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基于手机APP的变电站维护作业仿真操作系统

阅读:178发布:2021-04-13

专利汇可以提供基于手机APP的变电站维护作业仿真操作系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了包括操作流程控制子系统、场景管理子系统、视频管理子系统和工具管理子系统,各子系统通过 信号 连接;系统以现场图片、视频为 基础 ,通过识别作业流程中的关键步骤、环节,采用 软件 技术,编写相关控制、互动 插件 ,使学员可以通过触屏对相应步骤进行模拟操作,系统自动判定操作正确性,并判定是否进入下一环节,直至作业完成,最终实现作业全流程的仿真模拟操作;使得培训变得安全,快速有效。,下面是基于手机APP的变电站维护作业仿真操作系统专利的具体信息内容。

1.一种基于手机APP的变电站维护作业仿真操作系统,其特征在于:包括操作流程控制子系统、场景管理子系统、视频管理子系统和工具管理子系统,各子系统通过信号连接。
2.根据权利要求1所述的基于手机APP的变电站维护作业仿真操作系统,其特征在于:
所述操作流程控制子系统包括操作总体流程管理模、操作步骤控制模块和操作响应模块,各模块通过信号连接。
3.根据权利要求1所述的基于手机APP的变电站维护作业仿真操作系统,其特征在于:
所述场景管理子系统场景图片库管理模块、场景图片绘制模块和场景图片刷新模块,各模块通过信号连接。
4.根据权利要求1所述的基于手机APP的变电站维护作业仿真操作系统,其特征在于:
所述视频管理子系统包括视频管理模块和视频播放模块,各模块通过信号连接。
5.根据权利要求1所述的基于手机APP的变电站维护作业仿真操作系统,其特征在于:
所述工具管理子系统包括工器具定义模块、工器具管理模块和工器具操作模块,各模块通过信号连接。
6.根据权利要求1所述的基于手机APP的变电站维护作业仿真操作系统,其特征在于:
该操作系统还包括以现场照片为场景背景,以设备维护操作过程视频为演示手段的仿真方法,具体操作步骤如下:
1)录制设备维护过程视频;
2)区别并识别关键步骤;
3)视频剪切;
 4)导出视频画面转变为图片;
 5)通过编程绘制场景;
 6)设置互动操作及响应方法、响应效果。
7.根据权利要求1所述的基于手机APP的变电站维护作业仿真操作系统,其特征在于:
所述操作流程控制子系统,通过设置变量,记录总体操作流程、当前操作步骤及其关联的相关属性等信息;并将用户的操作结果与当前操作步骤相关联的属性进行判定,条件匹配后,切换操作步骤,实现流程控制:包括以下步骤:
1)定义操作对象;
 2)预设操作流程;
 3)定义操作步骤;
 4)监听用户操作并响应。
8.根据权利要求1所述的基于手机APP的变电站维护作业仿真操作系统,其特征在于:
所述场景管理子系统,用于管理所述场景背景,包括场景背景图片及其属性的存储、当前场景背景识别及调用、场景变换后的刷新,包括以下步骤:
 1)定义图片库:
 2)识别并绘制当前场景;
3)响应操作结果并刷新场景。
9.根据权利要求1所述的基于手机APP的变电站维护作业仿真操作系统,其特征在于:
所述视频管理子系统,用于管理所述剪切好的视频片段,包括演示视频及其属性存储、当前演示视频识别及调用,包括以下步骤:
 1)定义视频库;
 2)识别当前视频:
 3)监听操作结果并播放视频。
10.根据权利要求1所述的基于手机APP的变电站维护作业仿真操作系统,其特征在于:
所述工器具管理子系统,用于管理本系统在仿真操作过程中所产生的设备零部件以及可能使用到的工器具,包括工器具及其属性存储,工器具图像显示、调用、拆装及加工等,包括以下步骤;
 1)定义工器具;
 2)工器具绘制;
 3)工器具操作;
 4)工器具动态获取、刷新。

