[發明專利]無極繩絞車培訓虛擬仿真裝置

無效

• 申請號: 201310748066.4
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103915002A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 王大虎;錢偉;程磊;高會爭;王敬沖
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

?本發明屬于礦用無極繩絞車和相關人員進行仿真培訓技術領域，尤其涉及一種礦用無極繩絞車崗位工培訓虛擬實操裝置。

背景技術

目前礦用無極繩絞車和相關人員操作培訓，主要靠課堂講授和“傳幫帶”方式進行，另一方面靠投資修建的實操基地方式，理論培訓主要靠教師課堂教學，脫離井下環境，內容較為抽象，培訓效果較差；傳幫帶方式，學習過程中存在安全隱患，設備誤操作甚至會帶來嚴重的安全事故，另外該學習方法效率不高且受到師傅的水平和素質影響，按照井下模式修建實操基地的做法，投資大、只適合單一、小型系統，對于像無極繩絞車系統實操基地的建設是不經濟和不現實。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種無極繩絞車虛擬實操系統，旨在解決現有的礦用無極繩絞車操作培訓存在的脫離井下環境，內容較為抽象，培訓效果較差和成本高的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種礦用無極繩絞車操作工虛擬實操裝置，該礦用無極繩絞車操作工虛擬實操系統包括：

用于為無極繩絞車操作工虛擬實訓操作系統提供無極繩絞車運行虛擬場景，對操作進行仿真模擬的上位機軟件模塊；

用于實現對上位機中的虛擬無極繩絞車進行啟動、停止、加速、減速、通信、報警、緊急制動、瓦斯超限閉鎖響應等操作的，按照實際無極繩絞車操作臺制作的下位機硬件模塊。

通過通信控制模塊連接上位機和下位機，用于實現上位機漫游、下位機操控上位機中的虛擬無極繩絞車。

進一步，?上位機軟件模塊還包括：計算機、顯示終端、無極繩絞車三維仿真軟件模塊；

計算機用于為仿真模擬提供運算和實施平臺；

顯示終端與計算機連接，用于對計算機的仿真模擬結果進行顯示；

無極繩絞車三維場景仿真軟件模塊，安裝在計算機中，用于在計算機上運行仿真模擬的場景，并提出規范化的要求，實現對無極繩絞車結構原理、啟動停止、前進后退、加速減速、通信、報警、緊急制動、瓦斯超限閉鎖響應等三維仿真。

進一步，下位機模塊還包括：啟動停止前進后退操作模塊、加減速操作模塊、聲光信號操作模塊、運行狀態顯示模塊、緊急制動模塊；

啟動停止前進后退操作模塊用于實現操作工對無極繩絞車的啟停、進退的操作功能；

加減速操作模塊用于實現無極繩絞車的加速減速功能；

聲光信號操作模塊用于啟停、特殊情況的警示提醒作用；

緊急制動模塊用于常見突發事故模擬時緊急制動功能；

運行狀態顯示模塊，顯示電壓、電流、速度、時間、瓦斯含量等信息功能。

進一步，操作模塊包括1個操作手柄，2個控制按鈕，6個指示燈，1個剎車板、1個緊急剎車；

1個操作手柄分別實現前進、后退控制，2個控制按鈕分別實現啟動停止、加速減速等控制功能，6個指示燈反映各種運行狀態，1個剎車板用來停車，1個緊急剎車用來緊急情況下駐車。

本發明的另一目的在于提供一種無極繩絞車仿真操作模塊的設計方法，該仿真操作模塊的設計方法包括以下步驟：

一種仿真操作模塊的設計方法，其特征在于，該仿真操作模塊的設計方法包括以下步驟：

建立無極繩絞車井下運行場景的三維仿真系統，首先通過采用三維建模工具，將井下運輸巷道、軌道、無極繩絞車系統等進行三維建模，構建無極繩絞車運行的三維場景；

采用與實際操作臺外觀一樣的設計進行操作臺的制作；

采用單片機系統實現操作臺下位機與包括無極繩絞車運行的三維場景在內的上位機進行通信，從而達到培訓無極繩絞車操作人員的目的。

本發明提供的無極繩絞車操作工虛擬實操系統，通過虛擬現實、三維動畫、計算機控制等技術，按照1:1制作操作臺，再現無極繩絞車在井下操作環境，對設備結構工作原理、操作過程進行仿真，將井下設備搬到課堂，根本上改變了無極繩絞車相關工種技能培訓模式。本發明旨在開發無極繩絞車崗位工虛擬實操系統，用于煤礦無極繩絞車系統仿真培訓，可以實現無極繩絞車崗位工的單人和多人模擬訓練，直觀性強，培訓效果好，降低了培訓成本。此外，本發明結構簡單，操作方便，同時還能根據無極繩絞車的種類，實現一套系統培訓多種無極繩絞車崗位工操作的目的。

本發明的優異效果：

1、手段創新，效果良好，采用現代三維仿真技術，模擬真實操作環境，實現人機交互操作，對無極繩絞車的操作技術要求、基本結構、工作原理、故障處理等都能在模擬的三維環境下進行展現，該發明采用先進的虛擬現實技術、人機交互等先進技術，培訓手段新，直觀性強，能有效提高培訓效果；