基于全息投影交互的配電網(wǎng)三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種配電網(wǎng)三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，尤其涉及一種基于全息投影交互的配電網(wǎng)三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]全息投影技術(shù)(front-projected holographic display)也稱虛擬成像技術(shù)是利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)的三維圖像的技術(shù)。全息投影技術(shù)不僅可以產(chǎn)生立體的空中幻像，還可以使幻像與表演者產(chǎn)生互動(dòng)，一起完成表演，產(chǎn)生令人震撼的演出效果，其適用范圍產(chǎn)品展覽、汽車服裝發(fā)布會(huì)、舞臺(tái)節(jié)目、互動(dòng)、酒吧娛樂(lè)、場(chǎng)所互動(dòng)投影等。
[0003]全息投影技術(shù)也稱虛擬成像技術(shù)是利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)的三維圖像的記錄和再現(xiàn)的技術(shù)。它是一種無(wú)需配戴眼鏡的3D技術(shù)，可看到立體的虛擬物體。全息立體投影設(shè)備不是利用數(shù)碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，而是投影設(shè)備將不同角度影像投影至一種全息膜上，因而實(shí)現(xiàn)了真正的全息立體影像。
[0004]在配電網(wǎng)培訓(xùn)系統(tǒng)中，通過(guò)將常見(jiàn)的各類配網(wǎng)設(shè)備(如柱上開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)柜、配變等)等設(shè)備的展示，使學(xué)員在能夠?qū)υO(shè)備的有初步的感性認(rèn)識(shí)，但無(wú)法了解和掌握設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、動(dòng)作過(guò)程和故障處理等，這樣阻礙了國(guó)網(wǎng)公司提出的檢修專業(yè)化的進(jìn)程。
[0005]因此，需要建立一種基于全息投影交互的配電網(wǎng)三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電自動(dòng)化設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程內(nèi)容的交互式學(xué)習(xí)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種基于全息投影交互的配電網(wǎng)三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠采用全息投影成像技術(shù)將配電網(wǎng)中配電網(wǎng)模型以及相關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)全息投影儀進(jìn)行三維立體仿真。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0008]一種基于全息投影交互的配電網(wǎng)三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，包括:
[0009]服務(wù)器，其包括用于存儲(chǔ)配電網(wǎng)模型的模型單元和用于存儲(chǔ)配電網(wǎng)運(yùn)行的相關(guān)信息的配電網(wǎng)信息單元；
[0010]模型展示配置單元，其與通信單元的一端相連，通信單元的另一端與模型單元和配電網(wǎng)信息單元分別相連；
[0011]語(yǔ)音系統(tǒng)，其通過(guò)第一接口單元與模型展示配置單元相連；
[0012]全息投影成像系統(tǒng)，其包括全息投影儀以及與全息投影儀相對(duì)的鏡面墻；所述全息投影儀與第二接口單元相連，用于接收模型展示配置單元傳送來(lái)的數(shù)據(jù)并投影至所述鏡面墻上。
[0013]所述語(yǔ)音系統(tǒng)包括語(yǔ)音輸入模塊，其與模型展示配置單元相連，用于接收模型展示配置單元傳送的語(yǔ)音信號(hào)并傳送至語(yǔ)音識(shí)別模塊；
[0014]語(yǔ)音識(shí)別模塊，其用于識(shí)別語(yǔ)音信號(hào)，并將識(shí)別后的語(yǔ)音信號(hào)傳送至語(yǔ)音播放模塊；
[0015]語(yǔ)音播放模塊，其用于播放識(shí)別后的語(yǔ)音信號(hào)。
[0016]所述全息投影成像系統(tǒng)中的鏡面墻上還附有納米觸摸膜。
[0017]所述語(yǔ)音播放模塊包括驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路與揚(yáng)聲器相連。
[0018]所述模型單元中存儲(chǔ)的配電網(wǎng)模型，包括變電站模型、電纜模型以及配電網(wǎng)設(shè)備模型。
