一种基于虚拟现实技术的防窃电培训系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于虚拟现实技术的防窃电培训系统，其特征在于，VR头显与服务器相互进行数据传输，VR头显是用头戴式显示设备将人的对外界的视觉、听觉封闭，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉；数据手套为用户提供一种非常真实自然的三维交互手段；传感器式测试仪器简易模型、传感器式电能表简易模型、传感器式采集终端简易模型和传感器式互感器简易模型采集操作者的实际操作动作，且其将采集的信号发送给信号接收器；信号接收器将信号发送给所述的服务器，显示器与所述的服务器相连，其为用户呈现虚拟现实软件中的防窃电培训教学系统的第一视角，与操作体验者的界面是同步的。

A Training System for Electricity Theft Prevention Based on Virtual Reality Technology

The invention discloses an anti-theft training system based on virtual reality technology, which is characterized by data transmission between VR header display and server. VR header display uses head-mounted display device to close human's vision and hearing to guide users to produce a sense of being in virtual environment; data gloves are users. Provides a very real and natural three-dimensional interactive means: simple model of sensor-based testing instrument, simple model of sensor-based watt-hour meter, simple model of sensor-based acquisition terminal and simple model of sensor-based transformer to collect the actual operation actions of operators, and sends the collected signals to signal receivers; The receiver transmits the signal to the server, and the display is connected with the server. It presents the user with the first perspective of the anti-stealing training and teaching system in the virtual reality software and synchronizes with the interface of the operator.

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟现实技术的防窃电培训系统
本专利技术涉及一种培训教学系统，具体的说，涉及了一种基于虚拟现实技术的培训教学系统。
技术介绍
在市场经济条件下，供电企业按照国家有关规定，对电力用户依据用电量的多少以及负荷的性质收取相应的电费，是保证电力企业健康发展的重要手段。供电企业担负着社会稳定，经济发展的重要使命。少数电力用户受到利益的驱使，采取各种不法手段实施窃电，造成电能大量流失，损失惊人。损害供电企业合法权益，造成社会不公平竞争，扰乱正常的供电秩序，影响电力事业健康发展，严重威胁电网安全稳定。为维护电网的安全运行和企业利益，各供电公司都急需相关的培训设备和培训教学系统，而常规的防窃电培训系统需要大量的硬件设施和大面积的场地，需要投入大量的人力物力进行建设场景和培训。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对目前防窃电培训教学的不足，从而设计一种实用性强、体验度高的防窃电培训教学系统；本申请利用当前先进的虚拟现实(简称VR)技术，通过与实物逼真模型实时相结合的方式，开发了一种基于虚拟现实技术的防窃电培训教学系统。从而很好地解决了场地和大量设施的投入，进一步让受训人员有一种身临其境的高度沉浸式的培训体验。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于虚拟现实技术的防窃电培训系统，包括VR头显、数据手套、显示器、传感器式测试仪器简易模型、传感器式电能表简易模型、传感器式采集终端简易模型、传感器式互感器简易模型、信号接收器和安装有虚拟现实软件的服务器；所述VR头显与所述的服务器相互进行数据传输，VR头显是用头戴式显示设备将人的对外界的视觉、听觉封闭，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉；所述数据手套为用户提供一种非常真实自然的三维交互手段；其与所述的服务器相互进行数据传输；所述传感器式测试仪器简易模型、传感器式电能表简易模型、传感器式采集终端简易模型和传感器式互感器简易模型采集操作者的实际操作动作，且其将采集的信号发送给与所述的信号接收器；所述的信号接收器将信号发送给所述的服务器；所述显示器与所述的服务器相连，其为用户呈现虚拟现实软件中的防窃电培训教学系统的第一视角，与操作体验者的界面是同步的。进一步的，所述数据手套是一种多模式的虚拟现实硬件，通过软件编程，可在虚拟场景中对物体进行各种动作(包括抓取、移动、旋转等动作)，也可以利用其多模式性，用作一种控制场景漫游的工具，为用户提供一种非常真实自然的三维交互手段。进一步的，所述服务器是提供计算服务的设备，由于服务器需要响应服务请求，并进行处理，因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。进一步的，所述的显示器采用超高清显示屏。进一步的，所述传感器式测试仪器简易模型主要包含万用表、钳形电流表和相位伏安表这三种测试仪器；所述的万用表、钳形电流表和相位伏安表的面板上设置有各种开关、旋转按钮、测试线以及测试孔，且在所述的开关、旋转按钮、测试线以及测试孔的信号输出线上串联有传感器，所述的传感器能够将测试仪器模型上的开关、旋转按钮、测试线以及测试孔的状态传送至信号接收器，进一步实现与虚拟现实软件进行互动关联。进一步的，所述传感器式电能表简易模型包括电能表，所述的电能表上设有操作按钮和接线端子，且在电能表的信号输出线上串联有压力传感器；所述的压力传感器实时将受训人员对电能表的操作传送至虚拟现实软件中。进一步的，所述的传感器式采集终端简易模型包括采集终端，在所述的采集终端设有操作按钮和接线端子，且在采集终端的信号输出线上串联有压力传感器；所述的压力传感器实时将受训人员对电能表的操作传送至虚拟现实软件中。进一步的，所述的传传感器式互感器简易模型包括互感器，在所述的互感器设有操作按钮和接线端子，且在互感器的信号输出线上串联有压力传感器；所述的压力传感器实时将受训人员对电能表的操作传送至虚拟现实软件中。进一步的，所述信号接收器能够接收传感器式测试仪器简易模型、传感器式电能表简易模型、传感器式采集终端简易模型和传感器式互感器简易模型的各种状态信号，然后将信号传送至服务器。本专利技术的有益效果如下：本专利技术防窃电培训教学系统，在虚拟现实软件中搭建了一个完整的户外高供低计低压台区，可以对台区电能表和采集器的运行状态进行现实还原，主要是可以进行电压回路窃电、电流回路窃电、错接线窃电和高科技窃电的窃电手段的模拟，高科技窃电主要包含遥控窃电、强磁场干扰电能表窃电和大功率高频信号干扰窃电。并可以实现各种硬件破坏性的窃电模拟，比如：电能表封印被破坏、互感器被更换和接线盒被改造等，同时可以为受训人员提供一些窃电证据的线索供其进行现场用电检查。该系统利用虚实结合的方式，既实现了用电场景的搭建又实现了受训人员的操作具有实质的体验。该培训教学系统的建设大大提高了用电检查人员防窃电的业务能力。附图说明图1是本专利技术一种防窃电的培训教学系统的原理框图。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中存在不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种基于虚拟现实技术的防窃电培训系统。本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于虚拟现实技术的培训教学系统，包括VR头显、数据手套、服务器、55寸高清4K电视、传感器式测试仪器简易模型、传感器式电能表简易模型、传感器式采集终端简易模型、传感器式互感器简易模型、信号接收器和虚拟现实软件；所述VR头显是利用头戴式显示设备将人的对外界的视觉、听觉封闭，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。所述数据手套一种多模式的虚拟现实硬件，通过软件编程，可进行虚拟场景中物体的抓取、移动、旋转等动作，也可以利用它的多模式性，用作一种控制场景漫游的工具，为用户提供一种非常真实自然的三维交互手段。所述服务器是提供计算服务的设备，由于服务器需要响应服务请求，并进行处理，因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。所述55寸高清4K电视采用3840×2160(4K×2K)分辨率的超高清显示屏，搭载4K单芯片，实现全程超高清处理，达到全高清1080P清晰度的4倍，为用户呈现虚拟现实软件中的防窃电培训教学系统的第一视角，与操作体验者的界面是同步的。所述传感器式测试仪器简易模型主要包含万用表、钳形电流表和相位伏安表这三种测试仪器。该模型是在现有装置上进行的改进，其保留了万用表、钳形电流表和相位伏安表的外观和面板上的各种开关、旋转按钮、测试线以及测试孔。为了将实物模型和虚拟现实软件连接起来，该模型内安装了传感器。传感器能够将测试仪器模型上的开关、旋转按钮、测试线以及测试孔的状态传送至信号接收器，进一步实现与虚拟现实软件进行互动关联。所述传感器式电能表简易模型、传感器式采集终端简易模型和传感器式互感器简易模型，这三个模型是在现有装置上进行的改进，机采用电能表、采集终端和互感器外壳，保留了电能表、采集终端和互感器外部的操作按钮和接线端子，另外在电能表、采集终端和互感器内部加装了压力传感器，这样就可以实时将受训人员对电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于虚拟现实技术的防窃电培训系统，其特征在于，包括VR头显、数据手套、显示器、传感器式测试仪器简易模型、传感器式电能表简易模型、传感器式采集终端简易模型、传感器式互感器简易模型、信号接收器和安装有虚拟现实软件的服务器；所述VR头显与所述的服务器相互进行数据传输，VR头显是用头戴式显示设备将人的对外界的视觉、听觉封闭，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉；所述数据手套为用户提供一种非常真实自然的三维交互手段；其与所述的服务器相互进行数据传输；所述传感器式测试仪器简易模型、传感器式电能表简易模型、传感器式采集终端简易模型和传感器式互感器简易模型采集操作者的实际操作动作，且其将采集的信号发送给所述的信号接收器；所述的信号接收器将信号发送给所述的服务器，所述显示器与所述的服务器相连，其为用户呈现虚拟现实软件中的防窃电培训教学系统的第一视角，与操作体验者的界面是同步的。

