[发明专利]盾构机操控驾驶模拟系统

说明书

本发明提供一种盾构机操控驾驶模拟系统，包括仿真展示模块、通讯模块、操作输入模块、PLC控制器和仿真模型服务器，仿真展示模块：通过通讯模块接收PLC控制器的指令，并依据指令显示仿真模型以及对应操作；操作输入模块：依据操作人员的输入，将对应的输入信号传送给PLC控制器；PLC控制器：接收操作输入模块的输入信号，并依据输入信号，发出指令给仿真模型服务器，将仿真模型服务器中的仿真模型在仿真展示模块中进行显示；该种盾构机操控驾驶模拟系统，针对盾构机实体体积过大，现场训练的成本过高，难以实现现场训练的问题，给出一种盾构机模拟系统，能够实现学员的学习培训过程中，与盾构机设备的交互，来满足训练使用需求。

技术领域

本发明涉及一种盾构机操控驾驶模拟系统。

背景技术

当前技术趋势，是虚拟现实技术VR、混合现实MR快速发展的阶段。这些原本大量应用于游戏并且已经成熟应用的技术，与自动化技术、机械设备融合后，能够给工业应用带来全新的体验和价值。特别在盾构机这种高度复杂、操控要求高、常人又很难接触到的设备。在VR、MR技术的帮助下，能非常好的实现培训教学中，对设备的电气、机械、操控、工况在虚拟世界中充分信息融合，给学生一种直观、高效、深入浅出的全新教学方式。

但是该项目有几大难点：高精度的盾构机模型，需要能完全满足后期培训使用的所有需求；电气、机械、操控、工况在虚拟世界中充分信息融合。这需要一系列技术手段解决这些要素之间的联动问题；培训内容，需要设计好合适的VR培训场景，便于学生深入浅出的了解相关主题知识；盾构机操作、维修相关专业知识和素材。盾构机操作的标准规程、维修保养相关的准确数据及资料。

发明内容

本发明的目的是提供一种盾构机操控驾驶模拟系统解决现有技术中存在的如何给出一种盾构机模拟系统来满足后期培训使用的所有需求的问题。

本发明的技术解决方案是：

一种盾构机操控驾驶模拟系统，包括仿真展示模块、通讯模块、操作输入模块、PLC控制器和仿真模型服务器，

仿真展示模块：通过通讯模块接收PLC控制器的指令，并依据指令显示仿真模型以及对应操作；

通讯模块：实现PLC控制器的指令传送到仿真展示模块；

操作输入模块：依据操作人员的输入，将对应的输入信号传送给PLC控制器；

PLC控制器：接收操作输入模块的输入信号，并依据输入信号，发出指令给仿真模型服务器，将仿真模型服务器中的仿真模型在仿真展示模块中进行显示；

仿真模型服务器：用于存储仿真模型，包括盾构机3D模型和场景3D模型。

进一步地，PLC控制器包括掘进训练单元、维修训练单元和管片拼装训练单元；

掘进训练单元：依据操作输入模块的输入，实现对仿真模型的操作训练；

维修训练单元：依据操作输入模块的输入，实现对仿真模型的维修训练；

管片拼装训练单元：通过操作输入模块来选择并控制盾构机的推进油缸的缩回或者伸出，实现管片的拼装仿真训练。

进一步地，操作输入模块采用1:1仿真操作台或触控屏。

进一步地，仿真操作台设有掘进操作单元和拼装操作单元，

掘进操作单元：实现盾构机的掘进操作工序：

拼装操作单元：实现盾构机的拼装操作工序。

进一步地，还包括头戴VR，头戴VR：通过头戴VR的定位器和手柄实现对操作人员的动作感知，并将动作感知信息发送给PLC控制器，实现对仿真模型的操控。