一种掘进机模拟仿真系统的制作方法

本申请涉及掘进机仿真学习的领域，尤其是涉及一种掘进机模拟仿真系统。

背景技术：

1、随着全断面掘进机装备已经往智能化方面发展，对于操作人员的业务能力要求也越来越高，设备的操控系统也相应变得复杂，因此通过开发一种模拟培训操作系统变得越发迫切，也是今后提高营销推广能力和服务水平、减少培训成本的战略需要。

2、相关技术中，公开了一种全断面掘进机应用领域的全断面掘进机虚拟施工系统，该系统包括：立体投影系统、操作控制台，立体投影系统包括载有虚拟仿真主程序的图形工作站、和图形工作站相连的立体转换器及用于展示的虚拟现实显示装置，虚拟仿真主程序通过立体模型展现全断面掘进机的施工过程，并由操作控制台控制掘进机模型的动作。该全断面掘进机虚拟施工系统可以用于虚拟实验和操作培训。

3、但这种系统只是连接了立体模型，在实际运行中，掘进机在不同的环境下，采用不同的动作也会有数据参数的不同，仅仅采用立体模型来模拟动作所起到的虚拟实验和操作培训效果有限。

技术实现思路

1、为了提高掘进机模拟仿真系统的虚拟实验和操作培训的效果，本申请提供一种掘进机模拟仿真系统。

2、本申请提供的一种掘进机模拟仿真系统，采用如下的技术方案：

3、一种掘进机模拟仿真系统，包括有模拟操作台、模拟显示装置以及模拟处理中心；所述模拟处理中心接收模拟操作台的指示命令并将掘进机相对应的动作信息输入模拟显示装置，所述模拟显示装置对掘进机相对应的动作进行动画动态展示；所述模拟处理中心包括有动作数据采集单元，所述动作数据采集单元对掘进机的各个动作的数据参数进行采集并保存，模拟显示装置在对掘进机的动作进行动画动态展示时，同步展示该动作的数据参数。

4、通过采用上述技术方案，在实际运用中，掘进机会搭载各种传感器，掘进机在实现各个动作的过程中，该动作的数据参数也是非常重要的一环，掘进机实际使用中，很可能会因为一些数据参数不达标而无法正常动作，将动作的数据参数进行展示，能够提高掘进机模拟仿真系统的虚拟实验和操作培训的效果。

5、可选的，数据参数包括有掘进机外部相关参数、掘进机内部相关参数和/或掘进机自身相关条件参数。

6、通过采用上述技术方案，有些动作会涉及到掘进机外部相关参数，例如刀盘转动受到的阻力、泵站控制所需的压力大小等。有些动作会涉及到掘进机内部相关参数，例如喷雾除尘系统在工作时掘进机部分壳体空间是否密闭等。有些动作会设计到掘进机自身相关条件参数，例如管片拼装机构在进行拼装时，各个部件是否安装到位等。这些数据参数能够反馈到各个动作是否要顺利执行。

7、可选的，所述模拟处理中心连接有云端服务器，所述云端服务器连接有井上井下控制中心，所述井上井下控制中心与掘进机连接；所述井上井下控制中心能够控制掘进机完成各种动作，并将各个动作的数据参数上传至云端服务器，所述动作数据采集单元定时采集云端服务器中的各个动作的数据参数。

8、通过采用上述技术方案，根据掘进机的实际工况来获取各个动作的数据参数，并上传至云端服务器，将模拟处理中心与云端服务器连接，能够获取更加现实的数据参数，且动作数据采集单元定时采集并更新云端服务器中的各个动作的数据参数，便于保证待学习人员学习到的信息知识都是较新的且适合的。

9、可选的，所述井上井下控制中心根据掘进机在不同岩层进行工作而设有多个不同的岩层工作标签；部分动作的数据参数与岩层工作标签绑定，模拟显示装置在展示动作的数据参数时，对有岩层工作标签的同步展示岩层工作标签。

10、通过采用上述技术方案，不同的岩层，掘进机在动作所需要的动力不同，也会导致数据参数不同，通过设置岩层工作标签的方式，能够让学习人员加强虚拟实验和操作培训的效果。

11、可选的，所述井上井下控制中心连接有摄像及音频单元，所述摄像及音频单元对操作人员的操作进行拍摄且录音，并上传至云端服务器，模拟显示装置能够对拍摄且录音的内容进行播放。

12、通过采用上述技术方案，由于模拟处理中心与云端服务器连接，模拟显示装置能够对实际的操作人员的操作过程进行播放，有利于学习人员的学习。

13、可选的，所述模拟操作台的指示命令至少包括有：刀盘旋转控制、泵站控制、主推控制、壳体控制、方向控制、喷雾除尘控制、壳体防转机构控制、管片拼装机构控制以及皮带机系统控制。

