[发明专利]一种基于虚拟技术的安全工器具培训系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于虚拟技术的安全工器具培训系统及方法，涉及电力系统仿真培训技术领域，通过VR设备与数据服务器内的多个虚拟工器具配合让培训者学习并实际操作来掌握安全工器具的使用要点，打破了传统的培训方式，采用动画和虚拟仿真体验的模式让培训者学习并更好的掌握安全工器具的使用要点，且作业操作过程中设置有对安全工器具使用不当导致的触电事故的体验，增强了安全技能及安全意识，整个培训学习过程操作简单，不受场地和天气的限制，一次培训课学习并使用多样的安全工器具，减少了人力、物力的投入，在没有培训师以及安全工器具的情况下，且模拟了真实作业过程，确保了培训过程的安全性并提升了培训效果。

技术领域

本发明涉及电力系统仿真培训技术领域，具体涉及一种基于虚拟技术的安全工器具培训系统及方法。

背景技术

随着国家经济的快速发展，电力需求日渐旺盛，对电网运行的安全稳定提出较高的要求，开展带电作业是提高电网可靠性和电网稳定安全的重要手段和方法。带电作业是一项专业性强、技术含量高、安全措施严格、作业工况复杂的工作，从业人员必须经过系统、全面、有效的培训，才能胜任该项工作任务。

电网现有的仿真培训作业，通过相应的软件来显示测试和考核操作。然而在现场需要实际操作生产现场作业中的安全工器实现，在操作、维护、检修、试验和施工等作业中，需要熟悉操作安全工具的使用方式，用于防止触电、灼伤、坠落、摔跌等事故或职业健康危害，有效避免安全事故的发生，保障作业人员人身安全。

目前，对于安全工器具的培训主要采用理论培训的方式，培训者无法较好的体验操作安全工器具，培训者无法体验安全工器具在事故过程中的作用，由安全工器具使用不当引起的安全事故时有发生，存在培训效果不佳的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于虚拟技术的安全工器具培训系统及方法，解决传统培训方式投入人力、物力大，易受天气、场地条件限制，培训效果不佳，无法较好体验工器具在实际操作过程等，且不能体验操作不当来体验事故达到警示的问题，本发明采用动画和虚拟仿真体验的模式，让用户通过动画演示掌握安全工器具的使用要点，通过虚拟环境体验安全工器具使用不当导致的安全事故，增强其安全技能及安全意识，提高了培训效率和培训效果。

本发明通过下述技术方案实现：一种基于虚拟技术的安全工器具培训系统，包括：数据服务器和VR设备，所述数据服务器设有服务器管理系统，所述服务器管理系统用于创建安全工器具作业的三维虚拟场景，以及三维虚拟场景中工器具和人物的三维模型，并通过VR设备让培训人员在三维虚拟场景中使用相应的虚拟工器具，来实现虚拟体验带电作业培训流程；

所述服务器管理系统包括：用户信息管理模块、虚拟人物模型模块、工器具及作业管理模块、任务及作业模块；

所述用户信息管理模块，其用于设置登录界面并记录培训人员的相关信息，具体包括：培训者的账号，密码等用于登录的信息；

所述虚拟人物模型模块，其用于生成与不同培训人员匹配的虚拟三维人物模型，具体包括：培训者的身高、体型和工种；

所述工器具及作业管理模块，其用于生成不同的三维虚拟工器具，并添加或删除不同类别工器具和操作项目资料，工具模型分为四类：电气绝缘工器具、安全防护工器具、安全围栏(网)和标示牌、其他类别工器具的相应安全工器具；

所述任务及作业模块，其用于加载不同的三维虚拟场景、生成工器具的操作流程、判定工器具的考核操作和提供培训者操作选择的主界面；

一种基于虚拟技术的安全工器具培训方法包括以下步骤：

在用户信息管理模块中建立教学模式程序和虚拟仿真体验模式程序；

判断培训者是否通过主界面选择进入教学模式；

在选择进入教学模式后，培训者选择在所述服务器管理系统生成的安全工器具，基于操作项目资料观看相应的安全工器具使用教程；