[發(fā)明專利]基于虛擬現(xiàn)實的風機性能檢測實驗教學系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010512615.8
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111489609A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設計）人: 裴曉東
• 申請（專利權）人: 中國礦業(yè)大學
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳國強

1.一種基于虛擬現(xiàn)實的風機性能檢測實驗教學系統(tǒng)，其特征在于：包括虛擬教學模塊和虛擬實驗模塊，其中：

所述虛擬教學模塊包括安全教育子模塊和設備介紹子模塊，所述安全教育子模塊用于介紹風機性能檢測實驗現(xiàn)場的安全教育及大型通風機設備的安全使用手冊、技術指標，所述設備介紹子模塊用于通過第一視角向用戶展示大型通風機檢測實驗設備、場地及其功能；

所述虛擬實驗模塊包括操作實訓子模塊和操作考核子模塊，操作實訓子模塊用于提供風機性能檢測的風機風量、風壓、功率參數(shù)這3項核心實驗內容，使用戶開展交互式的相關測量設備連接及實驗操作，操作考核子模塊用于對用戶進行的相關測量設備連接及實驗操作以及測量理論知識進行考核。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于虛擬現(xiàn)實的風機性能檢測實驗教學系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括一個服務器端和若干客戶端，服務器端和客戶端通過網絡連接，所述虛擬教學模塊和虛擬實驗模塊搭載于服務器端上。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于虛擬現(xiàn)實的風機性能檢測實驗教學系統(tǒng)，其特征在于：所述設備介紹子模塊展示的大型通風機檢測實驗設備包括地面測量主通風機室設備、功率測量控制室設備以及風硐測量場地設備。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于虛擬現(xiàn)實的風機性能檢測實驗教學系統(tǒng)，其特征在于：所述操作實訓子模塊包括風硐測量二級子模塊、地面測量二級子模塊、功率測量二級子模塊、實驗工況調節(jié)二級子模塊，其中：

所述風硐測量二級子模塊用于依據(jù)三杯風速傳感器測風原理開展主通風機風量測定實驗；

所述地面測量二級子模塊用于依據(jù)靜壓差法原理開展風機測風和測壓實驗；

所述功率測量二級子模塊用于依據(jù)三相電的相位關系開展主通風機電參數(shù)測定實驗；

所述實驗工況調節(jié)二級子模塊用于通過調節(jié)通風阻力的方法使得大型風機在不同工況下運行，并采集各個工況下風機的風量、風壓及功率，通過計算并繪制得出各工況下通風機的運行參數(shù)及曲線，從而完成大型通風機性能檢測檢驗的全部測量實驗。

5.根據(jù)權利要求4所述的基于虛擬現(xiàn)實的風機性能檢測實驗教學系統(tǒng)，其特征在于：所述風硐測量二級子模塊中，通過對風硐測量箱、風硐測量模塊、溫濕度變送器、風速表安裝與連接，以及與之對應的操作，開展風硐風量測定實驗。

6.根據(jù)權利要求4所述的基于虛擬現(xiàn)實的風機性能檢測實驗教學系統(tǒng)，其特征在于：所述地面測量二級子模塊中，通過地面測量箱、地面測量模塊、無線通信天線、大氣壓傳感器、靜壓傳感器及其連接操作完成風機測風和測壓實驗。

7.根據(jù)權利要求4所述的基于虛擬現(xiàn)實的風機性能檢測實驗教學系統(tǒng)，其特征在于：所述功率測量二級子模塊中，通過功率測量箱、功率測量模塊、電壓傳感器、電流傳感器的連接以及與之對應的操作步驟，實現(xiàn)主通風機電參數(shù)測定實驗。

8.一種基于權利要求1所述系統(tǒng)的風機性能檢測實驗教學方法，其特征在于：包括以下步驟：

用戶登入所述基于虛擬現(xiàn)實的風機性能檢測實驗教學系統(tǒng)，進入虛擬教學模塊，學習安全教育內容；進入設備介紹子模塊，學習大型通風機檢測實驗設備、場地及其功能；

用戶進入虛擬實驗模塊，通過風硐測量二級子模塊進行大型風機風量測定的互動式教學實驗，通過地面測量二級子模塊進行風機測風和測壓實驗，通過功率測量二級子模塊進行主通風機電參數(shù)測定的實驗；上述實驗結束后，進入實驗工況調節(jié)二級子模塊，通過調節(jié)通風阻力的方法使得大型風機在不同工況下運行，并采集各個工況下風機的風量、風壓及功率，通過計算并繪制得出各工況下通風機的運行參數(shù)及曲線，從而完成大型通風機性能檢測檢驗的全部測量實驗；

上述步驟執(zhí)行完畢后，所述基于虛擬現(xiàn)實的風機性能檢測實驗教學系統(tǒng)啟動操作考核子模塊，對上一步中用戶進行各項實驗以及測量理論知識進行考核。