一种基于VR沉浸式的风电场升压站巡检和维修培训系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于VR沉浸式的风电场升压站巡检和维修培训系统，涉及风电仿真培训的技术领域，包括：设备维修培训模块，基于设备维修培训任务，确定出风电场升压站的虚拟场景中的设备维修培训任务对应的目标场景，以使用户利用VR设备在目标场景中进行电力设备维修培训，其中，目标场景包括：待维修电力设备三维仿真模型，维修工具的三维仿真模型和待维修电力设备所处环境的三维仿真模型；巡检培训模块，用于根据风电场升压站的预设巡检点和预设巡检电力设备，构建巡检培训任务，以使用户利用VR设备在风电场升压站的虚拟场景进行巡检培训，解决了现有的风电场升压站巡检和维修培训系统的培训效果较差的技术问题。训系统的培训效果较差的技术问题。训系统的培训效果较差的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于VR沉浸式的风电场升压站巡检和维修培训系统


[0001]本专利技术涉及风电仿真培训的
，尤其是涉及一种基于VR沉浸式的风电场升压站巡检和维修培训系统。

技术介绍

[0002]陆上升压变电站作为海上风电电力系统的主要组成部分，承担着对电力系统中的电压和电流进行变换的职能，负责完成对电能进行接收和分配的工作，变电站的运行状况直接关系到整个电力系统的安全稳定，因此提高变电站工作人员的操作技能具有十分重要的意义。当前，因电力系统实际操作培训具有高危险、高成本、难达到、难重现的特点，传统的视频讲解、课程培训等已难以满足复杂多变的变电站运维需求，而虚拟仿真技术具备沉浸性、交互性以及构想性，用于培训手段不依赖于现实设备、不造成现实后果，能以最低成本实现场景重现和过程把控，因此开始被应用于变电站运维培训领域。
[0003]变电站仿真培训系统方面的研究仍处于起步和探索阶段，目前变电站仿真系统主要分为两种：采用物理屏盘的带盘台模式和采用图像屏盘的纯软件模式。其中变电站仿真模拟培训系统中已有利用虚拟技术制作课件用于变电站日常巡检、设备检查、开关线路检修、异常事故处理等对运维人员操作培训的先例，一定程度上提高了培训的效率、降低了培训的成本。但是，上述的两种变电站仿真培训系统的培训效果较差。
[0004]针对上述问题，还未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于VR沉浸式的风电场升压站巡检和维修培训系统，以缓解了现有的风电场升压站巡检和维修培训系统的培训效果较差的技术问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于VR沉浸式的风电场升压站巡检和维修培训系统，包括：设备维修培训模块，基于设备维修培训任务，确定出风电场升压站的虚拟场景中的设备维修培训任务对应的目标场景，以使用户利用VR设备在所述目标场景中进行电力设备维修培训，其中，所述目标场景包括：待维修电力设备三维仿真模型，维修工具的三维仿真模型和所述待维修电力设备所处环境的三维仿真模型；巡检培训模块，用于根据所述风电场升压站的预设巡检点和预设巡检电力设备，构建巡检培训任务，以使用户利用VR设备在所述风电场升压站的虚拟场景进行巡检培训。
[0007]进一步地，所述设备维修培训模块，包括：设备自由拆解单元，用于根据用户的选择目标电力设备，确定出所述目标电力设备所处的第一目标场景，以使用户利用VR设备在所述第一目标场景中对所述目标电力设备进行自由拆解；设备拆装单元，用于根据设备拆装培训任务，确定出设备拆装培训任务对应的第二目标场景，以使用户利用VR设备在所述第二目标场景中执行所述设备拆装培训任务；设备故障维修培训单元，用于根据设备故障维修培训任务，确定出设备拆装培训任务对应的第三目标场景，以使用户利用VR设备在所
述第三目标场景中执行所述设备故障维修培训任务；设备检修考核单元，用于为用户设计设备检修考核场景和设备检修考核任务，以使用户利用VR设备在所述设备检修考核场景中执行所述设备检修考核任务。
[0008]进一步地，所述设备维修培训模块，还用于利用目标形式引导所述用户在所述虚拟场景中进行电力设备维修培训，并在用户操作错误时生成告警信息。
[0009]进一步地，所述巡检培训模块，包括：陆上升压站场景漫游单元，用于获取所述电力设备的设备信息，并将所述设备信息以预设形式添加至所述风电场升压站的虚拟场景，以使用户利用VR设备在所述风电场升压站的虚拟场景中查看电力设备的设备信息，其中，所述预设形式包括：图标和视频；巡检路线培训单元，用于为用户提供巡检路线培训任务，以使用户利用VR设备在所述风电场升压站的虚拟场景进行巡检路线培训；巡检点位培训单元，用于为用户提供巡检点位培训任务，以使用户利用VR设备在所述风电场升压站的虚拟场景进行巡检点位培训；巡检考核单元，用于为用户设计巡检考核场景和巡检考核任务，以使用户利用VR设备在所述巡检考核场景中执行所述巡检考核任务。
