一种基于VR虚拟环境的验电器仿真操作系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于VR虚拟环境的验电器仿真操作系统，包括VR眼镜端和服务器端；所述VR眼镜端包括头戴式设备模块、两个VR操作手柄、定位器模块；所述服务器端包括虚拟化设备和数据支撑平台，所述虚拟化设备包括验电器三维模型和检测对象三维模型，所述VR眼镜端、验电器三维模型和检测对象三维模型和所述数据支撑平台配合实现了验电器自检、伸缩杆拉伸到对操作对象的接入和验电结果的状态输出，模拟了验电器使用的全过程，使学员有身临其境更真实的验电操作体验。实的验电操作体验。实的验电操作体验。

【技术实现步骤摘要】
一种基于VR虚拟环境的验电器仿真操作系统


[0001]本专利技术涉及电力培训系统，具体的说，涉及了一种基于VR虚拟环境的验电器仿真操作系统。

技术介绍

[0002]验电装置主要是用于对高压线路进行检测，起到检验高压线路是否带电的作用。在检测具有高压电的线路时，高压验电器会发出滴、滴、滴的警示声音和闪亮的led警示灯光，从而让电工人员感知到线路当前的工作状态，为电工人员的日常工作提供参考依据。
[0003]但是，现有的高压带电设备安全管控难度大，难以用于技能教学。在生产环境下，电缆线路与变压器都带有高压电无法安全地进行技能培训教学，而且生产用的高压验电器在技能培训要求的安全电压下无法正常工作，无法在验电时发出对应的声光警示，从而使得接受技能培训的电工无法直观感受到在电缆带电时验电器的工作状态。
[0004]VR电力技能实训拥有造价成本、风险性低、安全性强、场地占用率低以及易于上手进行学习和培训的特点，逐步从展示型教学演示往交互型实操运维检修仿真应用发展。现阶段提出了一些VR电力实训系统，在这些VR电力实训系统中，验电操作环节的处理过程相对简单，只是在UI界面提示操作者请对操作对象进行验电，然后选择验电器，验电器碰触一下操作对象即表示验电完毕，操作学员没有验电过程的真实体验。
[0005]如何基于VR技术对验电装置的使用进行培训交互式培训，以使操作学院有真实的验电体验成了亟待解决的问题。
[0006]为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现思路
/>[0007]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种基于VR虚拟环境的验电器仿真操作系统。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于VR虚拟环境的验电器仿真操作系统，括VR眼镜端和服务器端；所述VR眼镜端包括头戴式设备模块，用于显示服务器端输出的虚拟场景画面，以及将对虚拟化设备的操作过程和/或操作结果显示出来；两个VR操作手柄，用于与服务器端交互，输入操作虚拟化设备的动作指令；定位器模块，用于识别操控手柄模块的位置，以对应调整操作虚拟化设备的动作指令中的定位参数；所述服务器端包括虚拟化设备和数据支撑平台，所述虚拟化设备包括验电器三维模型和检测对象三维模型；所述验电器三维模型，包括橡胶手柄、多节绝缘伸缩式杆、环氧树脂操作杆和验电探头；当所述橡胶手柄在VR操作手柄的操作下做出拉伸或收缩动作时，向所述数据支撑平台发送第一操作信息；所述第一操作信息包括橡胶手柄编号、与VR手柄的接触值和动作状
