一种可热更新的交互式发电设备VR检修培训系统技术方案

本发明专利技术公开了一种可热更新的交互式发电设备VR检修培训系统，该系统架构包括基础数据支撑层，数据处理层和数据交互层；所述基础数据支撑层建立于后台服务器上，以数据库的方式实现；所述数据处理层建立于后台服务器上，通过后台服务模块实现数据管理和数据传输；所述数据交互层置于VR客户端，用户通过VR客户端实现交互式发电设备VR检修培训。本发明专利技术使用虚拟现实技术，一比一建立发电设备三维模型，形成检修培训的虚拟场景，且可实时状态更新；培训人员可身临其境地感受设备检修过程，并且能在场景中自由走动，拖动设备，全方位观察设备状态，具有极强的互动性与很好的沉浸体验；同时，本发明专利技术支持资源热更新，可拓展性强。可拓展性强。可拓展性强。

【技术实现步骤摘要】
一种可热更新的交互式发电设备VR检修培训系统


[0001]本专利技术涉及发电设备领域的虚拟现实技术，具体涉及一种可热更新的交互式发电设备VR检修培训系统。

技术介绍

[0002]由于发电设备制造成本高昂，因此设备检修在发电设备的全生命周期维护过程中十分重要。而发电设备结构复杂且往往为定制化，因此检修人员的培训过程必不可少。很多发电设备制造业企业虽已熟练运用CAD、CAE、CAM等自动化技术，很好的解决了产品设计制造、生产管理、运维服务等某一方面、某个环节的问题，但这些技术仍无法为用户提供更安全、更高效、更低成本、更高体验、更智能化的高端产品服务。当前发电设备制造业传统的产品服务模式与用户日益增长对高端产品服务的市场需求之间，已变为更加突出的问题和矛盾。
[0003]对于发电设备检修培训方案中，较为常见的有：（1）发电设备安装使用现场培训，大型发电设备往往处于比较偏远的位置，培训成本高，且发电现场环境复杂，培训时可能出现人员安全问题；（2）线上视频培训，参与的培训的人员与视频场景缺乏互动性，培训效果差；（3）数字电子手册培训，在平板或手机上进行培训，因设备性能限制，互动性十分有限，且培训人员缺乏沉浸感，培训效果较差。后期若需要增加或更换培训的设备模型，则需要重新进行程序开发及打包安装。
[0004]（4）VR仿真培训模型。目前的 VR仿真培训系统，与模型动画等资源绑定，而大型发电设备结构是根据现场环境定制，需要增加或替换模型或动画时需要由开发环境再次进行打包部署，因此系统可拓展性较差。
[0005]目前的方案在成本、安全性、互动性、可拓展性等方面具有一定的局限性，因此，需要设计一种低成本、安全性高、互动性强且拓展性好的发电设备检修培训系统。

