一种基于ar的电力设施操作培训模拟系统的制作方法-凯发k8娱乐

本发明涉及电力技能培训，尤其涉及一种基于ar的电力设施操作培训模拟系统。

背景技术：

1、计算机技术、多媒体技术、网络技术以及数据化建设技术等高科技的迅猛发展，不仅对人们的学习、生活、工作方式产生巨大的影响，而且引发了教学环境、教学方法、评审方式等教学体系的变革，因此，基于以上技术的培训教学改革已成为21世纪教学体系发展的重大趋势。

2、电力系统规模的不断壮大要求电力操作人员的业务水平及技术熟练程度必须要不断提高，以适应越来越复杂的电力系统安全操作。现实中，由于电力设备的投资成本较大，维护费用较高等多种原因，使得很多新职工培训不可能全部采用实物进行，而企业出于安全因素的考虑，更不可能使用那些处于生产中的设备进行培训。因此，目前，我国大多数的电力员工培训仍然是以授课及考试考核为主要形式的，这种培训方式存在着诸多问题。

3、第一，受训人员的个人素质不尽相同，培训的内容不具有针对性。由于电力企业员工的知识背景、业务基础以及对新知识、新技能的理解和接受能力的不同，使得在培训过程中就不能采用相同的培训方式。比如一些老员工只有中专及以下水平，但他们的实际操作经验十分丰富；而年轻员工几乎都是本科学历，甚至有些是获得了硕士学位和博士学位的高材生，他们有着非常扎实的理论基础，如果对所有员工都采用相同的授课方式，那么这样的员工培训势必不能取得理想的效果。

4、第二，受训人员几乎不能亲临现场，实际操作机会更是少之又少。长期以来，由于电力系统运行设备的成本都十分高昂，而且电力企业出于设备运行安全性和员工的人身安全等因素的考虑，使得受训员工参加现场培训的机会就比较少，员工不能亲身感受实际操作，缺乏感性认识。

5、第三，培训的内容不够生动、培训形式更是单一枯燥。我国大多数的电力企业员工培训还是采用背“安规”、考“安规”的方式，有些还会采取阅读电力安全事故并分析事故原因的方式。无论是背“安规”，分析安全事故，所采用的都是老师讲学生听的模式，缺乏新颖性和吸引力，不能给受训人员留下深刻印象。

6、为指导和规范新晋电力检修与营销人员的岗前培训与技能考核制度，优化培训效果，近年来，推进虚拟现实在教育教学中的深入应用的政策文件频发推出，随着虚拟现实硬件设备的多样化、教学资源的丰富化，虚拟现实在教育教学中已逐步成为未来视听教育的必然发展趋势。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于ar的电力设施操作培训模拟系统，解决学习形式单一、内容枯燥乏味，培训效果不佳的问题，增强受训者安全意识，减少安全事故率，保障电力系统的安全稳定运行。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种基于ar的电力设施操作培训模拟系统，包括：

3、电力设备仿真模块：用于提供电力设施仿真模型及仿真运行数据；

4、虚拟场景构建模块：用于基于ar技术模拟构建电力设备的操作场景；

5、模拟操作模块：用于基于电力设施仿真模型进行模拟操作，生成操作过程数据；

6、云数据库：用于存储电力设备虚拟现实模型组件数据、场景构建数据以及所述操作过程数据；

7、培训评价模块：用于对虚拟操作过程进行整体评价；

8、其中，所述电力设备仿真模块、所述虚拟场景构建模块、所述模拟操作模块分别与所述云数据库连接，所述云数据库与所述培训评价模块连接。

9、优选地，所述电力设备仿真模块包括：

10、模型构建单元：用于构建电力设备虚拟现实模型并将构建数据上传至所述云数据库；

11、电力设备模拟单元：用于对构建的电力设备进行仿真模拟运行，获得仿真运行数据；

12、其中，所述模型构建单元、所述电力设备模拟单元分别与所述云数据库连接。

13、优选地，所述电力设备仿真模块还包括模型管理单元，所述模型管理单元用于电力设备类别对所述电力设备虚拟现实模型进行分类，所述模型管理单元与所述模型构建单元连接。

14、优选地，所述虚拟场景构建模块构建的场景包括但不限于施工安全措施模拟场景、电力设施功能展示模拟场景、错误接线调整模拟场景、电力设施拆卸模拟场景、验电操作模拟场景。

