處理機構為大型計算機CPU進行數據處理，并生成虛擬三維形象，使得坐在后部的學員能夠很好的看到操作學員的操作，進行學習以及糾正自己所犯的錯誤；全息攝像頭為高清攝像頭，其能夠對全息影像進行多角度拍攝拍攝，將信息反饋給中央處理機構，而采用的中央處理機構為大型計算機，進而能夠處理大量的運算信息。另外，采用的操作機構包括操作平臺、安全圍欄、位置傳感器模塊、VR頭盔以及操作手套；所述操作平臺周側設置安全圍欄，所述VR頭盔設置在學員頭部，所述操作手套設置在學員手部，所述位置傳感器模塊設置在學員肢體上；采用的操作平臺周側設置安全圍欄，主要是為了避免操作學員在進行操作時，脫離行走球而造成摔倒的現象發生，而采用的位置傳感器設置在學員身體的主要肢體上，可以采用穿戴衣服的形式來表示，能夠獲得更真實的感官；采用的VR頭盔能夠在學員戴上頭盔后獲得真實場景的模擬，使其產生身臨其境的幻覺，且其真實場景與全息影像相配合，進而在學員前進時VR頭盔顯示的圖像與傳感器相結合，能夠通過中央處理機構將數據與全息圖像相結合，呈現全息影像與VR影像相結合，進而不僅使得操作學員能夠融合進模擬場景內，而且能夠使得其他觀看學員能夠觀察到自己的不足。另外，采用的操作平臺包括行走球、設置在行走球上且帶有圓孔的平面板以及設置所述行走球下部的容納腔，所容納腔內設置若干用于檢測行走速度的檢測傳感器模塊；采用的行走球的方式，能夠沿著任意平面方向前進；而行走球設置在容納腔內，確保行走球能夠自由轉動；而為了確保行走球能夠在操作學員停止時，也停止下來在容納腔內設置與行走球相配合的制動模塊，所述制動模塊設置在所述容納腔底部，所述制動模塊包括若干球頭模塊，所述球頭模塊包括球頭座和轉動球，所述轉動球設置在球頭座的空腔內，所述空腔內設置與所述轉動球相配合的球面空腔；采用多個轉動球增大了行走球轉動的摩擦力，進而確保其能夠隨著操作學員的行走而轉動，也能夠確保其能夠隨時停下來，避免慣性造成其停不下來的現象。另外，本專利技術采用的球頭座與轉動球結合的方式，并在球面空腔內設置潤滑層，其采用的潤滑層可為石墨層也可為聚四氟乙烯涂層不僅能夠起到很好的潤滑作用，而且能夠避免行走球整體潤滑造成的行走是打滑的現象發生，本專利技術很好的結合了全息成像技術與VR技術的優勢，并通過反饋系統將兩者很好的結合起來，從而獲得很好的教學作用。附圖說明圖1為本專利技術結構示意圖；圖2為本專利技術操作機構的結構示意圖；圖3為本專利技術制動模塊A的放大示意圖。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖1-3，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種實景建設電采運行環景實驗室系統，其特征在于：包括操作場地、設置在所述操作場地內周側的成像機構、與所述成像機構相配合的中央處理機構以及與所述中央處理機構相配合的操作機構；所述成像機構包括若干全息投影儀和若干全息攝像頭；所述操作機構包括操作平臺、安全圍欄、位置傳感器模塊、VR頭盔以及操作手套；所述操作平臺周側設置安全圍欄，所述VR頭盔設置在學員頭部，所述操作手套設置在學員手部，所述位置傳感器模塊設置在學員肢體上；所述操作平臺包括行走球、設置在行走球上且帶有圓孔的平面板以及設置所述行走球下部的容納腔，所容納腔內設置若干用于檢測行走速度的檢測傳感器模塊。

【技術特征摘要】
1.一種實景建設電采運行環景實驗室系統，其特征在于：包括操作場地、設置在所述操作場地內周側的成像機構、與所述成像機構相配合的中央處理機構以及與所述中央處理機構相配合的操作機構；所述成像機構包括若干全息投影儀和若干全息攝像頭；所述操作機構包括操作平臺、安全圍欄、位置傳感器模塊、VR頭盔以及操作手套；所述操作平臺周側設置安全圍欄，所述VR頭盔設置在學員頭部，所述操作手套設置在學員手部，所述位置傳感器模塊設置在學員肢體上；所述操作平臺包括行走球、設置在行走球上且帶有圓孔的平面板以及設置所述行走球下部的容納腔，所容納腔內設置若干用于檢測行走速度的檢測傳感器模塊。2.根據權利要求1所述的實景建設電采運行環景實驗室系統，其特征在于：所述容納腔內設置與行走球相配合的制動模塊，所述制動模塊設置在所述容納腔底部，所述制動模塊包括若干球頭模塊，所述球頭模塊包括球頭座和轉動球，所述轉動球設置在球頭座的空腔內，所述空腔內設置與所述轉動球相配合的球面空腔。3.根據權利要求2所述的實景建設電采運行環景實驗室系統，其特征在于：所述球面空腔內設置潤滑層。4.根據權利...

【專利技術屬性】
技術研發人員：暢剛，陳紅軍，韋雅，李偉，劉忠，王雍，侯慧娟，張欲曉，侯景全，劉偉，董生懷，
申請(專利權)人：國網河南省電力公司電力科學研究院，國網河南省電力公司，鄭州萬特電氣股份有限公司，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：河南;41