[0019]所述通信單元包括有線通信模塊和無(wú)線通信模塊，所述有線通信模塊和無(wú)線通信模塊均與第一通信切換模塊的一端相連，通信切換模塊的另一端與模型單元和配電網(wǎng)信息單元分別相連。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0021](1)本實(shí)用新型采用全息投影成像系統(tǒng)與語(yǔ)音系統(tǒng)相結(jié)合的方式，分別從視覺(jué)以及聽(tīng)覺(jué)方面，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行仿真培訓(xùn)，使得培訓(xùn)學(xué)員能夠立體感受到配電網(wǎng)模型以及配電網(wǎng)設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程；
[0022](2)本實(shí)用新型的通信單元包括有線通信模塊和無(wú)線通信模塊，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)三維仿真培訓(xùn)平臺(tái)和服務(wù)器之間數(shù)據(jù)通信方式的多樣性，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性以及完整性。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中，1、模型單元；2、配電網(wǎng)信息單元；3、通信單元；4、模型展示配置單元；5、第一接口單元；6、語(yǔ)音系統(tǒng)；7、第二接口單元；8、全息投影儀。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明:
[0026]如圖1所示，本實(shí)用新型的基于全息投影交互的配電網(wǎng)三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，包括:
[0027]服務(wù)器，其包括用于存儲(chǔ)配電網(wǎng)模型的模型單元1和用于存儲(chǔ)配電網(wǎng)運(yùn)行的相關(guān)信息的配電網(wǎng)信息單元2 ;
[0028]模型展示配置單元4，其與通信單元3的一端相連，通信單元3的另一端與模型單元1和配電網(wǎng)信息單元2分別相連；
[0029]語(yǔ)音系統(tǒng)6，其通過(guò)第一接口單元5與模型展示配置單元4相連；
[0030]全息投影成像系統(tǒng)，其包括全息投影儀8以及與全息投影儀相對(duì)的鏡面墻；所述全息投影儀8與第二接口單元7相連，用于接收模型展示配置單元傳送來(lái)的數(shù)據(jù)并投影至所述鏡面墻上。
[0031]其中，模型展示配置單元4是利用現(xiàn)有的動(dòng)態(tài)配置技術(shù)，根據(jù)不同的配置信息展現(xiàn)不同的信息。
[0032]進(jìn)一步地，語(yǔ)音系統(tǒng)6包括語(yǔ)音輸入模塊，其與模型展示配置單元4相連，用于接收模型展示配置單元4傳送的語(yǔ)音信號(hào)并傳送至語(yǔ)音識(shí)別模塊；
[0033]語(yǔ)音識(shí)別模塊，其用于識(shí)別語(yǔ)音信號(hào)，并將識(shí)別后的語(yǔ)音信號(hào)傳送至語(yǔ)音播放模塊；
[0034]語(yǔ)音播放模塊，其用于播放識(shí)別后的語(yǔ)音信號(hào)。
[0035]語(yǔ)音系統(tǒng)，是根據(jù)現(xiàn)有的硬件以及軟件程序均可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別；語(yǔ)音輸入模塊在接收語(yǔ)音信號(hào)的同時(shí)還對(duì)接收到額定語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行濾波和放大處理；語(yǔ)音識(shí)別模塊采用現(xiàn)有的語(yǔ)音識(shí)別控制器及相應(yīng)的識(shí)別算法均可實(shí)現(xiàn)；語(yǔ)音播放模塊可采用揚(yáng)聲器或其他聲音播放設(shè)備。其中，語(yǔ)音播放模塊還包括驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路與揚(yáng)聲器相連。
[0036]模型單元中存儲(chǔ)的配電網(wǎng)模型，包括變電站模型、電纜模型以及配電網(wǎng)設(shè)備模型。
[0037]其中，變電站模型是根據(jù)具體的電網(wǎng)公司所屬變電站進(jìn)行信息化梳理，根據(jù)不同的變電站建立相應(yīng)的模型，而且變電站模型是根據(jù)現(xiàn)有的變電站進(jìn)行全方位1:1建模，是一項(xiàng)現(xiàn)有的很成熟的仿真建模技術(shù)；同理，電纜模型以及配電網(wǎng)設(shè)備模型同變電站模型建模原理類似。
[0038]其中，全息投影成像系統(tǒng)中的鏡面墻上還附有納米觸摸膜。鏡面墻外的人可觸摸墻體進(jìn)行與影像間的交互。
[0039]通信單元包括有線通信模塊和無(wú)線通信模塊，有線通信模塊和無(wú)線通信模塊均與第一通信切換模塊的一端相連，通信切換模塊的另一端與模型單元和配電網(wǎng)信息單元分別相連。其中，通信切換模塊的作用是:在有線通信模塊和無(wú)線通信模塊之間進(jìn)行切換，實(shí)現(xiàn)其中一個(gè)模塊工作。采用控制器以及現(xiàn)有程序可實(shí)現(xiàn)通信切換模塊。
[0040]本實(shí)用新型的基于全息投影交互的配電網(wǎng)三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的工作原理為:
[0041]首先，配電網(wǎng)模型以及配電網(wǎng)運(yùn)行的相關(guān)信息由服務(wù)器傳送至配電網(wǎng)三維仿真培訓(xùn)平臺(tái)的模型展示配置單元；
