一种基于VR技术的输电线路人工仿真巡检培训方法及系统技术方案

本发明专利技术为一种基于VR技术的输电线路人工仿真巡检培训方法及系统，包括：建立1:1人物模型，采集人物走路、跑步的数据，真实模拟输电线路中人工巡检移动的仿真场景；搭建仿真三维场景模型；建立人工巡检人物运动模型；对巡检员的人体姿态及行为进行追踪、感应；真实模拟人工巡检过程，进行巡检基础教学；对人工巡检的规范性及缺陷发现率的方面进行考核；对缺陷进行记录上报，对所上报的缺陷信息进行分析并计分。本发明专利技术对培训电网人工巡检员有技能的提高，通过建立人工巡检人物运动模型，规范巡检人物的操作事项及巡检作业方式，使输电线路系统的巡检员能快速提升专业巡检技能。

A training method and system of transmission line manual simulation inspection based on VR technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于VR技术的输电线路人工仿真巡检培训方法及系统
本专利技术涉及电网输电线路巡检
，具体为一种基于VR技术的输电线路人工仿真巡检培训方法及系统。
技术介绍
电力系统的仿真培训是从业人员提升作业能力的重要方式，也是提高电力系统安全、稳定和高效运行的重要保证。在电力培训的方面，技术的进步和革新经历了很长一段时间，随着我国电力系统的不断发展，电网的输电线路技术也在不断的提高，保障电力系统的安全稳定运行成为重要任务，因此培养输电线路缺陷快速查找、记录并分析的作业人才逐渐成为培训重点。目前，电网输电线路人工巡检的培训方式是通过集体课程培养及师徒带的关系进行培养，培养周期长，且花费的成本相对较高。同时学员能够接触到的缺陷知识相对较少，对受培训人员对缺陷的认识很难起到较大帮助。针对于这种情况，本专利技术提出了一种基于VR技术的输电线路人工仿真巡检培训方法及系统，基于VR技术的输电线路人工仿真巡检培训具有沉浸式交互体验，能够模拟输电线路巡检人员在实际作业过程中的流程环节，使得巡检人员能够有实际的缺陷观察体验。通过反复多次的巡检训练，能够提高学员掌握缺陷的信息，形成图文记录，快速掌握缺陷位置，帮助学员在实际的作业工作中，按照标准流程步骤进行作业，做好安全防护措施，做好作业准备，提高工作效率，可实现电网输电线路人工巡检员快速提升专业巡检技能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于VR技术的输电线路人工仿真巡检培训方法及系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于VR技术的输电线路人工仿真巡检培训方法及系统，包括以下步骤：建立1:1人物模型，采集人物走路、跑步的数据，真实模拟输电线路中人工巡检移动的仿真场景；搭建仿真三维场景模型，模拟输电线路杆塔及通道，在输电线路杆塔中设置杆塔缺陷；根据三维仿真模型及场景，建立人工巡检人物运动模型；通过定位器、追踪器的设备及技术对巡检员的人体姿态及行为进行追踪、感应；借助VR头显设备、手持设备并结合人工3D巡检模拟场景，真实模拟人工巡检过程，进行巡检基础教学；借助VR头显设备、手持设备并结合人工3D巡检模拟场景，对人工巡检的规范性及缺陷发现率的方面进行考核；以及教员设置线路杆塔和缺陷，学员巡检后，通过语言、图片、视频回放的方式，对缺陷进行记录、上报，教员对学员的成绩进行评分。优选的，还包括步骤：模拟仿真人工巡检作业前交底会工作，提醒学员按照要求做好安全防护工作。优选的，还包括步骤：巡检考核结束后，通过重新回放、场景复盘的方式对学员整个巡检考核操作过程进行回放、逐一分析。优选的，根据170厘米人物身高模型建立1:1人物模型。优选的，建立1:1输电线路直线塔和耐张塔数据三维数据模型，模拟输电线路杆塔及通道，搭建三维数据走廊，在输电线路杆塔中设置杆塔缺陷。优选的，通过VR跑步机、VR头显与操作手柄的结合，巡检员以步行的方式查勘线路情况；对杆塔基础、塔头进行巡检时，巡检员绕塔行走，对杆塔设施进行全面的巡检；在通道巡检的场景内，通过攀爬杆塔来看清整个通道情况；对杆塔弧垂的距离特殊的线路，采用经纬仪进行测量，对输电线路通道存在异常的线路，使用测高仪测量。优选的，模拟人工巡检培训考核方法的步骤包括：确定巡检线路；确认线路负荷情况；巡检内容交底及三交三查确认；线路巡检作业；缺陷上报；以及分数评判。优选的，在仿真巡检过程中，系统自动记录学员的操作、线路拍摄、缺陷巡检及缺陷拍照摄像的操作情况，依据业务提供的规范性评判标准规则，对学员在巡检过程中的操作进行规范性打分。一种基于VR技术的输电线路人工仿真巡检培训系统，包括：人工仿真巡检模块，用于建立1:1人物模型，采集人物走路、跑步的数据，真实模拟输电线路中人工巡检移动的仿真场景；仿真环境模块，用于搭建仿真三维场景模型，模拟输电线路杆塔及通道，在输电线路杆塔中设置杆塔缺陷；人工巡检人物运动模型，用于根据三维仿真模型及场景，设定巡检人物以不同的方式进行巡检作业；体感姿态自动追踪模块，用于通过定位器、追踪器的设备及技术对巡检员的人体姿态及行为进行追踪、感应；人工巡检基础教学模块，用于借助VR头显设备、手持设备并结合人工3D巡检模拟场景，真实模拟人工巡检过程，进行巡检基础教学；人工巡检考核模块，用于借助VR头显设备、手持设备并结合人工3D巡检模拟场景，对人工巡检的规范性及缺陷发现率的方面进行考核；人工巡检缺陷上报模块，用于通过语音与图片回播的方式，对缺陷进行记录上报；人工巡检交底会模块，用于模拟仿真人工巡检作业前交底会工作；以及复盘训练模块，用于通过重新回放、场景复盘的方式对学员整个巡检考核操作过程进行回放、逐一分析。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的基于VR技术的输电线路人工仿真巡检培训方法及系统，开展全面和个性化的巡检技能的专业培训，使巡检员在实际的工作中，能够快速发现并上报缺陷位置，提高工作效率，提升工作质量，通过建立人工巡检人物运动模型，规范巡检人物的操作事项及巡检作业方式，结合实际的工作流程，真实模拟作业流程步骤，使巡检员能够以沉浸式的方式，真实的学习和体验合格巡检员在输电线路的巡检工作，快速掌握巡检技能，提升巡检质量，同时降低实际巡检中的危险因素，达到输电线路运维降本增效的目的。附图说明图1为本专利技术的一种基于VR技术的输电线路人工仿真巡检培训方法流程图；图2为本专利技术的模拟人工巡检培训考核方法流程图；图3为本专利技术一种基于VR技术的输电线路人工仿真巡检培训系统结构框图。图中：100人工仿真巡检模块、200仿真环境模块、300人工巡检人物运动模型、400体感姿态自动追踪模块、500人工巡检基础教学模块、600人工巡检考核模块、700人工巡检缺陷上报模块、800人工巡检交底会模块、900复盘训练模块。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-3，本专利技术提供一种技术方案：一种基于VR技术的输电线路人工仿真巡检培训方法，包括以下步骤：S101：建立1:1人物模型，根据170厘米人物身高模型建立1:1人物模型，采集人物走路、跑步的数据，真实模拟输电线路中人工巡检移动的仿真场景；S102：搭建仿真三维场景模型，建立1:1输电线路直线塔和耐张塔数据三维数据模型，模拟输电线路杆塔及通道，搭建三维数据走廊，在输电线路杆塔中设置杆塔缺陷；S103：根据三维仿真模型及场景，建立人工巡检人物运动模型，通过VR跑步机、VR头显与操作手柄的结合，巡检员以步行的方式查勘线路情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于VR技术的输电线路人工仿真巡检培训方法，其特征在于，包括以下步骤：/n建立1:1人物模型，采集人物走路、跑步的数据，真实模拟输电线路中人工巡检移动的仿真场景；/n搭建仿真三维场景模型，模拟输电线路杆塔及通道，在输电线路杆塔中设置杆塔缺陷；/n根据三维仿真模型及场景，建立人工巡检人物运动模型；/n通过定位器、追踪器的设备及技术对巡检员的人体姿态及行为进行追踪、感应；/n借助VR头显设备、手持设备并结合人工3D巡检模拟场景，真实模拟人工巡检过程，进行巡检基础教学；/n借助VR头显设备、手持设备并结合人工3D巡检模拟场景，对人工巡检的规范性及缺陷发现率的方面进行考核；以及/n教员设置线路杆塔和缺陷，学员巡检后，通过语言、图片、视频回放的方式，对缺陷进行记录、上报，教员对学员的成绩进行评分。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于VR技术的输电线路人工仿真巡检培训方法，其特征在于，包括以下步骤：
建立1:1人物模型，采集人物走路、跑步的数据，真实模拟输电线路中人工巡检移动的仿真场景；
搭建仿真三维场景模型，模拟输电线路杆塔及通道，在输电线路杆塔中设置杆塔缺陷；
根据三维仿真模型及场景，建立人工巡检人物运动模型；
通过定位器、追踪器的设备及技术对巡检员的人体姿态及行为进行追踪、感应；
借助VR头显设备、手持设备并结合人工3D巡检模拟场景，真实模拟人工巡检过程，进行巡检基础教学；
借助VR头显设备、手持设备并结合人工3D巡检模拟场景，对人工巡检的规范性及缺陷发现率的方面进行考核；以及
教员设置线路杆塔和缺陷，学员巡检后，通过语言、图片、视频回放的方式，对缺陷进行记录、上报，教员对学员的成绩进行评分。


