一种基于虚拟现实的9D太空舱施工安全教育控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于虚拟现实的9D太空舱施工安全教育控制系统，包括动感体验座椅、电路控制装置、虚拟现实头盔和遥测设备，动感体验座椅包括基座、底座、多个液压油缸、以及液压控制装置，液压油缸包括缸体和伸缩杆；液压控制装置包括进油管路、液压泵、电磁阀及电机，电路控制装置包括控制器和报警模块，控制器用于根据虚拟现实头盔构建的三维虚拟现实施工场景，驱动电机和电磁阀动作，促使多个伸缩杆带动基座运动；并根据遥测设备选定的施工策略，控制报警模块进行相应动作。本发明专利技术通过电气和液压双控制方式，提高控制精度，增大9D太空舱动感体验座椅的自由度；教学效果好，提高用户体验度和沉浸感。

A safety education and control system for 9D space capsule construction based on virtual reality

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟现实的9D太空舱施工安全教育控制系统
本专利技术涉及虚拟现实
，尤其公开了一种基于虚拟现实的9D太空舱施工安全教育控制系统。
技术介绍
安全生产，是建筑施工企业永恒不变的主题，随着我国经济的快速发展，我国社会主义建设事业也是蒸蒸日上，但是，随之而来的是建筑施工带来的安全生产问题，目前，建筑施工现场的安全生产形势十分严峻，建筑施工的安全生产问题始终是国家安全生产监督管理工作的重中之重。施工现场安全生产管理控制的三大重点是人的不安全行为、物的不安全状态以及作业环境的不安全因素和管理缺陷，据统计分析，全国建筑业伤亡事故80％以上都是由于违章指挥、违章作业、违反劳动纪律等人的不安全行为和管理缺陷造成的，因此如何提高作业人员的安全素质和操作技能，规范作业人员的安全行为，最终实现安全标准化作业，规范化施工是摆在我们面前的一个重要问题，而这些又都可以通过对作业人员的教育培训来实现。目前，我国建筑业企业施工现场的安全生产教育培训工作主要针对两个部分人群：建筑企业职工和农民工。作为建筑企业的职工，一方面由于知识水平较高，接受能力较强，另一方面由于人员较为固定，多为具有丰富施工经验的施工管理人员，且根据国家相关法律法规均能按时接受各级安全生产教育培训并进行考核，所以，他们的安全生产意识较高，且能够自觉遵守施工现场安全生产纪律，是施工现场安全生产工作的主要力量。但是作为施工现场的另一部分人群：农民工，是我国目前建筑业企业安全生产教育培训工作的薄弱环节，造成这种现状的原因是多方面的，首先是农民工的文化知识水平低，接受能力较差；其次是农民工流动性较大；第三是有些建筑施工企业和专业(劳务)承包队伍，受利益驱动，片面追求经济效益，安全意识淡薄，放松了安全管理，特别是在对职工的安全教育培训，在经济上和时间上舍不得投入，导致作业工人安全技术水平低下，特别是对新进场或转换工种的农民工没有接受过任何安全教育就直接上岗作业，特种作业人员无证上岗，不懂本工种操作规程，不掌握安全技术规范标准。这些人完全没有安全防护意识，缺乏自我保护能力，有的农民工上班没几天就死于工伤事故。由于以上这些现状的存在，导致建筑业企业伤亡事故时有发生。因此，现有施工安全教育中存在的上述缺陷，是一件亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于虚拟现实的9D太空舱施工安全教育控制系统，旨在解决现有施工安全教育中存在的上述缺陷的技术问题。本专利技术提供一种基于虚拟现实的9D太空舱施工安全教育控制系统，包括动感体验座椅、以及设于动感体验座椅上的电路控制装置、虚拟现实头盔和遥测设备，动感体验座椅包括基座、底座、置于基座和底座之间用于支撑基座的多个液压油缸、以及与液压油缸相连接的液压控制装置，液压油缸包括缸体、以及设于缸体上的伸缩杆；伸缩杆的一端与缸体相连，伸缩杆的另一端设有与基座相连接的关节轴承；缸体与底座连接在一起；液压控制装置包括进油管路、设于进油管路上的液压泵和电磁阀、以及与液压泵相连接的电机，电磁阀通过进油管路与缸体相连接；电路控制装置包括控制器和报警模块，虚拟现实头盔，用于构建三维虚拟现实施工场景，三维虚拟现实施工场景中预置有施工安全操作规则；控制器分别与虚拟现实头盔、电机、遥测设备和报警模块相连接，用于根据虚拟现实头盔构建的三维虚拟现实施工场景，驱动电机和电磁阀动作，促使多个伸缩杆带动基座运动；并根据遥测设备选定的施工策略，控制报警模块进行相应动作。进一步地，液压控制装置还包括液压油箱、减压阀、电磁换向阀和回油管路，液压泵的一端连接液压油箱，液压泵的另一端通过进油管路与减压阀的一端相连接，减压阀的另一端连接电磁阀，电磁阀与液压油缸的无杆腔相连接，进油管路与电磁换向阀的压力油口相连接；电磁换向阀的第一工作油口与液压油缸与液压油缸的有杆腔相连接，电磁换向阀的第二工作油口与液压油缸的无杆腔相连接，电磁换向阀的回油口通过回油管路与液压油箱相连接，减压阀的回油口与回油管路相接通。进一步地，进油管路上设有高压过滤器。进一步地，液压控制装置还包括溢流阀，溢流阀连接于进油管路和回油管路之间。进一步地，液压控制装置还包括单向阀，单向阀连接于进油管路和回油管路之间，溢流阀设于高压过滤器和单向阀之间。进一步地，回油管路上设有回油过滤器。进一步地，回油管路上还设有散热器，散热器位于回油过滤器和液压油箱之间。进一步地，液压泵与液压油箱之间设有进油球阀。