态值；当所述验电探头在VR操作手柄操作做出拉伸或收缩动作时，向所述数据支撑平台发送第二操作信息；所述第二操作信息包括验电探头编号、与VR手柄的接触值和动作状态值；所述检测对象三维模型为各类带电设备模型的端子；当所述检测对象三维模型检测到VR操作手柄操作所述验电探头接入其端子时，将其端子属性值由0置为1；当所述检测对象三维模型检测到VR操作手柄操作所述验电探头远离其端子时，将其端子属性值由1置为0；所述数据支撑平台，在接收到第一操作信息和第二操作信息后，根据动作状态值确定动作状态为拉伸或收缩，并触发向操作者提供动作长度选择框，在获取到动作长度后，根据确定的动作状态和动作长度生成伸缩调节指令发送给所述验电器三维模型，以供所述验电器三维模型根据伸缩调节指令调节所述多节绝缘伸缩式杆的伸缩状态；所述数据支撑平台，还用于顺序获取检测对象三维模型的端子属性值，在端子属性值为1时，确定所述检测对象三维模型为被检对象，并获取被检对象的端子状态值，根据被检对象的端子状态值输出验电结果；其中，所述数据支撑平台预先对所有检测对象三维模型的端子进行编号，并根据培训需求对不同检测对象三维模型的端子进行带电状态设置，其中，带电时端子状态值为1，无电时端子状态值为0。
[0009]进一步的，在一个实施例中，所述验电探头包括外壳、接触式探头、自检按钮、欠压指示灯和声光告警器；初始状态下，自检按钮状态值默认为0，声光告警状态值为0；在非故障设置状态下，电池欠压状态值默认为0，欠压指示灯状态值默认为0；在欠压故障设置状态下，电池欠压状态值被置为1；当所述自检按钮在VR操作手柄的操作下被按下时，自检按钮状态值被置为1，所述验电探头根据自检按钮状态值向所述数据支撑平台发送自检动作指令，所述自检动作指令包括自检按钮状态值和电池欠压状态值；所述数据支撑平台，接收到自检动作指令后，判断自检按钮状态值是否为1，若为1，则进一步判断电池欠压状态值是否为0，若为0，则将声光告警状态值置为1，以控制声光告警器发出声光告警，并输出验电器自检完成信息；若为1，则将欠压指示灯状态值置为1，以控制欠压指示灯点亮，并输出验电器自检欠压信息。
[0010]本专利技术还提出一种基于VR虚拟环境的验电器仿真操作方法，应用于数据支撑平台，包括以下步骤：在未接收到第一操作信息和第二操作信息时，顺序获取检测对象三维模型的端子属性值，在端子属性值为1时，确定所述检测对象三维模型为被检对象，并获取被检对象的端子状态值，根据被检对象的端子状态值输出验电结果；其中，所述数据支撑平台预先对所有检测对象三维模型的端子进行编号，并根据培训需求对不同检测对象三维模型的端子进行带电状态设置，其中，带电时端子状态值为1，无电时端子状态值为0；在接收到第一操作信息和第二操作信息后，根据动作状态值确定动作状态为拉伸或收缩，并触发向操作者提供动作长度选择框，在获取到动作长度后，根据确定的动作状态和动作长度生成伸缩调节指令发送给所述验电器三维模型，以供所述验电器三维模型根据伸缩调节指令调节所述多节绝缘伸缩式杆的伸缩状态；其中，第一操作信息包括橡胶手柄
编号、与VR手柄的接触值和动作状态值，由所述橡胶手柄发送，触发条件为所述橡胶手柄在VR操作手柄的操作下做出拉伸或收缩动作；所述第二操作信息包括验电探头编号、与VR手柄的接触值和动作状态值，由所述验电探头发送，触发条件为所述验电探头在VR操作手柄操作做出拉伸或收缩动作。
[0011]本专利技术还提出一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如前述的的一种基于VR虚拟环境的验电器仿真操作系统中数据支撑平台的处理步骤，或者前述的一种基于VR虚拟环境的验电器仿真操作方法的步骤。
[0012]本专利技术还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述的的一种基于VR虚拟环境的验电器仿真操作系统中数据支撑平台的处理步骤，或者前述的一种基于VR虚拟环境的验电器仿真操作方法的步骤。
