[实用新型]用于变电站培训的立体弧幕式的沉浸式多人协同训练装置

说明书

技术领域

本实用新型属于变电站培训领域，尤其涉及用于变电站培训的立体弧幕式的沉浸式多人协同训练装置。

背景技术

变电站是电力系统的重要组成部分，提高变电站操作人员的技术水平对保证电力系统安全、经济、优质地运行十分重要。目前针对变电站运行人员的技能培训多基于多媒体和桌面虚拟现实仿真技术的培训方式，这种具备培训内容标准化，重复利用性能高，并能支撑大量学员同时开展培训等特点，但在逼真度、真实感方面和物理设备仍存在一定的差距，用户通过鼠标和键盘操作繁琐，交互体验不佳，降低了培训的效率。另外变电站的运行任务通常由多人配合完成，目前的培训系统多采用单人模式，与实际的操作过程存在差异。

实用新型内容

针对背景技术中的问题，本实用新型的目的在于提供了一种用于变电站培训的立体弧幕式的沉浸式多人协同训练装置。本装置采用投影式沉浸虚拟现实技术，以逼真的三维场景和高度的沉浸感使培训人员完全沉浸于变电站一二次设备虚拟场景，使培训方式更加生动形象，从而提高了培训的效果。

为了实现上述目的，本实用新型提出如下技术方案：

一种用于变电站培训的立体弧幕式的沉浸式多人协同训练装置，所述装置包括立体弧幕、体感动作捕捉器、第一立体投影机、第二立体投影机、多通道图像融合器、仿真主机、多人协同同步机、智能体机、负责人仿真移动终端、网络交换机和无线路由器硬件设备，其中，

所述体感动作捕捉器通过数据线与仿真主机相连，将操作人和监护人的体感动作数据传送给仿真主机；

所述仿真主机通过视频传输线与多通道图像融合器相连，将图像数据实时传输给多通道图像融合器；

所述多通道图像融合器通过视频传输线分别与第一立体投影机、第二立体投影机机相连，将处理后的图像数据分别传输给第一立体投影机和第二立体投影机；

所述网络交换机构建局域网，通过网线与仿真主机和无线路由器相连；

所述负责人仿真移动终端通过无线局域网与多人协同模块和仿真主机相连；

所述立体投影机将三维画面投射到立体弧幕上。

进一步地，所述智能体机通过网线连接网络交换机接入局域网；所述智能体机根据当前训练任务的进度，将缺席角色的操作行为数据发送给仿真主机并驱动虚拟场景中的虚拟角色。

进一步地，所述体感动作捕捉器采用微软Kinect2.0，同时识别操作人和监护人两个角色的体感运动数据。

本实用新型的有益效果为：

(1)培训人员可以高度沉浸式的方式进行变电站运行任务的培训，使培训效果更深刻。

(2)培训人员可以实现采用自然交互的实现与变电站设备场景中的操作任务，提高培训交互的效率。

(3)可按照现场实际任务的人员配置进行多人协同式的仿真培训，提高任务培训的真实性。

(4)该装置可供多人进行参观和培训过程观摩，实现培训成果共享。

附图说明

图1是本实用新型的沉浸式多人协同训练装置的结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方案作详细的阐述。具体实施方式仅供叙述而并非用来限定本实用新型的范围或实施原则，本实用新型的保护范围仍以权利要求为准，包括在此基础上所作出的显而易见的变化或变动等。

总体结构：

图1是本实用新型的沉浸式多人协同训练装置的结构图，如附图1所示，所述装置包括集成多通道立体弧幕、体感动作捕捉器、立体投影机、多通道图像融合器、仿真主机、多人协同同步机、智能体机、移动终端、网络交换机和无线路由器等硬件设备，实现沉浸式的多人协同的变电站仿真培训。

所述立体投影机将三维画面投射到立体弧幕上供人观看；体感动作捕捉器通过数据线与仿真主机相连，将操作人和监护人的体感动作数据传送给仿真主机；仿真主机通过视频传输线与图像融合器相连，将图像数据实时传输给多通道图像融合器；多通道图像融合器通过视频传输线与两台立体投影机相连，将处理后的图像数据传输给立体投影机；网络交换机构建局域网，通过网线与仿真主机和无线路由器相连，无线路由器构建无线局域网，负责人移动终端通过无线局域网于多人协同模块和仿真主机相连，实现多人协同的变电站仿真训练。

所述智能体机通过网线或者局域网和网络交换机相连，当参与训练的培训人员少于三人，操作人、监护人和负责人等三个角色无法全部由人工承担时，智能体机根据当前训练任务的进度，将缺席角色的操作行为数据发送给仿真主机并驱动虚拟场景中的虚拟角色，从而实现模拟缺席角色的操作行为。