[发明专利]真空断路器操作的仿真培训系统及仿真培训方法

说明书

本发明提供一种真空断路器操作的仿真培训系统及仿真培训方法，所述仿真培训系统包括中央处理器、三维建模程序模块、仿真渲染模组、操作工艺模组和Kinect交互模组，仿真渲染模组包括Render程序模块和裸眼3D显示器，操作工艺模组包括操作工艺存储模块、展示模块、评分模块，Kinect交互模组包括动作采集模块、处理模块、操作信息存储模块，三维建模程序模块、仿真渲染模组、操作工艺模组、Kinect交互模组通过中央处理器连接，本发明还基于上述仿真培训系统提供了一种真空断路器操作的仿真培训方法。本发明提供了一种不需要操作人员佩戴3D显示眼镜或者头盔，且能够与操作人员进行体感交互的真空断路器操作的仿真培训系统及仿真培训方法。

技术领域

本发明涉及一种仿真培训系统，尤其涉及一种真空断路器操作的仿真培训系统及仿真培训方法。

背景技术

由于电力行业的结构复杂、技术密集、安全风险高等特点，实操培训具有一定的风险，对学员的专业技术技能要求高，实际操作过程稍有失误，就有可能造成难以挽回的损失，甚至有生命危险。增强现实技术(AR)安全培训系统改变了以往实操的培训模式，开辟了一条新的高效低成本的方式，不仅大大降低培训成本，更能完全避免受训者在操作时的安全风险。传统AR培训系统需要佩戴专业的眼镜才能够使用，而长时间佩戴这类眼镜容易让人产生恶心、头晕等症状，甚至于损坏受训人员的视力，特别是对于戴有近视镜的观众使用起来更不方便。并且，目前的AR培训系统中，大部分都不具备相应的体感交互，因此未能实现完善和真实的虚拟现实体验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空断路器操作的仿真培训系统以及基于该系统的仿真培训方法，不需要操作人员佩戴3D显示眼镜或者头盔，且能够与操作人员进行体感交互。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种真空断路器操作的仿真培训系统，包括：

中央处理器，用于传递数据信息和指令；

与所述中央处理器连接的三维建模程序模块，用于建立真空断路器整体模型和变压器装配模型，最终生成真空断路器三维虚拟仿真模型；

与所述中央处理器连接的仿真渲染模组，仿真渲染模组包括Render程序模块和裸眼3D显示器，Render程序模块用于对真空断路器的三维虚拟仿真模型进行渲染，裸眼3D显示器用于将真空断路器的三维虚拟仿真模型进行裸眼3D显示；

与所述中央处理器连接的操作工艺模组，所述操作工艺模组包括用于存储操作工艺的操作工艺存储模块、用于向操作人员展示元件工艺标准的展示模块、用于按标准检修流程对操作人员的操作步骤进行评分的评分模块；

与所述中央处理器、所述操作工艺模组连接的Kinect交互模组，所述Kinect 交互模组包括用于采集操作人员行为过程中手臂动作和手指动作的动作采集模块、用于对采集后的图像进行处理和识别的处理模块、用于存储操作人员的操作信息的操作信息存储模块。

进一步的，所述三维建模程序模块采用3dmax建模软件。

本发明还提供一种真空断路器操作的仿真培训方法，包括以下步骤：

s1、通过三维建模程序模块，建立真空断路器的整体模型，并建立变压器各零件模型，并根据装配关系对变压器各零件模型添加几何约束进行装配，最终生成真空断路器三维虚拟仿真模型；

s2、将真空断路器三维虚拟仿真模型导入到仿真渲染模组中，仿真渲染模组对三维虚拟仿真模型进行渲染和裸眼3D显示；

s3、操作工艺模组包括操作工艺存储模块和展示模块，展示模块将操作工艺存储模块中存储的标准操作工艺展示给操作人员观看；