掘进机虚拟实训操作教学仪及训练方法技术

一种掘进机虚拟实训操作教学仪及训练方法，属虚拟操作教学仪。该操作教学仪包括计算机硬件和软件，所述的硬件在底座的前端有工作台，在工作台的上端有显示器和控制按钮，在工作台的中间位置有控制手柄，在底座的后端有座椅和机箱，在机箱内有计算机；优点：1、有利于减少长期培训工作的资金投入；2、有利于缩短培训周期和降低事故发生率；3、有利于降低培训工作的安全风险；4、有利于受训人员对煤矿井下各种设备的全面了解和掌握；5、有利于培训合格率的提高；6、有利于煤矿安全生产与事故隐患处理的统一协调；7、整体上提高了煤矿工人综合素质和专业技能，提高生产效率，积极促进了企业安全生产，体现安全效益。

Teaching Instrument and Training Method for Virtual Training Operation of Roadheader

The utility model relates to a virtual operation teaching instrument for roadheader and a training method, which belongs to a virtual operation teaching instrument. The operation teaching instrument includes computer hardware and software. The hardware has a workbench at the front end of the base, a display and a control button at the upper end of the workbench, a control handle at the middle position of the workbench, a seat and a chassis at the back end of the base, and a computer in the chassis. The advantages of the instrument are: 1. It is conducive to reducing the investment in long-term training; 2. It is conducive to shortening the training; Training cycle and reduce accident incidence; 3. It is conducive to reducing the safety risk of training work; 4. It is conducive to the trainees'comprehensive understanding and mastery of various equipment in coal mine; 5. It is conducive to the improvement of qualified rate of training; 6. It is conducive to the unified coordination of coal mine safety production and accident hidden danger handling; 7. Overall, it improves the comprehensive quality and professional skills of coal miners and improves students. Production efficiency actively promotes the safety production of enterprises and embodies safety benefits.