说明书全文

基于手机APP的变电站维护作业仿真操作系统

技术领域

[0001] 本发明涉及仿真操作技术领域,具体涉及一种基于手机APP的变电站维护作业仿真操作系统。

背景技术

[0002] 在变电运行管理维护作业中,瓦斯放气、矽胶更换、UPS电源切换、直流电源切换等作业规定的定期维护项目,由于巡维中心同时管辖多个变电站,各变电站设备往往来自多个厂家,不同厂家设备维护操作方法、注意事项不尽相同,在设备配置多元化带来可靠性的同时,也增加了运行维护工作的难度。系统内经常发生作业方法不当,导致设备跳闸停运,严重影响供电可靠性,造成不必要的经济损失;瓦斯放气、矽胶更换等作业,是对带电设备进行维护,需要调度许可退出相应保护后才能开展;再如直流系统切换本身有较大险,操作过程对直流系统有较大冲击,因而也不适宜频繁开展。上述生产业务是变电站运维人员的基本技能,是班组培训工作的重点,但由于带电运行设备不能随意操作,不能作为班组实操培训工具,严重影响班组培训效率效果,成为班组员工业务技能提升的壁垒。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种基于手机APP的变电站维护作业仿真操作系统,解决那些需要经常进行培训而又不能经常进行实际操作的问题。
[0004] 为解决上述的技术问题,本发明采用以下技术方案:基于手机APP的变电站维护作业仿真操作系统,包括操作流程控制子系统、场景管理子系统、视频管理子系统和工具管理子系统,各子系统通过信号连接。
[0005] 进一步的,所述操作流程控制子系统包括操作总体流程管理模、操作步骤控制模块和操作响应模块,各模块通过信号连接。
[0006] 进一步的,所述场景管理子系统场景图片库管理模块、场景图片绘制模块和产品图片刷新模块,各模块通过信号连接。
[0007] 进一步的,所述视频管理子系统包括视频管理模块和视频播放模块,各模块通过信号连接。
[0008] 进一步的,所述工具管理子系统包括工器具定义模块、工器具管理模块和工器具操作模块,各模块通过信号连接。
[0009] 进一步的,该操作系统还包括以现场照片为场景背景,以设备维护操作过程视频为演示手段的仿真方法,具体操作步骤如下: 1)录制设备维护过程视频;
 2)区别并识别关键步骤;
 3)视频剪切;
4)导出视频画面转变为图片;
 5)通过编程绘制场景;
 6)设置互动操作及响应方法、响应效果。
[0010] 进一步的,所述操作流程控制子系统,通过设置变量,记录总体操作流程、当前操作步骤及其关联的相关属性等信息;并将用户的操作结果与当前操作步骤相关联的属性进行判定,条件匹配后,切换操作步骤,实现流程控制:包括以下步骤: 1)定义操作对象;
 2)预设操作流程;
3)定义操作步骤;
 4)监听用户操作并响应。
[0011] 进一步的,场景管理子系统,用于管理所述场景背景,包括场景背景图片及其属性的存储、当前场景背景识别及调用、场景变换后的刷新,包括以下步骤: 1)定义图片库:
 2)识别并绘制当前场景;
 3)响应操作结果并刷新场景。
[0012] 进一步的,视频管理子系统,用于管理所述剪切好的视频片段,包括演示视频及其属性存储、当前演示视频识别及调用,包括以下步骤: 1)定义视频库;
 2)识别当前视频:
 3)监听操作结果并播放视频。
[0013] 进一步的,所述工器具管理子系统,用于管理本系统在仿真操作过程中所产生的设备零部件以及可能使用到的工器具,包括工器具及其属性存储,工器具图像显示、调用、拆装及加工等,包括以下步骤; 1)定义工器具;
 2)工器具绘制;
 3)工器具操作;
 4)工器具动态获取、刷新。
[0014] 与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果之一:1)为运行维护人员提供了一套模拟实操工具,解决实操培训不易组织的问题;
2)摒弃传统图文教学方式,采用模拟操作提高培训效果,提升维护人员业务技能平,确保作业过程安全;
3)系统集成了维护操作过程中,突发事件处理的模拟操作,提高应急处理能
4)系统支持手机、pad、pc上运行,便于员工利用工余时间学习,解决“工学矛盾”;
5)无需组织人员现场培训,缩短培训时间,提高精益化水平。
[0015]

