CN102663917A - 盾构机培训*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种盾构机培训***,以实际场景的三维建模为基础,包括,一***管理模块,包括实现整个培训***的管理,运行模式的切换,一盾构机操作模块,包括对盾构机进行各种操作的按钮开关,一盾构机执行模块,为虚拟盾构机,接受上述盾构机操作模块的操作命令,作出相应的执行动作,一检测模块,伴随上述盾构机执行模块中虚拟盾构机的动作作同步检测,完成相关参数值的监测并即时显示,如有故障,则显示相应的故障信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种培训***,特别地,涉及一种盾构机教学用的培训***。
背景技术
盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械,现代盾构机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体,而且要按照不同的地质进行量体裁衣式的设计制造,因此,几乎每台定制的盾构机都需要进行专门的培训。盾构机操作涉及机械、建筑、电气等行业,而且内容多、枯燥,不易掌握。
目前盾构机的培训方式存在以下不足:
1)受制于固定的安排,一旦培训计划确定后,要涉及相当多地准备条件,当某些受训对象有重要事务无法到课时,机会损失就难以弥补;
2)费用高,需要满足师资、设备等方面的条件及费用,且需要学员付出大量的时间成本;
3)效果不理想,培训地点和施工现场有很大的差别,施工现场的实际问题非常复杂,即使通过培训,学员也不一定能感受到实际施工过程中的问题,另外,传统培训只靠一本使用手册进行,而看不到具体的操作和盾构机动作之间的关联,缺乏切实的感受,难以达到培训的既定目标.
发明内容
本发明的主要目的是利用一种虚拟的盾构机培训***,根据所要培训的内容进行相应的虚拟处理,如对时空、内容、设备、角色等进行虚拟,创造一个人性化的学习环境,使受训员工能够在亲切、自然而且安全的虚拟环境中方便地取得感性知识和实际经验。
本发明的盾构机培训***以实际场景的三维建模为基础,包括,一***管理模块,包括实现整个培训***的管理,运行模式的切换;一盾构机操作模块,包括对盾构机进行各种操作的按钮开关;一盾构机执行模块,为虚拟盾构机,接受上述盾构机操作模块的操作命令,作出相应的执行动作;一检测模块,伴随上述盾构机执行模块中虚拟盾构机的动作作同步检测,完成相关参数值的监测并即时显示,如有故障,则显示相应的故障信号。
其中所述的***管理模块和盾构机操作模块通过一第一显示器切换显示,通过一输入控制装置输入命令,盾构机执行模块和检测模块通过一第二显示器显示,其它辅助硬件***包括服务器,客户端,音箱。
较优地,所述的***管理模块可进入三种模式,包括自动演示模式,交互操作模式或考试模式,并可根据用户需求对培训***进行扩展。
较优地,所述交互操作模式包括作业前检查,盾构推进状态下操作,盾构拼装下操作,盾构辅助***操作,气闸***操作互动场景。
较优地,所述第二显示器上显示的虚拟盾构机的各个工作子***、各个部件都可进行全屏或多窗口的动态三维实时模拟,显示虚拟盾构机***的平面图或三维立体图,可直观显示虚拟盾构机的内部动作。
较优地,所述的显示器可为触摸屏。
较优地,本发明的盾构机培训***可根据学员的需求进行远程培训。
较优地,所述显示器的分辨率为1600*900。
较优地,该培训***包括结构原理、盾构操作、日常维护、安全运行等培训内容。
该盾构机培训***的另一实施例可使盾构机操作模块通过实际面板操作,***管理模块的操作界面与盾构机执行模块在一个显示器上进行显示并操作。
本发明的有益效果是:把枯燥的培训,编制成若干类似游戏的任务,提高了培训的趣味性,增强学员的学习兴趣,提高了培训的效率。使培训的时间和地点更为灵活,避免了实际培训过程中的误操作,提高了培训过程的安全性。
附图说明
图1是本发明盾构机培训***的模块示意图。
图2是本发明盾构机培训***一较优实施例的示意图。
具体实施方式
本发明的盾构机培训***是模拟真实的盾构机应用场景,通过软硬件的结合,让学员在虚拟的盾构机应用场景下进行培训学习。
该培训***的运行首先是在一定的场景基础上实现的,因此首先要完成该培训***的三维建模,盾构机不但应用于隧道的挖掘,而且应用于城市地铁的建设。因此为了描述现实,其场景除了虚拟样机本身和与其互相作用的土层,还包括楼房、树木等,总体模型数量超过1万个。盾构机虚拟工作场景的建模主要包括三维视觉建模和三维听觉建模,视觉建模主要包括几何建模和运动建模,听觉建模把交互的声音相应增加到用户和对象中去。场景中的三维模型包括静态实体模型和动态实体模型。可以直接利用虚拟建模软件VRML定义虚拟场景中的对象,包括三维模型、纹理、材质、色彩,以及对象几何体的评议、旋转、缩放等。对象的几何模型主要是利用3D建模技术建立,然后转换到VRML中完成其余的工作。对于动态的物体,通过VRML结合高级语言实现其动作。完成建模后,才可进行该盾构机培训***的构建。