进一步地，电路控制装置还包括反馈模块、模数转换模块、数模转换模块和电机驱动模块，反馈模块设于电机处，用于检测电机的位移量；模数转换模块与反馈模块相连，用于将反馈模块检测到的位移量对应的模拟电压转换成数字量；控制器与模数转换模块相连，用于将模数转换模块转换的数字量按控制规律处理；数模转换模块与控制器相连，用于把控制器按控制规律处理的结果转换成模拟控制量；电机驱动模块与数模转换模块相连，用于根据数模转换模块转换的模拟控制量来驱动电机。进一步地，反馈模块包括位移传感器和变送器，位移传感器设于电机处，用于检测电机的位移量；变送器分别与位移传感器和模数转换模块相连接，用于将反馈模块检测到的位移量转换成对应的模拟电压后发送给模数转换模块。本专利技术所取得的有益效果为：本专利技术提供一种基于虚拟现实的9D太空舱施工安全教育控制系统，采用动感体验座椅、电路控制装置、虚拟现实头盔和遥测设备，，动感体验座椅上设有基座、底座、液压油缸和液压控制装置，液压控制装置上设有进油管路、液压泵、电磁阀和电机，电路控制装置上设有控制器和报警模块，控制器分别控制虚拟现实头盔、电机、电磁阀和报警模块动作，根据虚拟现实头盔构建的三维虚拟现实施工场景，通过电机带动液压泵动作以泵入液压油，通过电磁阀的开启来带动液压油缸动作，促使多个伸缩杆带动基座做多个自由度的运动；并根据遥测设备在三维虚拟现实施工场景中选定的施工策略，控制报警模块进行相应报警动作，以实时提醒用户。本专利技术提供的基于虚拟现实的9D太空舱施工安全教育控制系统，通过电气和液压双控制方式，提高控制精度，增大9D太空舱动感体验座椅的自由度；教学效果好，提高用户体验度和沉浸感。附图说明图1为本专利技术提供的基于虚拟现实的9D太空舱施工安全教育控制系统一实施例的连接示意图；图2为图1中提及的液压控制装置一实施例的结构示意图；图3为图1中所示的电路控制装置一实施例的功能框图；图4为图3中所示的反馈模块一实施例的功能框图；图5为图1中所示的电路控制装置一实施例的电路原理示意图。附图标号说明：10、动感体验座椅；20、电路控制装置；30、虚拟现实头盔；40、遥测设备；21、控制器；22、报警模块；11、液压控制装置；12、液压油缸；111、进油管路；112、液压泵；113、电机；114、电磁阀；115、液压油箱；116、减压阀；117、电磁换向阀；118、回油管路；119、高压过滤器；1191、溢流阀；1192、单向阀；11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于虚拟现实的9D太空舱施工安全教育控制系统，其特征在于，包括动感体验座椅(10)、以及设于所述动感体验座椅(10)上的电路控制装置(20)、虚拟现实头盔(30)和遥测设备(40)，所述动感体验座椅(10)包括基座、底座、置于所述基座和所述底座之间用于支撑所述基座的多个液压油缸(12)、以及与所述液压油缸(12)相连接的液压控制装置(11)，所述液压油缸(12)包括缸体、以及设于所述缸体上的伸缩杆；所述伸缩杆的一端与所述缸体相连，所述伸缩杆的另一端设有与所述基座相连接的关节轴承；所述缸体与所述底座连接在一起；所述液压控制装置(11)包括进油管路(111)、设于所述进油管路(111)上的液压泵(112)和电磁阀(114)、以及与所述液压泵(112)相连接的电机(113)，所述电磁阀(114)通过所述进油管路(111)与所述缸体相连接；所述电路控制装置(20)包括控制器(21)和报警模块(22)，所述虚拟现实头盔(30)，用于构建三维虚拟现实施工场景，所述三维虚拟现实施工场景中预置有施工安全操作规则；所述控制器(21)分别与所述虚拟现实头盔(30)、所述电机(113)、所述遥测设备(40)和所述报警模块(22)相连接，用于根据所述虚拟现实头盔(30)构建的三维虚拟现实施工场景，驱动所述电机(113)和所述电磁阀(114)动作，促使多个伸缩杆带动所述基座运动；并根据所述遥测设备(40)选定的施工策略，控制所述报警模块(22)进行相应报警动作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实的9D太空舱施工安全教育控制系统，其特征在于，包括动感体验座椅(10)、以及设于所述动感体验座椅(10)上的电路控制装置(20)、虚拟现实头盔(30)和遥测设备(40)，所述动感体验座椅(10)包括基座、底座、置于所述基座和所述底座之间用于支撑所述基座的多个液压油缸(12)、以及与所述液压油缸(12)相连接的液压控制装置(11)，所述液压油缸(12)包括缸体、以及设于所述缸体上的伸缩杆；所述伸缩杆的一端与所述缸体相连，所述伸缩杆的另一端设有与所述基座相连接的关节轴承；所述缸体与所述底座连接在一起；所述液压控制装置(11)包括进油管路(111)、设于所述进油管路(111)上的液压泵(112)和电磁阀(114)、以及与所述液压泵(112)相连接的电机(113)，所述电磁阀(114)通过所述进油管路(111)与所述缸体相连接；所述电路控制装置(20)包括控制器(21)和报警模块(22)，所述虚拟现实头盔(30)，用于构建三维虚拟现实施工场景，所述三维虚拟现实施工场景中预置有施工安全操作规则；所述控制器(21)分别与所述虚拟现实头盔(30)、所述电机(113)、所述遥测设备(40)和所述报警模块(22)相连接，用于根据所述虚拟现实头盔(30)构建的三维虚拟现实施工场景，驱动所述电机(113)和所述电磁阀(114)动作，促使多个伸缩杆带动所述基座运动；并根据所述遥测设备(40)选定的施工策略，控制所述报警模块(22)进行相应报警动作。