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实技术的防窃电培训系统，其特征在于，包括VR头显、数据手套、显示器、传感器式测试仪器简易模型、传感器式电能表简易模型、传感器式采集终端简易模型、传感器式互感器简易模型、信号接收器和安装有虚拟现实软件的服务器；所述VR头显与所述的服务器相互进行数据传输，VR头显是用头戴式显示设备将人的对外界的视觉、听觉封闭，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉；所述数据手套为用户提供一种非常真实自然的三维交互手段；其与所述的服务器相互进行数据传输；所述传感器式测试仪器简易模型、传感器式电能表简易模型、传感器式采集终端简易模型和传感器式互感器简易模型采集操作者的实际操作动作，且其将采集的信号发送给所述的信号接收器；所述的信号接收器将信号发送给所述的服务器，所述显示器与所述的服务器相连，其为用户呈现虚拟现实软件中的防窃电培训教学系统的第一视角，与操作体验者的界面是同步的。2.如权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的防窃电培训系统，其特征在于，所述数据手套是一种多模式的虚拟现实硬件，通过软件编程，可在虚拟场景中对物体进行各种动作，也可以利用其多模式性，用作一种控制场景漫游的工具，为用户提供一种非常真实自然的三维交互手段。3.如权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的防窃电培训系统，其特征在于，所述服务器是提供计算服务的设备，由于服务器需要响应服务请求，并进行处理，因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。4.如权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的防窃...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦敏，郭亮，吴丽静，杨宏伟，张永超，顾卫山，韩冰，李万信，任爽，郭辰辰，张荣浩，张全宇，刘德才，宋永，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司聊城供电公司，
类型：发明
国别省市：山东,37