以下参照附图详细描述本发明的技术方案。
请参见图1,本发明的盾构机培训***包括如下模块:
***管理模块10,包括实现整个培训***的管理,运行模式的切换,根据用户需要做一定的功能扩展;
盾构机操作模块20,包括对盾构机进行各种操作的按钮开关。
盾构机执行模块30,为虚拟盾构机,接受盾构机操作模块20的操作命令,作出相应的执行动作。
检测模块40,伴随盾构机执行模块30中虚拟盾构机的动作作同步检测,完成相关参数值的监测并即时显示,如有故障,则显示相应的故障信号。
下面结合图2详细说明本发明盾构机培训***的一种实施过程:
本发明的盾构机培训***硬件上可包括两台显示器,第一显示器11及第二显示器31,输入控制装置21,其它辅助硬件***包括服务器,客户端,音箱等,***管理模块10及盾构机操作模块20运行,在第一显示器11上显示***管理操作界面及盾构机的操作界面,在***管理操作界面下,用户可选择进入***的某种模式,在本实施例中,该培训***包括自动演示模式,交互操作模式或考试模式,从而进行下一步动作。
如果进入自动演示,则下一步不需人为干预,该培训***自动进入虚拟操作的演示过程;
如果进入交互操作模式,则用户可开始进入下一步的虚拟操作;
如果进入考试模式,则用户在***根据设定限时计分的情况下进行盾构机的虚拟操作。
在典型的交互操作模式下,第一显示器11切换进入显示盾构机操作界面,以虚拟控制屏代替实际控制屏幕,实际盾构机设备上的按钮开关,也采用虚拟开关显示,用户通过输入控制装置21对虚拟盾构机进行操作。
盾构机执行模块30运行,在第二显示器31上显示虚拟盾构机,上述盾构机操作模块20中对盾构机的操作命令传递到该虚拟盾构机上,触发虚拟盾构机的动作,同时,伴随盾构机的动作检测模块40作动,在第二显示器31上同步显示虚拟检测信号,包括相关参数值的监测和故障检测,如有故障,则显示相应的故障信号。
较优地,该培训***包括结构原理、盾构操作、日常维护、安全运行等培训内容。
较优地,***管理模块10还可进一步根据用户需求对培训***进行扩展,如考试模式下可以根据学员不同的时间段和操作习惯增加、删除、修改等方式来更新试题,如其中的经验数据库可进行增加、删除、修改等。
较优地,所述第二显示器31上显示的虚拟盾构机的各个工作子***、各个部件都可进行全屏或多窗口的动态三维实时模拟,显示虚拟盾构机***的平面图或三维立体图,可直观看到虚拟盾构机的内部动作。
较优地,交互操作模式下的互动场景包括:作业前检查,盾构推进状态下操作,盾构拼装下操作,盾构辅助***操作,气闸***操作等。
较优地,显示器可用触摸屏,即显示器集成了输入控制装置21。
较优地,该培训***还可根据学员的需求进行远程培训,在培训学员的计算机终端安装盾构机虚拟培训软件,利用远程网络技术,学员联网登录,通过演示,学习模块对盾构机的结构、运行和操作进行学习,并通过考试模块进行测试,达到培训目的。
较优地,所述显示器的分辨率为1600*900,以清晰显示虚拟盾构机的动作。
在其它实施例中,也可将盾构机操作模块20采用实际的控制面板或按钮开关面板进行操作,***管理模块10的操作界面与盾构机执行模块30都在一个显示器上进行显示,切换操作或以多窗口方式操作。这样一显示器和一控制面板同样可实现此盾构机培训***。
虽然本发明的盾构机培训***已参照当前的具体实例进行了描述,但是本技术领域的技术人员应该认识到,以上的实例仅是用来说明本发明,在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化和修改都将落在本发明的权利要求书的范围内。
Claims (10)
1.一种盾构机培训***,以实际场景的三维建模为基础,其特征在于,包括:
一***管理模块,包括实现整个培训***的管理,运行模式的切换;
一盾构机操作模块,包括对盾构机进行各种操作的按钮开关;
一盾构机执行模块,为虚拟盾构机,接受上述盾构机操作模块的操作命令,作出相应的执行动作;
一检测模块,伴随上述盾构机执行模块中虚拟盾构机的动作作同步检测,完成相关参数值的监测并即时显示,如有故障,则显示相应的故障信号。
2.如权利要求1所述的盾构机培训***,其特征在于,其中所述的***管理模块和盾构机操作模块通过一第一显示器切换显示,通过一输入控制装置输入命令,盾构机执行模块和检测模块通过一第二显示器显示,其它辅助硬件***包括服务器,客户端,音箱。
3.如权利要求2所述的盾构机培训***,其特征在于,所述的***管理模块可进入三种模式,包括自动演示模式,交互操作模式或考试模式,并可根据用户需求对培训***进行扩展。
4.如权利要求3所述的盾构机培训***,其特征在于,所述交互操作模式包括作业前检查,盾构推进状态下操作,盾构拼装下操作,盾构辅助***操作,气闸***操作互动场景。