[0013]本专利技术相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本专利技术设置有包括头戴式设备模块、两个VR操作手柄、定位器模块、验电器三维模型和检测对象三维模型以及数据支撑平台，利用所述数据支撑平台上设置的检测对象验电仿真操作状态逻辑流程、自检仿真操作状态逻辑流程、拉伸和收缩仿真操作状态逻辑流程实现了验电器自检、伸缩杆拉伸到对操作对象的接入和验电结果的状态输出，模拟了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于VR虚拟环境的验电器仿真操作系统，其特征在于：包括VR眼镜端和服务器端；所述VR眼镜端包括头戴式设备模块，用于显示服务器端输出的虚拟场景画面，以及将对虚拟化设备的操作过程和/或操作结果显示出来；两个VR操作手柄，用于与服务器端交互，输入操作虚拟化设备的动作指令；定位器模块，用于识别操控手柄模块的位置，以对应调整操作虚拟化设备的动作指令中的定位参数；所述服务器端包括虚拟化设备和数据支撑平台，所述虚拟化设备包括验电器三维模型和检测对象三维模型；所述验电器三维模型，包括橡胶手柄、多节绝缘伸缩式杆、环氧树脂操作杆和验电探头；当所述橡胶手柄在VR操作手柄的操作下做出拉伸或收缩动作时，向所述数据支撑平台发送第一操作信息；所述第一操作信息包括橡胶手柄编号、与VR手柄的接触值和动作状态值；当所述验电探头在VR操作手柄操作做出拉伸或收缩动作时，向所述数据支撑平台发送第二操作信息；所述第二操作信息包括验电探头编号、与VR手柄的接触值和动作状态值；所述检测对象三维模型为各类带电设备模型的端子；当所述检测对象三维模型检测到VR操作手柄操作所述验电探头接入其端子时，将其端子属性值由0置为1；当所述检测对象三维模型检测到VR操作手柄操作所述验电探头远离其端子时，将其端子属性值由1置为0；所述数据支撑平台，在接收到第一操作信息和第二操作信息后，根据动作状态值确定动作状态为拉伸或收缩，并触发向操作者提供动作长度选择框，在获取到动作长度后，根据确定的动作状态和动作长度生成伸缩调节指令发送给所述验电器三维模型，以供所述验电器三维模型根据伸缩调节指令调节所述多节绝缘伸缩式杆的伸缩状态；所述数据支撑平台，还用于顺序获取检测对象三维模型的端子属性值，在端子属性值为1时，确定所述检测对象三维模型为被检对象，并获取被检对象的端子状态值，根据被检对象的端子状态值输出验电结果；其中，所述数据支撑平台预先对所有检测对象三维模型的端子进行编号，并根据培训需求对不同检测对象三维模型的端子进行带电状态设置，其中，带电时端子状态值为1，无电时端子状态值为0。2.根据权利要求1所述的一种基于VR虚拟环境的验电器仿真操作系统，其特征在于：所述验电探头包括外壳、接触式探头、自检按钮、欠压指示灯和声光告警器；初始状态下，自检按钮状态值默认为0，声光告警状态值为0；在非故障设置状态下，电池欠压状态值默认为0，欠压指示灯状态值默认为0；在欠压故障设置状态下，电池欠压状态值被置为1；当所述自检按钮在VR操作手柄的操作下被按下时，自检按钮状态值被置为1，所述验电探头根据自检按钮状态值向所述数据支撑平台发送自检动作指令，所述自检动作指令包括自检按钮状态值和电池欠压状态值；所述数据支撑平台，接收到自检动作指令后，判断自检按钮状态值是否为1，若为1，则进一步判断电池欠压状态值是否为0，若为0，则将声光告警状态值置为1，以控制声光告警器发出声光告警，并输出验电器自检完成信息；若为1，则将欠压指示灯状态值置为1，以控制欠压指示灯点亮，并输出验电器自检欠压信息。3.根据权利要求2所述的一种基于VR虚拟环境的验电器仿真操作系统，其特征在于：输
出...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乘，周琳，杨沛，刘立伟，薛明现，李建新，宋贵杰，
申请(专利权)人：国网吉林省电力有限公司培训中心，
类型：发明
国别省市：