一种电气设备试验虚拟实训系统技术方案

本发明专利技术提供一种电气设备试验虚拟实训系统。所述实训系统包括WEB管理端、VR虚拟现实端和电脑客户端（PC端），所述WEB管理端用于系统培训任务管理下发，所述VR虚拟现实端和电脑客户端用于任务领取并执行，所述实训系统还包括无纸化考试模块、知识学习模块、数据统计模块、任务管理模块以及在线监督模块，所述无纸化考试模块用于培训人员进行考试，所述知识学习模块用于培训人员的资源知识点学习（包含文档、图片、视频、模型），所述数据统计模块用于培训人员的学习、考试的数据分类统计展示。本发明专利技术的电气设备试验虚拟实训系统，培训成本降低，能够克服培训难、培训效率低、培训时间长等难题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种电气设备试验虚拟实训系统
[0001]

[0002]本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种电气设备试验虚拟实训系统。
[0003]
技术介绍

[0004]传统的电气设备中，电气试验只能通过实际现场进行师傅“传帮带”式的手把手教学，对于人员培训来说，存在培训效率低、培训难达到、培训时间不自由，只能照看书本进行规范式学习等缺点。并且现场设备进行电气调试的机会十分少，培训的代价也很大，加之现场培训人员在带电设备跟前进行电气试验时很容易引发相关事故，这些培训弊端都是制约人员培训效果的主要因素。
[0005]随着VR虚拟现实技术的快速发展，虚拟现实技术在行业中蓬勃发展，近年来，虚拟现实技术在电力行业的应用得到了广泛的认可，为提高电气调试人员的技能水平，发挥巨大作用。然而在利用VR虚拟现实技术为电气调试人员提供先进的培训手段，从而提高人员技能水平、熟悉设备接线、试验仪器使用等方面还存在培训成本高、培训效率低等诸多不足。
[0006]
技术实现思路