5.如权利要求2所述的盾构机培训***,其特征在于,所述第二显示器上显示的虚拟盾构机的各个工作子***、各个部件都可进行全屏或多窗口的动态三维实时模拟,显示虚拟盾构机***的平面图或三维立体图,可直观显示虚拟盾构机的内部动作。
6.如权利要求2所述的盾构机培训***,其特征在于,所述的显示器可为触摸屏。
7.如权利要求2所述的盾构机培训***,其特征在于,可根据学员的需求进行远程培训。
8.如权利要求2所述的盾构机培训***,其特征在于,所述显示器的分辨率为1600*900。
9.如权利要求1所述的盾构机培训***,其特征在于,该培训***包括结构原理、盾构操作、日常维护、安全运行等培训内容。
10.如权利要求1所述的盾构机培训***,其特征在于,所述的盾构机操作模块通过实际面板操作,***管理模块的操作界面与盾构机执行模块在一个显示器上进行显示并操作。
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CN (1) | CN102663917A (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103440812A (zh) * | 2013-03-20 | 2013-12-11 | 浙江天煌科技实业有限公司 | 一种工业网络教学*** |
CN105513451A (zh) * | 2015-10-28 | 2016-04-20 | 程海云 | 一种盾构掘进机仿真培训***及方法 |
CN106652637A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-05-10 | 西安电子科技大学 | 一种盾构机协同操作虚拟训练***及方法 |
CN107016896A (zh) * | 2017-06-05 | 2017-08-04 | 牟松 | 土压平衡盾构机模拟操控*** |
CN107481609A (zh) * | 2016-06-07 | 2017-12-15 | 南通醋酸纤维有限公司 | 烟用二醋酸纤维素丝束成型操作培训*** |
CN108776997A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-11-09 | 中铁工程装备集团技术服务有限公司 | 土压平衡盾构机模拟训练方法及平台 |
CN113409646A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-09-17 | 杭州拓叭吧科技有限公司 | 虚拟驾驶与现实驾驶的实时切换装置和*** |
CN114627707A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-14 | 徐工集团凯宫重工南京股份有限公司 | 一种用于盾构司机培训的模拟操作方法、***及装置 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2466727Y (zh) * | 2001-02-27 | 2001-12-19 | 杨洪民 | 铁路机车运行监控示教台 |
CN1435800A (zh) * | 2002-01-31 | 2003-08-13 | 戚盛英 | 数码汽车模拟驾驶培训、测试*** |
CN101251958A (zh) * | 2007-07-06 | 2008-08-27 | 浙江大学 | 面向训练的汽车驾驶模拟机实现方法 |
CN201307365Y (zh) * | 2008-10-20 | 2009-09-09 | 中国矿业大学(北京) | 隧道掘进试验用模拟盾构机 |
US20090319058A1 (en) * | 2008-06-20 | 2009-12-24 | Invensys Systems, Inc. | Systems and methods for immersive interaction with actual and/or simulated facilities for process, environmental and industrial control |
CN101853584A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-10-06 | 纪明玉 | 掘进机虚拟实训操作教学仪及训练方法 |
CN101944299A (zh) * | 2010-07-30 | 2011-01-12 | 巩亚东 | 全断面掘进机虚拟施工*** |
CN201903985U (zh) * | 2010-11-19 | 2011-07-20 | 上海市机械施工有限公司 | 地铁隧道盾构教练机 |
CN102332219A (zh) * | 2011-08-26 | 2012-01-25 | 赵诩侬 | 实践互动教学方法的机器汽车驾驶教练的实现方法 |
CN102376178A (zh) * | 2011-06-21 | 2012-03-14 | 上海隧道工程股份有限公司 | 盾构机驾驶培训***及方法 |
