一種三維虛擬變電站巡檢用虛擬頭盔的改進(jìn)優(yōu)化

摘要：通過(guò)新型佩戴件和加裝硅膠墊的改進(jìn)措施，對(duì)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(yùn)行。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);巡檢;安全;頭盔

0 引 言

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，使用戶(hù)沉浸到該環(huán)境中[1]。近年來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)受到了越來(lái)越多人的認(rèn)可，用戶(hù)可以在虛擬現(xiàn)實(shí)世界體驗(yàn)到最真實(shí)的感受[2]。同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)具有一切人類(lèi)所擁有的感知功能，比如聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、味覺(jué)、嗅覺(jué)等感知系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互，使人在操作過(guò)程中，可以隨意操作并且得到環(huán)境最真實(shí)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(duì)電網(wǎng)存在的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)隱患進(jìn)行綜合的分析和控制，通過(guò)評(píng)估對(duì)于可能或者即將發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行有效的處理，確保變電站內(nèi)各個(gè)電氣設(shè)備持續(xù)、安全、可靠運(yùn)行[4]。巡檢過(guò)程對(duì)工作人員的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)都要求較高，為了確保巡檢結(jié)果的正確，定期對(duì)人員進(jìn)行巡檢培訓(xùn)顯得很重要。通過(guò)建立帶有變電站虛擬場(chǎng)景的三維虛擬系統(tǒng)來(lái)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(shí)，通常是配帶虛擬頭盔，而現(xiàn)有的虛擬頭盔，在佩戴的過(guò)程中，容易對(duì)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(duì)虛擬頭盔進(jìn)行說(shuō)明，并對(duì)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(gè)定位耳3上均連接有第一彈力帶4，兩個(gè)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(duì)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(duì)應(yīng)的通孔8，硅膠墊7經(jīng)拆卸機(jī)構(gòu)安裝在虛擬頭盔主體1上，拆卸機(jī)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(duì)人體臉部皮膚有壓迫感，而出現(xiàn)嚴(yán)重的壓痕，避免對(duì)人體臉部造成損傷。硅膠墊7經(jīng)拆卸機(jī)構(gòu)安裝在虛擬頭盔主體1上，在使用過(guò)程中便于對(duì)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(dòng)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(guò)滑槽14的定位柱15，定位柱15的外端部設(shè)有手動(dòng)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(duì)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(huì)因?yàn)轭^部大小差異過(guò)大而造成佩戴牢固度不強(qiáng)，也避免第一彈力帶4張緊過(guò)度而對(duì)佩戴者的頭部造成嚴(yán)重壓迫感。其中可通過(guò)定位柱15沿著滑槽14滑動(dòng)，進(jìn)而來(lái)對(duì)弧形條板13的伸縮程度進(jìn)行調(diào)節(jié)，然后通過(guò)手動(dòng)螺帽16進(jìn)行固定。

如圖4所示，通過(guò)對(duì)定位柱15的端部設(shè)置對(duì)手動(dòng)螺帽16進(jìn)行防脫的限位封頭17，可避免手動(dòng)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(duì)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(duì)人體頭部造成壓迫?；⌒伟?1與人體頭部接觸的一面設(shè)有海綿層，增加了舒適度?；⌒伟?1上設(shè)有對(duì)滑槽14的開(kāi)口端封閉的封閉塊19，便于對(duì)弧形板11進(jìn)行安裝和拆卸。虛擬頭盔通過(guò)改進(jìn)優(yōu)化后的各個(gè)部件，可具有便于調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，方便不同頭部大小的人佩戴在頭部。

3 結(jié)束語(yǔ)

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(duì)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(duì)人體臉部造成損傷。硅膠墊經(jīng)拆卸機(jī)構(gòu)安裝在虛擬頭盔主體上，在使用過(guò)程中可便于對(duì)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(guò)優(yōu)化后的定位柱沿滑槽滑動(dòng)，對(duì)弧形條板的伸縮程度進(jìn)行調(diào)節(jié)，然后通過(guò)手動(dòng)螺帽進(jìn)行固定，進(jìn)而適用于不同頭部大小，且不會(huì)因?yàn)轭^部大小差異過(guò)大，而造成佩戴牢固度不強(qiáng)。同時(shí)可避免第一彈力帶張緊過(guò)度，而對(duì)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(shí)技術(shù)在電視節(jié)目制作中的應(yīng)用[J]. 采寫(xiě)編， 2016（6）：2.

[2] 石宇航. 淺談虛擬現(xiàn)實(shí)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(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 無(wú)線(xiàn)互聯(lián)科技， 2013（11）：2.

[4] 王國(guó)慶. 變電檢修中常見(jiàn)的安全問(wèn)題和應(yīng)用對(duì)策解析[J]. 中國(guó)科技縱橫， 2015（6）：1.

作者簡(jiǎn)介：

陳雨歐（20000-），女，研究方向?yàn)殡姎夤こ獭?/p>