[发明专利]一种盾构机协同操作虚拟训练系统及方法有效

专利信息
申请号: 201710121034.X 申请日: 2017-03-02
公开(公告)号: CN106652637B 公开(公告)日: 2019-05-24
发明(设计)人: 殷磊;乔俊杰;孔宪光;常建涛;王亚茹 申请(专利权)人: 西安电子科技大学
主分类号: G09B9/00 分类号: G09B9/00
代理公司: 陕西电子工业专利中心 61205 代理人: 韦全生;王品华
地址: 710071 陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 盾构 协同 操作 虚拟 训练 系统 方法
【权利要求书】:

1.一种盾构机协同操作虚拟训练系统,包括传感器(1)、数据服务器(2)和系统服务器(3);所述传感器(1),用于实时采集盾构机相关数据:盾构机工作数据、地质数据和地面数据,所述数据服务器(2),用于存储采集的盾构机相关数据,所述系统服务器(3),包括数据提取模块(31),用于提取数据服务器(2)中的盾构机相关数据,其特征在于,所述系统服务器(3)还包括虚拟场景构建模块(32)、指令输入模块(33)、指令数据处理模块(34)和系统业务模块(35),其中:

虚拟场景构建模块(32),用于构建虚拟训练场景;

指令输入模块(33),用于传输可编程逻辑控制器的指令数据;

指令数据处理模块(34),用于对指令数据进行并发处理并传输;

系统业务模块(35),包括盾构机操作训练子模块(351)、盾构机操作考核子模块(352)和盾构机操作评价子模块(353),其中:

盾构机操作训练子模块(351),用于根据指令数据处理模块(34)中的并发处理后的指令数据完成盾构机虚拟训练;

盾构机操作考核子模块(352),用于对盾构机虚拟训练过程进行打分;

盾构机操作评价子模块(353),用于对盾构机虚拟训练过程中的轨迹纠偏进行分析和建议,具体为,计算虚拟训练的纠偏轨迹和标准纠偏轨迹进行差值,建议虚拟训练人员将盾构机三维模型的方向朝着差值减小的方向掘进。

2.根据权利要求1所述的一种盾构机协同操作虚拟训练系统,其特征在于:所述虚拟场景构建模块(32),包括虚拟模型建立子模块(321)、虚拟工作环境配置子模块(322)和数据加载子模块(323),其中:

虚拟模型建立子模块(321),用于根据盾构机设计图纸、传感器(1)采集的盾构机相关数据和三维建模软件,构建盾构机、地面建筑物和户外背景的三维模型;

虚拟工作环境配置子模块(322),用于将三维模型载入至三维虚拟环境中;

数据加载子模块(323),用于将传感器(1)采集的地质数据和地面数据赋予虚拟工作环境配置子模块(322)中的三维模型,实现盾构机虚拟训练场景的构建。

3.根据权利要求1所述的一种盾构机协同操作虚拟训练系统,其特征在于:所述指令输入模块(33),包括外部硬件控制子模块(331)和物理指令输入子模块(332),其中:

外部硬件控制子模块(331),用于将和盾构机实际操作面板一致的物理按钮和可编程逻辑控制器相连接;

物理指令输入子模块(332),用于传输可编程逻辑控制器中的指令数据。

4.根据权利要求1所述的一种盾构机协同操作虚拟训练系统,其特征在于:所述指令数据处理模块(34),包括数据并发控制子模块(341)和数据传输子模块(342),其中:

数据并发控制子模块(341),用于将物理指令输入子模块(332)中输入的指令数据进行并发控制处理;

数据传输子模块(342),用于传输并发处理后的指令数据。

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