-
2012
- 2012-04-28 CN CN2012101334778A patent/CN102663917A/zh active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2466727Y (zh) * | 2001-02-27 | 2001-12-19 | 杨洪民 | 铁路机车运行监控示教台 |
CN1435800A (zh) * | 2002-01-31 | 2003-08-13 | 戚盛英 | 数码汽车模拟驾驶培训、测试*** |
CN101251958A (zh) * | 2007-07-06 | 2008-08-27 | 浙江大学 | 面向训练的汽车驾驶模拟机实现方法 |
US20090319058A1 (en) * | 2008-06-20 | 2009-12-24 | Invensys Systems, Inc. | Systems and methods for immersive interaction with actual and/or simulated facilities for process, environmental and industrial control |
CN201307365Y (zh) * | 2008-10-20 | 2009-09-09 | 中国矿业大学(北京) | 隧道掘进试验用模拟盾构机 |
CN101853584A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-10-06 | 纪明玉 | 掘进机虚拟实训操作教学仪及训练方法 |
CN101944299A (zh) * | 2010-07-30 | 2011-01-12 | 巩亚东 | 全断面掘进机虚拟施工*** |
CN201903985U (zh) * | 2010-11-19 | 2011-07-20 | 上海市机械施工有限公司 | 地铁隧道盾构教练机 |
CN102376178A (zh) * | 2011-06-21 | 2012-03-14 | 上海隧道工程股份有限公司 | 盾构机驾驶培训***及方法 |
CN102332219A (zh) * | 2011-08-26 | 2012-01-25 | 赵诩侬 | 实践互动教学方法的机器汽车驾驶教练的实现方法 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103440812A (zh) * | 2013-03-20 | 2013-12-11 | 浙江天煌科技实业有限公司 | 一种工业网络教学*** |
CN103440812B (zh) * | 2013-03-20 | 2016-03-02 | 浙江天煌科技实业有限公司 | 一种工业网络教学*** |
CN105513451A (zh) * | 2015-10-28 | 2016-04-20 | 程海云 | 一种盾构掘进机仿真培训***及方法 |
CN105513451B (zh) * | 2015-10-28 | 2018-06-29 | 程海云 | 一种盾构掘进机仿真培训***及方法 |
CN107481609A (zh) * | 2016-06-07 | 2017-12-15 | 南通醋酸纤维有限公司 | 烟用二醋酸纤维素丝束成型操作培训*** |
CN107481609B (zh) * | 2016-06-07 | 2020-11-10 | 南通醋酸纤维有限公司 | 烟用二醋酸纤维素丝束成型操作培训*** |
CN106652637A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-05-10 | 西安电子科技大学 | 一种盾构机协同操作虚拟训练***及方法 |
CN107016896A (zh) * | 2017-06-05 | 2017-08-04 | 牟松 | 土压平衡盾构机模拟操控*** |
CN108776997A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-11-09 | 中铁工程装备集团技术服务有限公司 | 土压平衡盾构机模拟训练方法及平台 |
CN113409646A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-09-17 | 杭州拓叭吧科技有限公司 | 虚拟驾驶与现实驾驶的实时切换装置和*** |
CN114627707A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-14 | 徐工集团凯宫重工南京股份有限公司 | 一种用于盾构司机培训的模拟操作方法、***及装置 |
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