【技术实现步骤摘要】
掘进机虚拟实训操作教学仪及训练方法
本专利技术涉及一种虚拟操作教学仪，特别是一种掘进机虚拟实训操作教学仪及训练方法。
技术介绍
目前，在矿产开采难度愈加困难的今天，对复杂井下条件作业提出了更高的要求。只有提高专业人才的技能水平，配备先进的作业设备，采用科学的开采工艺，才能保证煤矿企业安全，高效，持续的发展。现阶段，我国煤矿从业人员都要经过技能培训才能上机工作，技能培训主要采用下井实地进行上机操作的方法，这种训练模式增加了燃油消耗等培训成本和一些不安全因素，影响生产，也降低设备使用率。几个，甚至十几个受训人员轮流使用同一台掘进机进行训练，使整个培训周期加长，培训效率低下。传统的培训方法存在以下缺点：1、传统的理论培训主要是采用书本教育，该教学方法枯燥抽象，学员们难于理解，更无法进行有针对性的技能操作和知识训练，培训效果不明显。2、受训人员实训时必须下井，在实地，采用真实的机器进行训练，因此增加了培训成本和不安全因素，且受各种生产环境和地质条件的限制，不能有效的培养全面掌握煤矿掘进，煤矿安全环境知识的人才。3、受训人员对井下设备的学习和操作时，所使用的训练设备就是不能正常工作，影响了正常生产，降低设备生产使用率。煤矿井上管理人员无法在地面对工作面乃至整个矿井生产系统进行更直观更真实的指挥调度，指导生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供一种：培训成本低、培训效率高的掘进机虚拟实训操作教学仪及训练方法。本专利技术的目的是这样实现的：该操作教学仪包括计算机硬件和软件，所述的硬件包括：显示器、控制按钮、控制手柄、底座、座椅、机箱、计算机和工作台，在底座的前端有工作台，在工作台的上端有显示器和控制按钮，在工作台的中间位置有控制手柄，在底座的后端有座椅和机箱，在机箱内有计算机；计算机的配置为：Intel奔腾双核E5300以上CPU，内存1G以上，不少于20G的存储空间，显示卡支持DirectDraw所述的软件：首先进入主界面程序，在主界面中有退出选择程序，如果选择退出，则直接到达结束程序，如果选择不退出，则进入选择课目程序，在选择课目的程序中有开始选择程序，时入开始选择程序，如果选择停止，则回到选择课目程序，如果选择运行则进入到课目训练程序，课目训练程序运行完成时进入到结束。所述的控制按钮包括：液压按钮、警铃按钮、切割按钮、水系统按钮、刮板输送按钮、切割速度开关、信号铃按钮、电源按钮、指示灯和备用开关，控制按钮有一按钮盘，在按钮盘的四周有固定螺丝，在按钮盘的一侧有指示灯，在按钮盘的另一侧从左至右排布有液压按钮、警铃按钮、切割按钮、水系统按钮和刮板输送按钮，在上述按钮的下方从左至右排布有电源按钮、信号铃按钮、切割速度开关和备用开关，在每一个按钮和开关的底部均有一个开关与之相对应。所述的控制手柄包括：第二节输送机手柄、左支撑手柄、右支撑手柄、铲板手柄、切割头伸缩手柄、切割头手柄、第一节输送机手柄、耙爪手柄、左履带手柄和右履带手柄，控制手柄有手柄控制盘，在手柄控制盘的上有二排手柄，上排从左至右排布有第二节输送机手柄、左支撑手柄、右支撑手柄、铲板手柄、切割头伸缩手柄、切割头手柄，下排从左至右排布有第一节输送机手柄、耙爪手柄、左履带手柄和右履带手柄，在每一个手柄的底部均有一个开关与之相对应。该操作教学仪的训练方法是：启动/片头加载，进入带有煤矿特色的启动界面；进入主菜单，在主菜单下有七个主题，一、企业简介，宣传材料；二、矿井结构概况，立体缩图及本工作面所在位置；三、进入虚拟实训系统一掘进工作面环境；四、系统设置；五、理论考试；六、系统帮助；七、退出系统；一、进入企业简介，宣传材料主题后，即：播放企业宣传视频短片或单位简介；二、进入矿井结构概况，立体缩图及本工作面所在位置的主题后，有二个小标题；1、关于煤矿矿井结构工程图等立体视；2、各工作面所在视景中的物理位置；进入关于矿煤矿井结构工程图等立体视图的小标题后，展示矿井二维工程图示和三维的立体图示，对该矿井结构知识，开拓规划布局进行全面的展示，以利于更方便的教学；进入各工作面所在视景中的物理位置小标题后，可直接选择进入，展示当前掘进工作面在整个矿井中的立体环境；三、进入虚拟实训系统一掘进工作面环境主题后，有五个具体的实训科目练习小标题；1、正常生产系统运作状态体现；2、进入工作面主动弹出安全提示；3、提示相关设备相应知识；4、通过操作杆触发事件，激活对设备的控制；5、立体导航可实时显示人物所在矿井位置；进入正常生产系统运作状态体现小标题后，提示进入生产状态；进入工作面主动弹出安全提示小标题后，可主动关闭安全知识提示窗口，也可以等待一段时间后窗口自动关闭，进入下一环节；进入提示相关设备相应知识小标题后，弹出相关设备的参数信息及相应的教学知识提示，可主动关闭提示窗口，也可以等待一段时间后窗口自动关闭，进入下一环节；进入通过操作杆触发事件，激活对设备的控制小标题后，激活设备操作后，可以利用操作仪相关操作杆或按钮对虚拟掘进机械进行控制操作；进入立体导航可实时显示人物所在矿井位置小标题后，可利用立体导航模块实时定位当前主人公及工作面所在矿井中的位置，给人以宏观的更全面的认识；四、进入系统设置和教案编辑主题后，有三个小标题；1、系统参数设置；2、系统中安全提示信息的编辑管理；3、系统中安全培训知识的编辑管理；进入系统参数设置小标题后，弹出参数设置窗口，对界面字体，字体颜色，大小及分辨率参数进行设置，以适应不同视觉需求；进入系统中安全提示信息的编辑管理小标题后，弹出编辑安全提示信息窗口，对系统内所有安全提示信息中的文字内容进行编辑修改，以达到内容及时更新的要求；进入系统中安全培训知识的编辑管理小标题后，弹出编辑安全培训知识窗口，对系统内所有安全培训知识中的文字内容进行编辑修改，以达到安全培训知识的及时更新；五、进入理论考试主题后，弹出理论考试窗口，显示随机从题库中抽取的试题，考核学员基本理论知识的掌握程度；六、进入系统帮助主题后，弹出系统帮助窗口，显示系统操作注意事项的和关于本系统属性的一些文字以及图片的说明文档；七、进入退出系统主题后，显示确认退出窗口，确认后将自动关闭本教学仪，取消则返回操作主界面；每选定一个工作过程的主题时均调动本专利技术中所述的软件，软件运行，由软件调动与选定主题相对应的画面，完成仿真、虚拟作业。有益效果：由于采用了上述方案，将操作教学仪的仿真控制按钮和控制手柄通过控制电路板与计算机通讯接口连接，控制按钮和控制手柄与系统中虚拟作业设备相关联，利用虚拟教学仪的传感控件控制综掘机械的掘进开拓作业，其他设备相辅跟进配合工作，通过操作硬件的控制按钮实现对计算机系统中虚拟作业设备的控制，从而进行“正常”的生产作业，操作过程中出现不规范动作，或有违规程规定的操作时，系统将主动予以警示，并给出正确操作方法提示，控制灵活、方便，进行虚拟实训，利用程序控制系统中人物模型动作，实现人机互动。本操作教学仪软件平台所集成的内容，可以满足培训中，对矿井的各生产系统的运行流程；各系统相互的关联性；各种复杂的作业场景及机械设备等的操作学习。通过操作，可以随意进入任何一个工作面，实现对具体设备的互动。系统的自动导航功能，实时显示你所在的位置，同时，系统的超级链接功能，可以帮助你实时了解到任何一部井下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掘进机虚拟实训操作教学仪，其特征是：该操作教学仪包括计算机硬件和软件，所述的硬件包括：显示器、控制按钮、控制手柄、底座、座椅、机箱、计算机和工作台，在底座的前端有工作台，在工作台的上端有显示器和控制按钮，在工作台的中间位置有控制手柄，在底座的后端有座椅和机箱，在机箱内有计算机 ；计算机的配置为：Intel 奔腾双核E5300 以上CPU，内存 1G 以上，不少于20G的存储空间，显示卡支持 Direct Draw ；所述的软件：首先进入主界面程序，在主界面中有退出选择程序，如果选择退出，则直接到达结束程序，如果选择不退出，则进入选择课目程序，在选择课目的程序中有开始选择程序，时入开始选择程序，如果选择停止，则回到选择课目程序，如果选择运行则进入到课目训练程序，课目训练程序运行完成时进入到结束。

