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        一種三維虛擬變電站巡檢用虛擬頭盔的改進(jìn)優(yōu)化

        2021-03-27 11:02:19陳雨歐
        家園·電力與科技 2021年17期
        關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng)安全

        摘要:通過新型佩戴件和加裝硅膠墊的改進(jìn)措施,對一種三維虛擬變電站巡檢用虛擬頭盔進(jìn)行了相應(yīng)優(yōu)化,間接提升變電站工作人員巡檢技術(shù)水平,保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

        關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);巡檢;安全;頭盔

        0 引 言

        虛擬現(xiàn)實技術(shù)(VR)是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng),它利用計算機生成一種模擬環(huán)境,使用戶沉浸到該環(huán)境中[1]。近年來,虛擬現(xiàn)實技術(shù)受到了越來越多人的認(rèn)可,用戶可以在虛擬現(xiàn)實世界體驗到最真實的感受[2]。同時,虛擬現(xiàn)實具有一切人類所擁有的感知功能,比如聽覺、視覺、味覺、嗅覺等感知系統(tǒng),真正實現(xiàn)了人機交互,使人在操作過程中,可以隨意操作并且得到環(huán)境最真實的反饋[3]。

        變電站巡檢是一種優(yōu)化電網(wǎng)系統(tǒng)的措施,可以對電網(wǎng)存在的潛在安全風(fēng)險隱患進(jìn)行綜合的分析和控制,通過評估對于可能或者即將發(fā)生的問題進(jìn)行有效的處理,確保變電站內(nèi)各個電氣設(shè)備持續(xù)、安全、可靠運行[4]。巡檢過程對工作人員的知識和經(jīng)驗都要求較高,為了確保巡檢結(jié)果的正確,定期對人員進(jìn)行巡檢培訓(xùn)顯得很重要。通過建立帶有變電站虛擬場景的三維虛擬系統(tǒng)來進(jìn)行虛擬巡檢可有效提升工作人員巡檢技術(shù)水平。工作人員進(jìn)行模擬巡檢時,通常是配帶虛擬頭盔,而現(xiàn)有的虛擬頭盔,在佩戴的過程中,容易對人體臉部產(chǎn)生壓迫感,造成嚴(yán)重壓痕,此外還不便于靈活調(diào)節(jié),不適用于不同頭部規(guī)格的人群。

        1 加裝硅膠墊的改進(jìn)優(yōu)化措施

        結(jié)合圖1至圖3對虛擬頭盔進(jìn)行說明,并對加裝硅膠墊的改進(jìn)優(yōu)化措施進(jìn)行闡述。如圖所示,虛擬頭盔包括虛擬頭盔主體1,虛擬頭盔主體1上設(shè)有佩戴在人體頭部的佩戴件2,佩戴件2包括設(shè)置在虛擬頭盔主體1兩側(cè)的定位耳3,每個定位耳3上均連接有第一彈力帶4,兩個第一彈力帶4之間設(shè)有貼附在人體頭部后腦的調(diào)節(jié)件5,調(diào)節(jié)件5與虛擬頭盔主體1之間設(shè)有對虛擬頭盔主體1向上提拉的第二彈力帶6,虛擬頭盔主體1在與人體臉部接觸的一面設(shè)有軟質(zhì)的硅膠墊7,硅膠墊7上設(shè)有與人體眼部相對應(yīng)的通孔8,硅膠墊7經(jīng)拆卸機構(gòu)安裝在虛擬頭盔主體1上,拆卸機構(gòu)包括設(shè)置在硅膠墊7上且不與人體臉部接觸的一面的毛面9,虛擬頭盔主體1上設(shè)有與毛面9黏貼配合的勾面10。

        在虛擬頭盔主體1與人體臉部接觸的一面設(shè)有軟質(zhì)的硅膠墊7,從而有效避免了虛擬頭盔主體1對人體臉部皮膚有壓迫感,而出現(xiàn)嚴(yán)重的壓痕,避免對人體臉部造成損傷。硅膠墊7經(jīng)拆卸機構(gòu)安裝在虛擬頭盔主體1上,在使用過程中便于對硅膠墊7進(jìn)行更換或清潔,從而避免佩戴者之間皮膚間接性接觸,避免造成細(xì)菌和病毒的交叉感染。

