[发明专利]一种基于虚拟现实技术的高压电缆附件安装培训系统

说明书

技术领域

本发明涉及高压电缆附件安装培训，更具体地，涉及一种基于虚拟现实技术的高压电缆附件安装培训系统。

背景技术

目前高压电缆附件安装仍依靠纯手工工艺进行，要求安装人员对安装工艺及图纸结构有很好的熟悉程度。同时，电缆附件问题也是高压电缆系统发生故障的主要原因之一，对于电缆运维工作者，掌握附件安装工艺及结构是电缆系统故障分析的基础。高压电缆附件种类、形式繁多，不同厂家产品技术特点各异，利用有限的附件安装观摩机会，运维工作人员很难掌握附件安装工艺及结构特点。加之，高压电缆附件安装过程工序复杂、耗时较长，主要零部件价格昂贵、不可重复利用等特点，增加了实操培训的难度。本发明为解决上述问题，开发了一种基于虚拟现实技术的高压电缆附件安装培训系统，极大地方便了运维人员对高压电缆附件安装过程的在线培训，有助于运维人员熟练掌握高压电缆附件安装技巧，同时也为高压电缆附件安装培训节省了大量人力物力财力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于虚拟现实技术的高压电缆附件培训系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于虚拟现实技术的高压电缆附件安装培训系统，所述的系统包括交互层模块，应用层模块，支持层模块，数据层模块，其中：

交互层模块作为安装仿真系统最上层，用于处理虚拟环境下的人机交互事物；通过处理并响应用户输入的事件和命令，将信息传递给应用层；同时，提供友好交互界面，将应用程序反馈的处理结果显示或反馈给用户；

应用层模块主要体现系统的应用功能，应用层模块的应用功能需要得到支持层模块的算法及技术支持，应用层模块接收来自交互层模块的数据后运行相应的应用功能，并把应用功能处理后的数据发送到交互层模块中；

支持层模块是仿真系统运行的核心，为应用层提供算法及技术支持；

数据层模块是整个系统的底层数据平台，用于储存、维护和管理系统的零部件信息、安装信息等基础数据。

以下对本发明作进一步说明，具体的描述如下：

1.交互层模块

所述的交互层模块作为安装仿真系统最上层，用于处理虚拟环境下的人机交互事物。通过处理并响应用户输入的事件和命令，将数据信息传递给应用层；同时，提供友好交互界面，将应用程序反馈的处理结果显示或反馈给用户；交互层模块是用于用户与系统之间的人机交互的，包括输入设备、输出设备、以及交互层信息接收中心模块，交互层信息输出中心模块，其中：

所述的输入设备是一个用于用户操作系统的操作界面，包括鼠标、键盘、手套及VR外设，或者是其它的一些可以实现信息数据的输入设备。

所述的交互层信息接收中心模块用于接收处理输入设备传递的信息数据，并把数据传递给应用层模板。

所述的输出设备是将应用程序反馈的处理结果显示或反馈给用户，包括投影仪、显示器或者是可视头盔。

2.数据层模块

数据层模块是整个系统的底层数据平台，用于储存、维护和管理系统的零部件信息、安装信息等基础数据。

所述的数据层模块主要包括附件几何模型信息存储块、附件安装序列存储块、工艺方法存储块，以及用于对“对受训者仿真培训情况”进行评价的规则、评价指标的权重分配原则的评分存储块，所述的数据层模块还包括存储用户的信息以及记录用户每次使用应用层模块产生的数据信息的使用信息存储块。

3.应用层模块

应用层模块主要体现系统的应用功能，应用层模块的应用功能需要得到支持层模块的算法及技术支持，应用层模块接收来自交互层模块的数据后运行相应的应用功能，并把应用功能处理后的数据发送到交互层模块中。

所述的应用层模块主要包括安装仿真模块、安装评价模块、以及安装教程功能模块，其中：

所述的安装仿真模块是系统的核心功能，采用人机交互的形式对不同类型的整个安装工序进行仿真，虚拟环境接收到外设采集的用户安装示意图，基于各元件的几何约束信息，经过约束识别、约束确认和约束运动等系列方法完成各零部件的定位及安装。

所述安装评价功能按照模块根据数据层模块中评分存储模块的评价标准、规则对用户的附件安装进行评价，并把评价后的最终结果存储在使用信息存储块中。

所述的安装教程功能模块可以按照用户的意愿，选择性的展示不同的类型附件的整个安装工序，受训者通过观看学习，可提升对附件安装工序的熟悉程度。

4.支持层模块

支持层模块是仿真系统运行的核心，为应用层提供算法及技术支持。