一种基于VR的电力培训系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于VR的电力培训系统，其特征在于，包括电网系统介绍模块、电气设备介绍模块、安全体验模块，将培训内容设计成可交互场景模型、动画演示、VR全景演示、VR视频演示、影视视频演示、图片演示及语音文字介绍等多种综合技术手段形式，通过沉浸式的方式了解电力系统、漫游电力场景，交互式的方式实现技能操作，强烈的视觉和心理冲击体验典型事故案例，学习安全教育。

A Power Training System Based on VR

The invention discloses an electric power training system based on VR, which is characterized by including power grid system introduction module, electrical equipment introduction module and security experience module. The training content is designed as interactive scene model, animation demonstration, VR panoramic demonstration, VR video demonstration, video and film demonstration, picture demonstration and voice and text presentation, etc. By adopting various comprehensive technical means, the training content can be divided into four parts. Immersive way to understand the power system, roaming power scene, interactive way to achieve skill operation, strong visual and psychological impact experience typical accident cases, learning safety education.

【技术实现步骤摘要】
一种基于VR的电力培训系统
本专利技术属于一种电力培训领域，尤其涉及一种基于VR的电力培训系统。
技术介绍
目前电力系统新员工需经过一系列安全生产和专业培训，考核通过后才可进行作业，这一过程耗费了大量的时间、人力、物力，严重影响了工作效率。而且，在传统的培训中，为了保障电力系统安全运行，决不允许人为设置故障供学员学习和处理，而单一的理论培训又缺乏直观认识和真实性，学员很难得到充分的锻炼，无法切实、高效地掌握故障处理技能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于VR的电力培训系统。本专利技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下：一种基于VR的电力培训系统，包括电网系统介绍模块、电气设备介绍模块、安全体验模块，将培训内容设计成可交互场景模型、动画演示、VR全景演示、VR视频演示、影视视频演示、图片演示及语音文字介绍等多种综合技术手段形式，通过沉浸式的方式漫游电力场景，了解电力系统；交互式的方式体验技能操作，学习电力设备操作的技术技能；强烈的视觉和心理冲击体验典型事故案例，感受安全生产的重要性。优选的是，所述电网系统介绍模块包括发电系统、输电系统、变电系统、配电系统和用电系统介绍。优选的是，所述电气设备介绍模块包括发电设备、输电设备、变电设备和配电设备介绍。优选的是，所述安全体验模块包括十项规定动作演示和安全事故体验。沉浸式的培训是一种新型的教育模式，其在未来会逐渐成为主要的形式。这种以第一人称视角置身现场的特点，使受培训者感受到视觉和心理的冲击，令其更加专注于培训的内容。新颖的培训方式，为电力培训带来活力和乐趣，提高培训效率，VR课件实现了以往所不能实现的第一人称情景体验，VR培训课件具有可复制性，且数字化建模的内容可以根据需要进行二次开发，不断的丰富和完成内容。随着设备价格的降低，这种方式以后会变得更加普遍和便利。具体操作方法为：新员工打开应用程序，通过员工账号ID登陆培训系统；佩戴VR头盔进入虚拟培训空间，通过系统的指引选择培训项目；以沉浸式的方式进行体验，或进行测试最终得出测试结果。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明下面结合附图对本专利技术进行详细的描述，以使得本专利技术的上述优点更加明确。图1是本专利技术一种基于VR的电力培训系统示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。Ⅰ.电网系统培训电网是由发电系统、输电系统、变电系统和配电系统四大系统组成，这也是电能从产生到使用的过程。电网系统之间是一个串联的关系，但各自由不同的设备组成，功能和特点也不一样。掌握电从发电站产生到配送到千家万户的整个过程和原理，是每个电力人员从业的必备基础。