        2 佩戴件的改進(jìn)優(yōu)化措施

        調(diào)節(jié)件5包括貼附在人體頭部后腦的弧形板11,弧形板11的兩端端部設(shè)有伸縮腔12,伸縮腔12內(nèi)設(shè)有沿伸縮腔12伸縮移動的弧形條板13,第一彈力帶4與弧形條板13的外端部連接,弧形板11上設(shè)有與沿伸縮腔12平行設(shè)置的滑槽14,弧形條板13上設(shè)有穿過滑槽14的定位柱15,定位柱15的外端部設(shè)有手動螺帽16,佩戴件2由弧形板11以及設(shè)置在弧形板11上沿弧形板11伸縮的弧形條板13組成的,其中可對弧形條板13伸縮程度進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而適用于不同頭部大小,且不會因為頭部大小差異過大而造成佩戴牢固度不強,也避免第一彈力帶4張緊過度而對佩戴者的頭部造成嚴(yán)重壓迫感。其中可通過定位柱15沿著滑槽14滑動,進(jìn)而來對弧形條板13的伸縮程度進(jìn)行調(diào)節(jié),然后通過手動螺帽16進(jìn)行固定。

        如圖4所示,通過對定位柱15的端部設(shè)置對手動螺帽16進(jìn)行防脫的限位封頭17,可避免手動螺帽16發(fā)生脫離遺失?;⌒伟?1上設(shè)有彎曲的延伸至人體頭部前側(cè)的提拉架18,第二彈力帶6與提拉架18的端部固定連接,利用第二彈力帶對虛擬頭盔主體1向上提拉,避免虛擬頭盔主體1向下垂落。提拉架18不與人體頭部接觸,避免對人體頭部造成壓迫。弧形板11與人體頭部接觸的一面設(shè)有海綿層,增加了舒適度。弧形板11上設(shè)有對滑槽14的開口端封閉的封閉塊19,便于對弧形板11進(jìn)行安裝和拆卸。虛擬頭盔通過改進(jìn)優(yōu)化后的各個部件,可具有便于調(diào)節(jié)的特點,方便不同頭部大小的人佩戴在頭部。

        3 結(jié)束語

        改進(jìn)優(yōu)化后的虛擬頭盔,在頭盔主體與人體臉部接觸的一面設(shè)置軟質(zhì)的硅膠墊,避免虛擬頭盔主體對人體臉部皮膚產(chǎn)生壓迫感而出現(xiàn)嚴(yán)重的壓痕,防止對人體臉部造成損傷。硅膠墊經(jīng)拆卸機構(gòu)安裝在虛擬頭盔主體上,在使用過程中可便于對硅膠墊進(jìn)行更換或清潔,從而避免佩戴者之間皮膚間接性接觸以造成細(xì)菌和病毒的交叉感染。

        通過優(yōu)化后的定位柱沿滑槽滑動,對弧形條板的伸縮程度進(jìn)行調(diào)節(jié),然后通過手動螺帽進(jìn)行固定,進(jìn)而適用于不同頭部大小,且不會因為頭部大小差異過大,而造成佩戴牢固度不強。同時可避免第一彈力帶張緊過度,而對佩戴者的頭部造成嚴(yán)重壓迫感。

        參 考 文 獻(xiàn)

        [1]韓振梅. 論虛擬現(xiàn)實技術(shù)在電視節(jié)目制作中的應(yīng)用[J]. 采寫編, 2016(6):2.

        [2] 石宇航. 淺談虛擬現(xiàn)實的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用[J]. 中文信息, 2019, 000(001):20.

        [3] 王月蓉. 淺談虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 無線互聯(lián)科技, 2013(11):2.

        [4] 王國慶. 變電檢修中常見的安全問題和應(yīng)用對策解析[J]. 中國科技縱橫, 2015(6):1.

        作者簡介:

        陳雨歐(20000-),女,研究方向為電氣工程。

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