[发明专利]用于虚拟仿真实验的系统

权利要求书

1.用于虚拟仿真实验的系统，包括仿真实验室、虚拟仿真实验平台，其特征在于：所述虚拟仿真实验平台包括用户端输入模块、权限认证模块、实验模型库、实验步骤生成模块、虚拟模型搭建模块、虚拟仿真运行模块、实验结果分析模块、步骤评析模块、PLC通讯模块；

实验模型库：用于管理虚拟实验模型，并将虚拟实验模型与虚拟模型搭建模块建立通讯，用于压缩收存以及解压调用虚拟实验模型；实验步骤生成模块与PLC通讯模块和户端输入模块建立通讯，根据用户输入的实验类型，自动匹配科学的实验步骤，用于用户的参考，确保实验的顺利进行；虚拟模型搭建模块：用于对虚拟实验模型的设计、模型的构建、模型的添加以及自定义添加模型，将调用的虚拟实验模型进行组合并重新生成，以便管理；虚拟仿真运行模块用于对构建的实验模型进行实验仿真；PLC通讯模块用于通讯协调；

实验结果分析模块：实验结果分析模块与虚拟模型搭建模块、PLC通讯模块、虚拟仿真运行模块以及实验步骤生成模块建立通讯，根据预设配置文件判断用户的实验操作信息中每个实验步骤的开始与结束，并对实验的结果进行分析，将分析后的实验结果向用户展示；步骤评析模块：用于对用户实验步骤进行分步评析。

2.根据权利要求1所述的用于虚拟仿真实验的系统，其特征在于：所述虚拟仿真实验平台设置在仿真实验室内，所述仿真实验室内还包括虚拟仿真实验仪器、虚拟仿真实验设备以及虚拟仿真物品，其中仿真实验室用于提高虚拟仿真实验所需要的场地，并提供硬件设施支撑，虚拟仿真实验平台用于搭建虚拟仿真环境、获取实验者实验操作信息、构建实验模型、实验步骤运行、虚拟实验结果的生成以及实验数据分析。

3.根据权利要求1所述的用于虚拟仿真实验的系统，其特征在于：所述户端输入模块：用于获取实验者身份信息、仿真实验种类信息、虚拟仿真实验操作步骤；权限认证模块：用于认证虚拟实验人员的身份信息以及实验种类信息，同时与虚拟仿真实验平台的加密模块进行信号连接，在对用户使用密码、身份信息、账号信息进行加密保护，防止实验受干扰。

4.根据权利要求1所述的用于虚拟仿真实验的系统，其特征在于：所述实验模型库包括存储器、压缩与解压模块、多种实验模型压缩包，存储器用于收存实验模型压缩包，压缩与解压模块用于对收存的实验模块进行压缩存储以及解压生成。

5.根据权利要求1所述的用于虚拟仿真实验的系统，其特征在于：步骤评析模块：根据预设的配置文件对实验操作信息中的实验步骤，进行步骤分解，并对每个步骤进行错误提示、评分。

6.根据权利要求1所述的用于虚拟仿真实验的系统，其特征在于：所述虚拟仿真运行模块通过将构建的虚拟实验模型与硬件设备的互联，实现模拟实验，同时检验虚拟仿真过程中传输的数据是否符合预设的要求，并将错误的输入重置为默认数据并向用户反馈错误参数，以便用户自行进行拓展。

7.根据权利要求1所述的用于虚拟仿真实验的系统，其特征在于：所述仿真实验系统还包括云服务平台，用于与导师远程建立通讯，辅助用户顺利完成实验操作，并向导师提供相关的虚拟实验报告、实验方案、实验模型以及相关的实验信息，导师可远程进行实验的管理与调配。

8.根据权利要求1所述的用于虚拟仿真实验的系统，其特征在于：所述虚拟仿真实验系统采用局域网访问的模式。

9.根据权利要求2所述的用于虚拟仿真实验的系统，其特征在于：所述虚拟仿真实验设备为VR系列虚拟仿真工作站、立体投影仪、VR眼镜、三维空间跟踪定位器、多通道环幕系统和建模软件以及人机互联设备。

10.根据权利要求1所述的用于虚拟仿真实验的系统，其特征在于：所述虚拟仿真实验系统还包括2D模式，用于将同一虚拟实验的场景以2D模型的方式对用户进行展示，便于用户在二维环境下充分理解虚拟实验流程。