技术实现思路

[0006]为了克服以上现有方案中存在的缺点及不足，本专利技术使用虚拟现实技术，一比一建立发电设备三维模型，形成检修培训的虚拟场景；虚拟场景中的设备模型判定由后台服务传输的观测点数据从而实时改变状态，实现实时状态更新；培训人员可身临其境地感受设备检修过程，并且能在场景中自由走动，拖动设备，全方位观察设备状态，具有极强的互动性与很好的沉浸体验。针对发电设备模型的更改或增减，本专利技术支持后期热更新，只需在服务端更新新的发电设备模型资源，客户端将在启动时自动更新，无需重新部署安装。
[0007]本专利技术技术方案如下：一种可热更新的交互式发电设备VR检修培训系统的整体架构分为三层，分别是基础数据支撑层，数据处理层和数据交互层。
[0008]基础数据支撑层，作为系统的数据支撑基础，为整个系统提供基础数据，通过标准
协议或私有协议的方式向数据处理层提供数据；所述基础数据主要包括发电设备的模型数据和发电设备的装配工艺数据。
[0009]数据处理层，用于处理基础数据支撑层提供的数据，对数据支撑层的设备状态及工艺数据等进行管理，并对需要显示或存储的数据进行精简、格式标准化或排序等操作，将发电设备后台管理系统的观测点数据接入，定时写入到数据支撑层，向数据交互层的可视化交互提供数据保障。
[0010]数据交互层，通过标准化协议将数据处理层处理后的数据进行展示，使用户可在VR硬客户端进行可视化交互，达到系统检修培训的目的。
[0011]基于上述整体架构：所述基础数据支撑层建立于后台服务器上，以数据库的方式实现；所述数据处理层建立于后台服务器上，通过后台服务模块实现数据管理和数据传输；所述数据交互层置于VR客户端，用户通过VR客户端实现交互式发电设备VR检修培训。
[0012]对于基础数据支撑层的设计，包括有：进一步的，所述数据库存储有VR客户端中所有发电设备的相关数据，至少包括观测点数据、装配步骤名称及描述、装配工艺标准、用户名及密码等。
[0013]进一步的，使用MySQL或Oracle数据库实现基础数据支撑层。
[0014]进一步的，所述数据库中存储有多个Table，至少包括以下六个Table：Table名称：mode，内容：功能模式名称及对应id；Table名称：model，内容：模型名称、对应id、对应mode id；Table名称：assembly，内容：装配名称、对应id、对应model id；Table名称：step，内容：装配步骤名称、装配内容说明、对应id、assembly id、model id；Table名称：status，内容：观测点名称、观测点数据、对应model id、对应部件名称；Table名称：user，内容：用户名、密码及token；系统运行后，可根据需求在该六个Table的基础上增加其他Table。
[0015]对于数据处理层的设计，包括有：进一步的，所述后台服务模块是整个系统的管理控制和数据服务枢纽。利用后台管理系统提供的数据接口获取发电设备实时状态，并定时写入到数据支撑层；以数据接口的方式进行用户登录管理，提供给VR客户端三维模型资源，并从数据库中获取数据传输给VR客户端；可通过python、Java等语言编写后台服务模块，实现数据处理层的功能。
[0016]进一步的，所述后台服务器采用Linux或winserver等系统。
[0017]对于数据交互层的设计，包括有：进一步的，所述VR客户端配置有相应的VR头盔，可视化交互过程中，盔VR头盔用于显示VR画面。
[0018]进一步的，所述VR客户端支持Addressables资源热更新，当用户打开VR客户端时，将自动检测后台服务器端是否存在新增或更改的资源，若存在，则从后台服务器下载更新的资源，随后跳转到用户登录页面。
[0019]基于上述交互式发电设备VR检修培训系统，基础数据支撑层，数据处理层和数据交互层之间的数据传输通过基于路由器实现的局域网完成。
[0020]本专利技术的技术方案，具有以下的收益效果。
[0021]1、本专利技术中的发电设备检修培训场景为虚拟场景，其中三维模型与发电设备实物一比一还原，模型状态实时更新，真实感强且培训安全性高。
[0022]2、本专利技术中虚拟场景培训人员可自由走动观察，可对模型进行自由拖拽，互动性强。
[0023]3、本专利技术支持资源热更新，可拓展性强。
附图说明
[0024]图1为本专利技术整体架构示意图。
[0025]图2为本专利技术VR客户端操作流程图。
具体实施方式
[0026]下面结合说明书附图，对本专利技术的技术方案作进一步详细地阐述。
[0027]实施例1如图1所示，本实施例设计的一种可热更新的交互式发电设备VR检修培训系统整体架构分为三层，分别是基础数据支撑层，数据处理层和数据交互层。根据专利技术整体架构，在Linux或winserver等系统的后台服务器上利用使用MySQL或Oracle数据库实现基础数据支撑层，通过python、Java等语言编写后台服务实现数据处理层，数据交互层则利用VR客户端实现。数据传输通过路由器发出的局域网完成。
[0028]数据库中存储着多个Table，主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可热更新的交互式发电设备VR检修培训系统，其特征在于：所述交互式发电设备VR检修培训系统的整体架构分为三层，分别是基础数据支撑层，数据处理层和数据交互层；基础数据支撑层，作为系统的数据支撑基础，为整个系统提供基础数据，通过标准协议或私有协议的方式向数据处理层提供数据；所述基础数据包括发电设备的模型数据和发电设备的装配工艺数据；数据处理层，用于处理基础数据支撑层提供的数据，至少用于对数据支撑层的设备状态及工艺数据进行管理，并对需要显示或存储的数据进行预处理操作，将发电设备后台管理系统的观测点数据接入，定时写入到基础数据支撑层，向数据交互层的可视化交互提供数据保障；数据交互层，通过标准化协议将数据处理层处理后的数据进行展示，使用户可在VR硬客户端进行可视化交互，达到系统检修培训的目的；所述基础数据支撑层建立于后台服务器上，以数据库的方式实现；所述数据处理层建立于后台服务器上，通过后台服务模块实现数据管理和数据传输；所述数据交互层置于VR客户端，用户通过VR客户端实现交互式发电设备VR检修培训。2.根据权利要求1所述的可热更新的交互式发电设备VR检修培训系统，其特征在于：所述数据库存储有VR客户端中所有发电设备的相关数据，至少包括观测点数据、装配步骤名称及描述、装配工艺标准、用户名及密码。3.根据权利要求1所述的可热更新的交互式发电设备VR检修培训系统，其特征在于：使用MySQL或Oracle数据库实现基础数据支撑层。4.根据权利要求1或3所述的可热更新的交互式发电设备VR检修培训系统，其特征在于，所述数据库中存储有多个Table，至少包括以下六个Table：Table名称：mode，内容：功能模式名称及对应id；Table名称：model，内容：模型名称、对应id、对应mode id；Table名称：assembly，内容：装配名称、对应id、对应model id；Tab...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘芙伶，屈博兴，蒲晓珉，鱼光伟，蒋林，边晓光，
申请(专利权)人：东方电气集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：