[0042]然后，模型展示配置單元將接收到的數(shù)據(jù)傳送至全息投影成像系統(tǒng)，全息投影成像系統(tǒng)中的全息投影儀將接收到數(shù)據(jù)在與其相對(duì)設(shè)置的鏡面墻上進(jìn)行投影；
[0043]最后，該三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)結(jié)合語(yǔ)音系統(tǒng)，進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別和播放。
[0044]其中，鏡面墻是由弧形玻璃組成的玻璃墻，該玻璃墻上附有成像膜，這樣構(gòu)成成像墻。成像膜是一種高性能雙面顯示投影膜，它采用了最新的涂層濺射和SI光學(xué)結(jié)構(gòu)技術(shù)，使其厚度僅僅達(dá)到同類產(chǎn)品的一半，但是畫(huà)面效果更顯柔和細(xì)膩，細(xì)節(jié)更逼真，擁有接近180°的絕對(duì)可視角度和雙面顯示性能。
[0045]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于全息投影交互的配電網(wǎng)三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 服務(wù)器，其包括用于存儲(chǔ)配電網(wǎng)模型的模型單元和用于存儲(chǔ)配電網(wǎng)運(yùn)行的相關(guān)信息的配電網(wǎng)信息單元； 模型展示配置單元，其與通信單元的一端相連，通信單元的另一端與模型單元和配電網(wǎng)信息單元分別相連； 語(yǔ)音系統(tǒng)，其通過(guò)第一接口單元與模型展示配置單元相連； 全息投影成像系統(tǒng)，其包括全息投影儀以及與全息投影儀相對(duì)的鏡面墻；所述全息投影儀與第二接口單元相連，用于接收模型展示配置單元傳送來(lái)的數(shù)據(jù)并投影至所述鏡面墻上。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于全息投影交互的配電網(wǎng)三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述語(yǔ)音系統(tǒng)包括語(yǔ)音輸入模塊，其與模型展示配置單元相連，用于接收模型展示配置單元傳送的語(yǔ)音信號(hào)并傳送至語(yǔ)音識(shí)別模塊； 語(yǔ)音識(shí)別模塊，其用于識(shí)別語(yǔ)音信號(hào)，并將識(shí)別后的語(yǔ)音信號(hào)傳送至語(yǔ)音播放模塊； 語(yǔ)音播放模塊，其用于播放識(shí)別后的語(yǔ)音信號(hào)。3.如權(quán)利要求1所述的一種基于全息投影交互的配電網(wǎng)三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述全息投影成像系統(tǒng)中的鏡面墻上還附有納米觸摸膜。4.如權(quán)利要求2所述的一種基于全息投影交互的配電網(wǎng)三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述語(yǔ)音播放模塊包括驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路與揚(yáng)聲器相連。5.如權(quán)利要求1所述的一種基于全息投影交互的配電網(wǎng)三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述模型單元中存儲(chǔ)的配電網(wǎng)模型，包括變電站模型、電纜模型以及配電網(wǎng)設(shè)備模型。6.如權(quán)利要求1所述的一種基于全息投影交互的配電網(wǎng)三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述通信單元包括有線通信模塊和無(wú)線通信模塊，所述有線通信模塊和無(wú)線通信模塊均與第一通信切換模塊的一端相連，通信切換模塊的另一端與模型單元和配電網(wǎng)信息單元分別相連。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于全息投影交互的配電網(wǎng)三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，包括：服務(wù)器，其包括用于存儲(chǔ)配電網(wǎng)模型的模型單元和用于存儲(chǔ)配電網(wǎng)運(yùn)行的相關(guān)信息的配電網(wǎng)信息單元；模型展示配置單元，其與通信單元的一端相連，通信單元的另一端與模型單元和配電網(wǎng)信息單元分別相連；語(yǔ)音系統(tǒng)，其通過(guò)第一接口單元與模型展示配置單元相連；全息投影成像系統(tǒng)，其包括全息投影儀以及與全息投影儀相對(duì)的鏡面墻；所述全息投影儀與第二接口單元相連，用于接收模型展示配置單元傳送來(lái)的數(shù)據(jù)并投影至所述鏡面墻上。
【IPC分類】G09B5/06, G09B23/18
【公開(kāi)號(hào)】CN204965804
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520776492
【發(fā)明人】馬夢(mèng)朝, 商玲玲, 趙義術(shù), 張彥, 黃金鑫, 姜亞偉, 魯國(guó)濤
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院, 國(guó)家電網(wǎng)公司
【公開(kāi)日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年10月8日