[0010]进一步地，所述巡检培训模块，还用于利用目标形式引导所述用户在所述虚拟场景中进行巡检培训，并在用户操作错误时生成告警信息。
[0011]进一步地，所述虚拟场景构建模块，包括：建模单元，用于对所述实体对象进行建模，得到实体对象三维仿真模型；渲染单元，用于对所述实体对象三维仿真模型进行材质细化和渲染，得到所述风电场升压站的虚拟场景。
[0012]进一步地，所述系统还包括：数据库，用于存储目标数据，其中，所述目标数据包括：所述实体对象的三维仿真模型，所述风电场升压站的虚拟场景，所述用户的身份信息，所述用户的培训记录，所述用户的考核记录和所述用户的账号信息。
[0013]在本专利技术实施例中，基于VR沉浸式的风电场升压站巡检和维修培训系统包括设备维修培训模块，基于设备维修培训任务，确定出风电场升压站的虚拟场景中的设备维修培训任务对应的目标场景，以使用户利用VR设备在所述目标场景中进行电力设备维修培训，其中，所述目标场景包括：待维修电力设备三维仿真模型，维修工具的三维仿真模型和所述待维修电力设备所处环境的三维仿真模型；巡检培训模块，用于根据所述风电场升压站的预设巡检点和预设巡检电力设备，构建巡检培训任务，以使用户利用VR设备在所述风电场升压站的虚拟场景进行巡检培训，达到了用户能够进行沉浸式培训的目的，进而解决了现有的风电场升压站巡检和维修培训系统的培训效果较差，从而实现了提高用户的培训效果的技术效果。
[0014]本专利技术的其他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在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0015]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的
附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例提供的一种基于VR沉浸式的风电场升压站巡检和维修培训系统的示意图；
[0018]图2为本专利技术实施例提供的另一种基于VR沉浸式的风电场升压站巡检和维修培训系统的示意图；
[0019]图3为本专利技术实施例提供的真实世界坐标系，虚拟世界坐标系，摄像机坐标系和投影平面坐标系的示意图；
[0020]图4为本专利技术实施例提供的摄像机坐标系和投影平面坐标系之间的关系示意图。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于VR沉浸式的风电场升压站巡检和维修培训系统，其特征在于，包括：设备维修培训模块，基于设备维修培训任务，确定出风电场升压站的虚拟场景中的设备维修培训任务对应的目标场景，以使用户利用VR设备在所述目标场景中进行电力设备维修培训，其中，所述目标场景包括：待维修电力设备三维仿真模型，维修工具的三维仿真模型和所述待维修电力设备所处环境的三维仿真模型；巡检培训模块，用于根据所述风电场升压站的预设巡检点和预设巡检电力设备，构建巡检培训任务，以使用户利用VR设备在所述风电场升压站的虚拟场景进行巡检培训。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述设备维修培训模块，包括：设备自由拆解单元，用于根据用户的选择目标电力设备，确定出所述目标电力设备所处的第一目标场景，以使用户利用VR设备在所述第一目标场景中对所述目标电力设备进行自由拆解；设备拆装单元，用于根据设备拆装培训任务，确定出设备拆装培训任务对应的第二目标场景，以使用户利用VR设备在所述第二目标场景中执行所述设备拆装培训任务；设备故障维修培训单元，用于根据设备故障维修培训任务，确定出设备拆装培训任务对应的第三目标场景，以使用户利用VR设备在所述第三目标场景中执行所述设备故障维修培训任务；设备检修考核单元，用于为用户设计设备检修考核场景和设备检修考核任务，以使用户利用VR设备在所述设备检修考核场景中执行所述设备检修考核任务。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述设备维修培训模块，还用于利用目标形式引导所述用户在所述虚拟场景中进行电力设备维修培训，并在用户操作错误时生成告警信息。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述巡检培训模块，包括：陆上升压站场景漫游单元，...

【专利技术属性】
技术研发人员：林圣辉，邱丽，刘劲尧，李博卿，周孙鹏，方婧，杜伟，程海涛，杜玉玺，邹彪，王佳颖，王泽昭，王宇翔，熊亮，王忆中，周海江，
申请(专利权)人：国网电力空间技术有限公司航天宏图信息技术股份有限公司，
类型：发明
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