本方案通过VR虚拟现实技术建立整个四大系统的基础模型，并将其通过线路串联起来形成整体，将原本分割很远的几个子系统假设性的放在一个大的环境中。当体验者佩戴VR头盔进入场景之后，是飞到空中，以鸟瞰视角俯瞰整个三维动画虚拟场景。看到一串模拟电流的光波从发电站产生，然后通过输电线路传输进入变电站，在变电站经由转化之后，通过配电线路进入用电场所中。电流光波在不同的系统和线路中会产生闪烁和颜色的变化，代表在系统之间的衔接和转变。通过具象的动画演示即可了解整个电力系统运行的原理。当电流光波进入某个电力系统时，培训系统会有界面提示，进入二级页面——VR全景场景。选择之后则以第一人称视角进入VR全景电力系统现场，感受体验真实的电力现场。例如，当电流光波进入变电站之后，会有UI界面提示：“进入变电站现场”，选择后即可进入变电站现场。当体验者进入变电站现场之后，可在VR全景场景中进行漫游体验，参观电力系统的各个空间及设备，并通过交互点进入三级交互页面—相关知识点的阐述通过动画演示、VR全景演示、VR视频演示、影视视频演示、图片演示及语音文字介绍等。在参观设备时体验者可进行交互，包括放大、缩小功能，语音介绍原理等方式。从而学习系统中设备的组成及运行原理。当了解完当前子系统之后可选择进入下一个子系统场景或选择返回。选择之后，体验者恢复空中的鸟瞰视角，并看到电流光波以选择的逻辑对应的进入下一场景或返回上一场景中。当电流光波到达设置的子系统展示点后，体验者从鸟瞰视角切换进入现场。Ⅱ.电气设备培训电气设备的培训初期主要针对常见或常用的设备，主要包括：一次设备和二次设备；培训的内容主要为展示各类电气设备的外观、常见类型、功能介绍等。当新员工选择进入电气设备培训系统之后，将进入虚拟电力作业现场，UI界面中提示可选择一次设备或二次设备栏目。设备的介绍包括VR全景展示、图片展示、语音介绍及交互模型等多种形式结合。对于一些常见设备的培训，可设置交互测试的功能，例如在设备的介绍过程中系统会提出关于设备名称、原理及作用等相关信息答案选项，场景中会弹出相应的交互选择框，由培训人员进行选择。正确显示通过，错误则有相应警示并需要做重新选择。VR虚拟现实的交互性和想象性特点，可以全方位的展示其构成方式，通过设备解构还能了解细部组件，这是传统方式所不能实现的效果。如果需要更加细致的了解运行原理，还可以加入动画展示，起到更加形象的效果。Ⅲ.安全技能学习系统当培训人员选择安全技能学习系统后，则进入电力作业的现场。该系统主要包括：安全规范动作演示、常用设备操作流程及典型安全事故体验三个模块。安全规范动作演示和常用设备操作的流程演示可采用VR视频现场演示方案进行。进入安全规范动作演示模块，比如选取十项安全规定动作中的佩戴安全帽的操作演示，则进入VR视频场景，面对面的观看工程师的操作演示，体验感超强。常用设备操作的流程演示同样可以采取沉浸式的VR视频现场演示方案。典型安全事故的体验可采用虚拟三维情景模拟的方式进行。当培训人员佩戴VR头盔，选择其中一个事故案例进行体验时，首先将进入鸟瞰视角的空间，观看案例的动画演示。动画主要讲述该事故的背景信息。例如某年某月某日，在某地方由于什么原因发生了一起高塔坠落的事故。通过情景模拟的方式让体验者对此事故有全面的认识。实施步骤：S1培训系统内容确定；S2系统框架设计及确定；S3开发方案制定；S4选材：电网系统选定；培训设备选定；典型事故选定；S5情景设计，脚本创建；S6系统后台搭建；S7场景建模、场景拍摄；S8渲染烘焙、全景制作；S9逻辑交互；S10UI设计；S11场景背景音乐；S12配音设定S13程序集成；S14系统集成；S15测试、调试；S16集成出品。电网系统包含万千设备、庞大而复杂，要熟悉了解每个系统的构造需要深厚的工作经验和长时间的学习。对于新员工来说通过这种方式，从整体出发，具象的了解各子系统之间的衔接关系，每个系统的基本构造，运行原理，就能有效掌握电网系统的运作原理。然后再通过设备培训的模块，细化学习每个系统的构件，通过这样能起到高效的培训效果。最后应说明的是：以上所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于VR的电力培训系统，其特征在于，包括电网系统介绍模块、电气设备介绍模块、安全体验模块，将培训内容设计成可交互场景模型、动画演示、VR 全景演示、VR 视频演示、影视视频演示、图片演示及语音文字介绍等多种综合技术手段形式，通过沉浸式的方式了解电力系统、漫游电力场景，交互式的方式实现技能操作，强烈的视觉和心理冲击体验典型事故案例，学习安全教育。

【技术特征摘要】
1.一种基于VR的电力培训系统，其特征在于，包括电网系统介绍模块、电气设备介绍模块、安全体验模块，将培训内容设计成可交互场景模型、动画演示、VR全景演示、VR视频演示、影视视频演示、图片演示及语音文字介绍等多种综合技术手段形式，通过沉浸式的方式了解电力系统、漫游电力场景，交互式的方式实现技能操作，强烈的视觉和心理冲击体验典型事故案例，学习安全教育。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兰，罗毅，余航，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44