[发明专利]基于虚拟现实技术的10kV高压计量柜竣工验收模拟系统和模拟方法

说明书

本发明公开一种基于虚拟现实技术的10kV高压计量柜竣工验收模拟系统，该系统包含：主控机，其对10kV高压计量柜设备和场景进行建模为10kV高压计量柜设备和场景显示信息；虚拟现实显示设备接收主控机数据处理模块输出的10kV高压计量柜设备和场景显示信息；虚拟现实操作设备接收操作员动态操作信息传输至数据处理模块，实现交互；评价终端，接收操作员动态操作信息和10kV高压计量柜设备和场景显示，反馈评价信息。本发明根据计量柜的主要验收项目与设备验收标准，建立场景模型，对计量柜进行等比还原，模拟设备检测场景，更改计量装置规格与监测指标模拟真实场景，便于学员进行仿真性学习，掌握计量柜验收的流程和技巧。

技术领域

本发明涉及仿真技术领域，具体涉及一种基于虚拟现实技术的10kV高压计量柜竣工验收模拟系统和模拟方法。

背景技术

目前高压电力设备的计量柜验收主要是基于实物进行的，一方面高压会导致技术检测存在危险性，并且无法记录操作者的每一步操作是否都符合规范，另一方面，实物无法模拟多种故障。而将VR技术应用于用电检查人员的计量柜竣工验收培训，对用户站计量柜进行全景高精度建模，建立虚拟世界与真实现场的数据通道，实现现场设备的实时监测和远程遥控。在研发应用中可带动信息采集、展示、交互、分析等全方位的技术升级，提高整个产业链的智能化、精益化水平，并实现运营管理模式推广与技术装备产品输出。

在实际验收工作中，计量柜验收会遇到很多问题，如本体、互感器、电缆安装不规范，这些在培训中都难以用实物搭建，却非常适合用VR来表现。

发明内容

本发明提供一种基于虚拟现实技术的10kV高压计量柜竣工验收模拟系统和模拟方法，仿真10kV高压计量柜竣工验收操作，提高操作安全性和培训效果。

为实现上述目的，本发明提供一种基于虚拟现实技术的10kV高压计量柜竣工验收模拟系统，其特点是，该系统包含：

主控机，其包含建模模块、模型数据库和数据处理模块，建模模块根据预设信息对10kV高压计量柜设备和场景进行建模存储于模型数据库，数据处理模块调取模型数据库中建模数据转为10kV高压计量柜设备和场景显示信息；

虚拟现实显示设备，其连接主控机，接收主控机数据处理模块输出的10kV高压计量柜设备和场景显示信息，并输出给操作员；

虚拟现实操作设备，其连接主控机，接收操作员动态操作信息传输至数据处理模块，数据处理模块将用户动态操作信息反馈入10kV高压计量柜设备和场景显示信息；

评价终端，其连接主控机，接收操作员动态操作信息和10kV高压计量柜设备和场景显示，反馈评价信息。

上述虚拟现实操作设备包含：数据手套、跟踪球、三维探针、操作手柄、肢体动作捕捉装置、三维鼠标器及三维操作杆。

上述所述主控机的建模模块利用3Dmax工具对10kV高压计量柜设备和场景进行三维可视化建模。

上述虚拟现实显示设备为VR头盔、或VR眼镜。

一种上述基于虚拟现实技术的10kV高压计量柜竣工验收模拟系统的模拟方法，其特点是，该方法包含：

主控机建模模块基于预设信息对10kV高压计量柜设备和场景进行建模，存储于3D模型数据库，通过数据处理模块输出至虚拟现实显示设备显示；

主控机数据处理模块接收虚拟现实操作设备上传的操作员动态操作信息，实时反馈至10kV高压计量柜设备和场景显示信息中，实现操作员与虚拟的10kV高压计量柜设备和场景交互；

培训模式下进行10kV高压计量柜模拟操作流程，评价终端针对10kV高压计量柜模拟操作流程中的操作员动态操作信息进行判断，若操作错误则将错误信息实时通过虚拟现实显示设备反馈给操作员；