2.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的输电线路人工仿真巡检培训方法，其特征在于，还包括步骤：模拟仿真人工巡检作业前交底会工作，提醒学员按照要求做好安全防护工作。


3.根据权利要求2所述的一种基于VR技术的输电线路人工仿真巡检培训方法，其特征在于，还包括步骤：巡检考核结束后，通过重新回放、场景复盘的方式对学员整个巡检考核操作过程进行回放、逐一分析。


4.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的输电线路人工仿真巡检培训方法，其特征在于：根据170厘米人物身高模型建立1:1人物模型。


5.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的输电线路人工仿真巡检培训方法，其特征在于：建立1:1输电线路直线塔和耐张塔数据三维数据模型，模拟输电线路杆塔及通道，搭建三维数据走廊，在输电线路杆塔中设置杆塔缺陷。


6.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的输电线路人工仿真巡检培训方法，其特征在于：通过VR跑步机、VR头显与操作手柄的结合，巡检员以步行的方式查勘线路情况；对杆塔基础、塔头进行巡检时，巡检员绕塔行走，对杆塔设施进行全面的巡检；在通道巡检的场景内，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：李维鹏，徐真，李俊鹏，孙斌，余艳稳，黄俊波，蔡澍雨，沈志，贾永祥，张继伟，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司带电作业分公司，
类型：发明
国别省市：云南;53