2.如权利要求1所述的基于虚拟现实的9D太空舱施工安全教育控制系统，其特征在于，
所述液压控制装置(11)还包括液压油箱(115)、减压阀(116)、电磁换向阀(117)和回油管路(118)，所述液压泵(112)的一端连接所述液压油箱(115)，所述液压泵(112)的另一端通过所述进油管路(111)与所述减压阀(116)的一端相连接，所述减压阀(116)的另一端连接所述电磁阀(114)，所述电磁阀(114)与所述液压油缸(12)的无杆腔(121)相连接，所述进油管路(111)与所述电磁换向阀(117)的压力油口相连接；所述电磁换向阀(117)的第一工作油口与所述液压油缸(12)与所述液压油缸(12)的有杆腔(122)相连接，所述电磁换向阀(117)的第二工作油口与所述液压油缸(12)的无杆腔(121)相连接，所述电磁换向阀(117)的回油口通过所述回油管路(118)与所述液压油箱(115)相连接，所述减压阀(116)的回油口与所述所述回油管路(118)相接通。


3.如权利要求2所述的基于虚拟现实的9D太空舱施工安全教育控制系统，其特征在于，
所述进油管路(111)上设有高压过滤器(119)。


4.如权利要求3所述的基于虚拟现...

【专利技术属性】
技术研发人员：康望才，
申请(专利权)人：湖南翰坤实业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43