15、优选地，所述虚拟场景构建模块包括：

16、身份验证单元：用于操作人员身份信息的验证；

17、虚拟优化单元：用于通过图像处理算法对虚拟操作时的图像进行优化处理；

18、体感单元：用于通过ar眼镜增强在培训操作中的视觉感受和触觉感受；

19、所述身份验证单元的输出端与所述体感单元的输入端连接，所述ar眼镜与所述虚拟优化单元连接。

20、优选地，所述模拟操作模块包括：

21、课程选择单元：用于为操作人员提供不同的培训课程进行选择；

22、事件设置单元：用于基于所选择的培训课程生成电力设施异常故障事件及异常运行数据；

23、操作记录生成单元：用于生成所述操作人员的操作过程数据，并将所述操作过程数据发送至所述云数据库。

24、优选地，所述模拟操作模块还包括指令设置单元，所述指令设置单元用于运维人员培训使用或者用于导师设定培训的指令。

25、优选地，所述培训评价模块包括：

26、操作监控单元：用于根据操作过程数据对操作人员的操作情况进行评估打分；

27、数据对比单元：用于对操作过程数据和标准数据进行对比，根据对比结果生成评价报表；其中，所述评价报表在生成报表时读取操作人员的身份信息数据对应的过往培训数据，与当前的培训数据同时展示。

28、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

29、(1)本发明将构建典型虚拟电力设施操作场景，使用户可在虚拟场景中自由的漫游和学习，在结合虚拟增强现实的交互技术，能让用户更高效地掌握电力设施操作的相关知识，同时更保证了用户在培训过程中的安全性，为电力系统探索创建多层其次、综合性、研究型的培训教学体系，以及培养厚基础、宽口径的电力系统高素质人才提供宝贵经验，具有重要意义；

30、(2)本发明通过在虚拟场景中可以提供各种电力设施故障场景以及电力系统故障场景，可以在保证操作人员的生命安全的前提下，让操作人员更加深入的学习对故障的处理操作流程，完美的解决了在普通培训过程中存在的不足。

技术特征：

1.一种基于ar的电力设施操作培训模拟系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于ar的电力设施操作培训模拟系统，其特征在于，所述电力设备仿真模块包括：

3.根据权利要求2所述的基于ar的电力设施操作培训模拟系统，其特征在于，所述电力设备仿真模块还包括模型管理单元，所述模型管理单元用于电力设备类别对所述电力设备虚拟现实模型进行分类，所述模型管理单元与所述模型构建单元连接。

4.根据权利要求1所述的基于ar的电力设施操作培训模拟系统，其特征在于，所述虚拟场景构建模块构建的场景包括但不限于施工安全措施模拟场景、电力设施功能展示模拟场景、错误接线调整模拟场景、电力设施拆卸模拟场景、验电操作模拟场景。

5.根据权利要求4所述的基于ar的电力设施操作培训模拟系统，其特征在于，所述虚拟场景构建模块包括：

6.根据权利要求1所述的基于ar的电力设施操作培训模拟系统，其特征在于，所述模拟操作模块包括：

7.根据权利要求6所述的基于ar的电力设施操作培训模拟系统，其特征在于，所述模拟操作模块还包括指令设置单元，所述指令设置单元用于运维人员培训使用或者用于导师设定培训的指令。

8.根据权利要求1所述的基于ar的电力设施操作培训模拟系统，其特征在于，所述培训评价模块包括：

技术总结
本发明公开了一种基于ar的电力设施操作培训模拟系统，包括：电力设备仿真模块：用于提供电力设施仿真模型及仿真运行数据；虚拟场景构建模块：用于基于ar技术模拟构建电力设备的操作场景；模拟操作模块：用于基于电力设施仿真模型的进行模拟操作，生成操作过程数据；云数据库：用于存储电力设备虚拟模型组件数据、场景构建数据以及所述操作过程数据；培训评价模块：用于对虚拟操作过程进行整体评价；其中，电力设备仿真模块、虚拟场景构建模块、模拟操作模块分别与云数据库连接，云数据库与培训评价模块连接。本发明可以在保证操作人员的生命安全的前提下，让操作人员更加深入的学习对故障的处理操作流程，解决了在普通培训过程中存在的不足。

技术研发人员：白金强,张宁
受保护的技术使用者：保定金石电气科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17