具体实施方式

[0016] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0017] 实施例1:本发明包括操作流程控制子系统、场景管理子系统、视频管理子系统和工具管理子系统,各子系统通过信号连接,其中,所述操作流程控制子系统包括操作总体流程管理模块、操作步骤控制模块和操作响应模块,各模块通过信号连接;所述场景管理子系统场景图片库管理模块、场景图片绘制模块和产品图片刷新模块,各模块通过信号连接;所述视频管理子系统包括视频管理模块和视频播放模块,各模块通过信号连接;所述工具管理子系统包括工器具定义模块、工器具管理模块和工器具操作模块,各模块通过信号连接;该操作系统还包括以现场照片为场景背景,以设备维护操作过程视频为演示手段的仿真方法,具体操作步骤如下: 1)录制设备维护过程视频;
 2)区别并识别关键步骤;
 3)视频剪切;
 4)导出视频画面转变为图片;
 5)通过编程绘制场景;
 6)设置互动操作及响应方法、响应效果。
[0018] 系统以现场图片、视频为基础,通过识别作业流程中的关键步骤、环节,采用软件技术,编写相关控制、互动插件,使学员可以通过触屏对相应步骤进行模拟操作,系统自动判定操作正确性,并判定是否进入下一环节,直至作业完成,最终实现作业全流程的仿真模拟操作。
[0019] 本发明以现场照片为场景背景,以设备维护操作过程视频为演示手段的仿真方法,设计一套能够在平板电脑、手机等移动端上运行的虚拟现实培训系统。该系统在上述场景上设置操作响应的区域,支持用户点击操作,并根据操作结果触发播放相应效果演示视频,达到互动教学目的。所述场景照片、视频均为现场实际操作时录制后经过专业处理而来,在保证操作方法、流程正确性的同时具有强烈真实感,确保模拟操作学习效果。本系统的实现依赖于以下几个功能模块的实现:1、操作流程控制子系统;
2、场景管理子系统;
3、视频管理子系统;
4、工器具管理子系统。
[0020] 其中1)所述以现场照片为场景背景,以设备维护操作过程视频为演示手段的仿真方法,包括:步骤S01,将设备维护操作过程录制成视频;
步骤S02,识别设备维护操作过程中的关键步骤;
步骤S03,在所述关键步骤处将所述录制的视频剪切成多个片段;
步骤S04,将所述剪切好的视频片段开始画面导出,另存为图片文件;
步骤S05,使用编程语言,将所述导出的图片在软件窗口中显示出来作为场景背景;
步骤S06,在所述场景背景中,于当前需操作元件处设置互动操作响应区域。用户互动操作正确并触发响应区域后,播放所述场景背景对应所述剪切好的视频片段,以演示设备维护操作过程,达到仿真操作目的。
[0021] 其中,2)所述操作流程控制子系统,通过设置变量,记录总体操作流程、当前操作步骤及其关联的相关属性等信息;并将用户的操作结果与所述当前操作步骤相关联的属性进行判定,条件匹配后,切换操作步骤,实现流程控制具体步骤如下:步骤S11,定义操作对象,该对象拥有但不限于如下属性,所述操作步骤触发需满足的场景名称、顺序编号、响应范围、前提条件、操作选项、所需工器具名称;
步骤S12,预设正确的操作流程变量,该变量为按一定原则排列的数据序列,按先后顺序存储所述操作对象,具体表现形式可以是数组、哈希表等;
步骤S13,定义操作步骤变量,该变量为一个数值变量,该变量值大小与所述操作流程变量中的操作对象存储位置相对应,即操作步骤变量所对应的操作对象即为所述当前操作步骤。操作步骤变量值大小可改变,初始值对应所述操作流程变量中第一步操作;
步骤S14,进入某一场景后,以一定频率监听用户操作,并将操作结果与所述当前操作步骤相关联的属性进行判定。操作与预设条件不匹配,则继续监听,反之则触发相应效果,并修改所述操作步骤变量,自动进入下一步操作场景。
[0022] 其中,3)所述场景管理子系统,用于管理所述场景背景,包括场景背景图片及其属性的存储、当前场景背景识别及调用、场景变换后的刷新,具体步骤如下:步骤S21,将步骤S04导出的图片文件按一定规则命名,并使用图片处理软件制作成指定尺寸、格式,并在学习任务触发后加载图片,并存储包括但不限于以下信息,图片名称、大小、显示位置、显示状态、动画效果、关联视频;
步骤S22,根据所述操作流程控制子系统当前操作步骤,调用对应场景背景图片,并在指定位置绘制出来,即为当前场景;
步骤S23,监听所述操作流程控制子系统当前操作步骤,当发生变化后,擦除已绘制场景背景,重新绘制新场景图片。
[0023] 其中,4)所述视频管理子系统,用于管理所述剪切好的视频片段,包括演示视频及其属性存储、当前演示视频识别及调用,具体步骤如下:步骤S31,将步骤S03剪切的视频文件按一定规则命名,并使用视频处理软件制作成指定尺寸、格式,并存储包括但不限于以下信息,视频名称、大小、显示位置;
步骤S32,根据所述当前显示的场景图片,获取其关联的视频信息,定义为当前演示视频;
步骤S33,监听在所述当前场景状态信息,当所述当前场景触发擦除后,播放所述当前演示视频。
[0024] 其中,5)所述工器具管理子系统,用于管理本系统在仿真操作过程中所产生的设备零部件以及可能使用到的工器具,包括工器具及其属性存储,工器具图像显示、调用、拆装及加工等,具体步骤如下:步骤S41,定义工器具的基本属性,属性包括但不限于名称、数量、图标、动画效果、操作标识;
步骤S42,学习任务触发后,将绘制所有工器具图像;
步骤S43,监听用户操作,当用户操作工器具图像时,1、若该工器具操作标识为可操作,则调出相应操作选项,根据用户选择的结果进入所述控制流程步骤S14进行判定;2、若该工器具操作标识为不可操作,则该工器具图像可拖拽,当图像拖拽至所述当前操作步骤响应范围内且匹配,则出现操作正确提示,调出相应操作选项,根据用户选择的结果进入所述控制流程步骤S14进行判定;
步骤S44,监听用户操作结果,如过操作过程中产生新的工器具,则动态添加工器具,并调用提示动画。
[0025] 尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述,但是,应该理解,本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说,在本申请公开和权利要求的范围内,可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外,对于本领域技术人员来说,其他的用途也将是明显的。
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