【技术特征摘要】
1.一种掘进机虚拟实训操作教学仪，其特征是：该操作教学仪包括计算机硬件和软件，所述的硬件包括：显示器、控制按钮、控制手柄、底座、座椅、机箱、计算机和工作台，在底座的前端有工作台，在工作台的上端有显示器和控制按钮，在工作台的中间位置有控制手柄，在底座的后端有座椅和机箱，在机箱内有计算机；计算机的配置为：Intel奔腾双核E5300以上CPU，内存1G以上，不少于20G的存储空间，显示卡支持DirectDraw；所述的软件：首先进入主界面程序，在主界面中有退出选择程序，如果选择退出，则直接到达结束程序，如果选择不退出，则进入选择课目程序，在选择课目的程序中有开始选择程序，时入开始选择程序，如果选择停止，则回到选择课目程序，如果选择运行则进入到课目训练程序，课目训练程序运行完成时进入到结束。2.根据权利要求1所述的掘进机虚拟实训操作教学仪及训练方法，其特征是：所述的控制按钮包括：液压按钮、警铃按钮、切割按钮、水系统按钮、刮板输送按钮、切割速度开关、信号铃按钮、电源按钮、指示灯和备用开关，控制按钮有一按钮盘，在按钮盘的四周有固定螺丝，在按钮盘的一侧有指示灯，在按钮盘的另一侧从左至右排布有液压按钮、警铃按钮、切割按钮、水系统按钮和刮板输送按钮，在上述按钮的下方从左至右排布有电源按钮、信号铃按钮、切割速度开关和备用开关，在每一个按钮和开关的底部均有一个开关与之相对应。3.根据权利要求1所述的掘进机虚拟实训操作教学仪及训练方法，其特征是：所述的控制手柄包括：第二节输送机手柄、左支撑手柄、右支撑手柄、铲板手柄、切割头伸缩手柄、切割头手柄、第一节输送机手柄、耙爪手柄、左履带手柄和右履带手柄，控制手柄有手柄控制盘，在手柄控制盘的上有二排手柄，上排从左至右排布有第二节输送机手柄、左支撑手柄、右支撑手柄、铲板手柄、切割头伸缩手柄、切割头手柄，下排从左至右排布有第一节输送机手柄、耙爪手柄、左履带手柄和右履带手柄，在每一个手柄的底部均有一个开关与之相对应。4.一种掘进机虚拟实训操作教学仪的训练方法，其特征是：该操作教学仪的训练方法是：启动/片头加载，进入带有煤矿特色的启动界面；进入主菜单，在主菜单下有七个主题，一、企业简介，宣传材料；二、矿井结构概况，立体缩图及本工作面所在位置；三、进入虚拟实训系统-掘进工作面环境；四、系统设置；五、理论考试；六、系统帮助；七、退出系统；一、进入企业简介，宣传材料主题后，即：播放企业宣传视频短片或单位简介；二、进入矿井结构概况，立体缩图及本工作面所在位置的主题后，有...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛学广，
申请(专利权)人：广州容智信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44