[0007]基于此，本专利技术提出了一种培训成本降低、能够克服培训难、培训效率低等问题的电气设备试验虚拟实训系统。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种电气设备试验虚拟实训系统，包括WEB管理端、VR虚拟现实端和电脑客户端（PC端），所述WEB管理端用于系统培训任务管理下发，所述VR虚拟现实端和电脑客户端用于任务领取并执行，所述实训系统还包括无纸化考试模块、知识学习模块、数据统计模块、任务管理模块以及在线监督模块，所述无纸化考试模块用于培训人员进行考试，所述知识学习模块用于培训人员的资源知识点学习（包含文档、图片、视频、模型），所述数据统计模块用于培训人员的学习、考试的数据分类统计展示，所述任务管理模块用于培训人员进行操作任务的创建、下发，所述在线监督模块用于培训人员进行操作任务执行过程的实时监督，记录。
[0009]进一步的，所述实训系统的试验内容包括各有关企业的电气一次设备和电气二次设备试验内容（设备预防性试验、定期试验、交接试验等）。
[0010]进一步的，所述实训系统还包括操作数据模块，所述操作数据模块包括防护措施模块、设备选择正确性检查模块、接线正确性检查模块、操作步骤检查模块以及措施恢复检查模块，所述设备选择正确性检查模块用于根据多类型试验仪器的仪器库，在仪器库中选择相关试验所对应的试验仪器，判断选择的正确性，所述接线正确性检查模块用于根据操
作者的电气试验接线情况，自动判断试验接线是否正确，并将结果送至计算模块，所述操作步骤检查模块用于根据操作者操作步骤的执行，系统进行自动判定步骤的正确性，并将结果送至计算模块。
[0011]进一步的，所述实训系统还包括数据统计模块，所述培训人员的培训结果进行操作流程规范性、操作业务记录、操作数据判定、操作习惯等进行数据统计。统计出的数据可实时反馈给培训人员或者管理人员，使其明白培训人员的培训状态及效果，从而制定合理的培训计划。
[0012]进一步的，所述实训系统还包括知识学习模块，所述培训人员可以进行理论知识的辅助加深。培训人员可进行电气试验设备的文档、图片、视频等资源学习，巩固加深对实际操作培训的理论学习。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的优势如下：由于新设备、新技术的不断应用，通过当前较为先进的三维互动及虚拟现实技术手段，创新融合动作捕捉技术进行融合研究，克服了传统培训在时空、环境等方面的限制。开发基于虚拟现实技术的电气调试人才虚拟实训系统，为培养具备一专多能的复合型人才，降低单兵边际培养成本，培训综合能效水平探索新途径。
[0014]本专利技术的电气设备试验虚拟实训系统，针对目前电气调试人员技能水平不高等问题，综合应用三维互动、虚拟现实、动作捕捉技术、互动引擎开发技术，开展建设开发建设的基于虚拟现实技术的电气调试人才虚拟实训系统，建设集三维互动、沉浸式虚拟作业、数据手套模拟、智能评价于一体的“学练考”一体化培训平台，降低单兵边际培养成本，提升技能培训经济性和综合能效水平，实现高效智能数字化培训。本专利技术的电气设备试验虚拟实训系统培训成本降低，能够克服培训难、培训效率低。
[0015]本专利技术采用数据手套虚拟手姿态解算进行任务手部运动设计，通过将手的运动部位进行层级结构划分，构建树形虚拟手结构和简化模型，在各个关节处和手根部防止一个自由度。对于虚拟手的局部坐标系，建立以各个关节中心作为自由度的原点，严关节轴方向为X轴，关节连线方向为Y轴，Z轴由右手法则。由简化的手部模型模拟演算产生复合人手运动规律的链状结构。在交互操作过程中，由于虚拟现实系统计算速度较快，手指的关节运动不会发生过大的改变，故不会发生大面的穿透。因此利用碰撞检测能够实现获取手指关节与物体之间的关系，当发生穿透时对手指姿态进行调整，通过逆运动学计算出符合手指关节运动，这样就可以有效避免穿透现象的发生。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的电气设备试验虚拟实训系统的流程图；图2为图1所示电气设备试验虚拟实训系统的操作数据模块的流程图。
[0017]具体实施方法下面将结合本专利技术实例中的附图，对本专利技术实例中的技术方案进行清楚，完整的描述，所描述的实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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]请参阅图1
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图2，本专利技术提供一种电气设备试验虚拟实训系统，包括WEB管理端、VR
虚拟现实端和电脑客户端（PC端），所述WEB管理端用于系统培训任务管理下发，所述VR虚拟现实端和电脑客户端用于任务领取并执行，所述实训系统还包括无纸化考试模块、知识学习模块、数据统计模块、任务管理模块以及在线监督模块，所述无纸化考试模块用于培训人员进行考试，所述知识学习模块用于培训人员的资源知识点学习（包含文档、图片、视频、模型），所述数据统计模块用于培训人员的学习、考试的数据分类统计展示，所述任务管理模块用于培训人员进行操作任务的创建、下发，所述在线监督模块用于培训人员进行操作任务执行过程的实时监督，记录。
[0019]进一步的，所述实训系统的试验内容包括电气一次设备和电气二次设备试验内容（设备预防性试验、定期试验、交接试验等）。
[0020]进一步的，所述实训系统还包括操作数据模块，所述操作数据模块包括防护措施模块、设备选择正确性检查模块、接线正确性检查模块、操作步骤检查模块以及措施恢复检查模块，所述设备选择正确性检查模块用于根据多类型试验仪器的仪器库，在仪器库中选择相关试验所对应的试验仪器，判断选择的正确性，所述接线正确性检查模块用于根据操作者的电气试验接线情况，自动判断试验接线是否正确，并将结果送至计算模块，所述操作步骤检查模块用于根据操作者操作步骤的执行，系统进行自动判定步骤的正确性，并将结果送至计算模块。
[0021]进一步的，所述实训系统还包括数据统计模块，所述培训人员的培训结果进行操作流程规范性、操作业务记录本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电气设备试验虚拟实训系统，其特征在于：所述实训系统包括WEB管理端、VR虚拟现实端和电脑客户端，所述WEB管理端用于系统培训任务管理下发，所述VR虚拟现实端和电脑客户端用于任务领取并执行，所述实训系统还包括无纸化考试模块、知识学习模块、数据统计模块、任务管理模块以及在线监督模块，所述无纸化考试模块用于培训人员进行考试，所述知识学习模块用于培训人员的资源知识点学习，所述数据统计模块用于培训人员的学习、考试的数据分类统计展示，所述任务管理模块用于培训人员进行操作任务的创建、下发，所述在线监督模块用于培训人员进行操作任务执行过程的实时监督，记录。2.根据权利要求1所述的电气设备试验虚拟实训系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：江绍明，封永铭，刘子秀，金莎，蒯金睿，谌峰，蔡俊，白龙江，赖朝旭，
申请(专利权)人：中国电建集团江西省电力建设有限公司，
类型：发明
国别省市：