14、通过采用上述技术方案，掘进机的种类和款式一直在更新迭代，模拟操作台的指示命令包含了掘进机的组装、工作等方面，相对比较齐全。

15、可选的，所述模拟处理中心还包括有模拟报警单元，所述模拟报警单元预存有掘进机错误操作集，当模拟操作台上有错误操作时，所述模拟报警单元对错误操作进行报警提醒。

16、通过采用上述技术方案，模拟报警单元能够对学习人员的错误操作进行报警提醒，有利于学习人员的学习。

17、可选的，所述模拟显示装置对错误操作进行动画动态展示。

18、通过采用上述技术方案，便于学习人员快速了解错误操作的内容。

19、综上所述，本申请通过在对掘进机的动作进行动画动态展示时，同步展示该动作的数据参数，提高学习人员虚拟实验和操作培训的效果。

技术特征：

1.一种掘进机模拟仿真系统，包括有模拟操作台(1)、模拟显示装置(2)以及模拟处理中心(3)；所述模拟处理中心(3)接收模拟操作台(1)的指示命令并将掘进机相对应的动作信息输入模拟显示装置(2)，所述模拟显示装置(2)对掘进机相对应的动作进行动画动态展示；其特征在于：所述模拟处理中心(3)包括有动作数据采集单元(6)，所述动作数据采集单元(6)对掘进机的各个动作的数据参数进行采集并保存，所述模拟显示装置(2)在对掘进机的动作进行动画动态展示时，同步展示该动作的数据参数。

2.根据权利要求1所述的掘进机模拟仿真系统，其特征在于：数据参数包括有掘进机外部相关参数、掘进机内部相关参数和/或掘进机自身相关条件参数。

3.根据权利要求1所述的掘进机模拟仿真系统，其特征在于：所述模拟处理中心(3)连接有云端服务器(4)，所述云端服务器(4)连接有井上井下控制中心(5)，所述井上井下控制中心(5)与掘进机连接；所述井上井下控制中心(5)能够控制掘进机完成各种动作，并将各个动作的数据参数上传至云端服务器(4)，所述动作数据采集单元(6)定时采集并更新云端服务器(4)中的各个动作的数据参数。

4.根据权利要求3所述的掘进机模拟仿真系统，其特征在于：所述井上井下控制中心(5)根据掘进机在不同岩层进行工作而设有多个不同的岩层工作标签；部分动作的数据参数与岩层工作标签绑定，模拟显示装置(2)在展示动作的数据参数时，对有岩层工作标签的同步展示岩层工作标签。

5.根据权利要求3所述的掘进机模拟仿真系统，其特征在于：所述井上井下控制中心(5)连接有摄像及音频单元(7)，所述摄像及音频单元(7)对操作人员的操作进行拍摄且录音，并上传至云端服务器(4)，模拟显示装置(2)能够对拍摄且录音的内容进行播放。

6.根据权利要求1所述的掘进机模拟仿真系统，其特征在于：所述模拟操作台(1)的指示命令至少包括有：刀盘旋转控制、泵站控制、主推控制、壳体控制、方向控制、喷雾除尘控制、壳体防转机构控制、管片拼装机构控制以及皮带机系统控制。

7.根据权利要求1所述的掘进机模拟仿真系统，其特征在于：所述模拟处理中心(3)还包括有模拟报警单元(8)，所述模拟报警单元(8)预存有掘进机错误操作集，当模拟操作台(1)上有错误操作时，所述模拟报警单元(8)对错误操作进行报警提醒。

8.根据权利要求7所述的掘进机模拟仿真系统，其特征在于：所述模拟显示装置(2)对错误操作进行动画动态展示。

技术总结
本申请公开了一种掘进机模拟仿真系统，涉及掘进机仿真学习的领域，其包括有模拟操作台、模拟显示装置以及模拟处理中心；模拟处理中心接收模拟操作台的指示命令并将掘进机相对应的动作信息输入模拟显示装置，模拟显示装置对掘进机相对应的动作进行动画动态展示；模拟处理中心包括有动作数据采集单元，动作数据采集单元对掘进机的各个动作的数据参数进行采集并保存，模拟显示装置在对掘进机的动作进行动画动态展示时，同步展示该动作的数据参数。本申请具有提高掘进机模拟仿真系统的虚拟实验和操作培训的效果。

技术研发人员：曹誉,陈根林,岳亚军,张涛,贾朝阳,彭军,胡付凯,李长达,许梼
受保护的技术使用者：中煤科工集团上海有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12