掘进机虚拟实训操作教学仪制造技术

一种掘进机虚拟实训操作教学仪，属于虚拟操作教学仪。该操作教学仪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，控制按钮和控制手柄分别通过控制电路板连接在计算机的ＵＳＢ接口上。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。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本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。
技术介绍
目前，在矿山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。本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，控制按钮和控制手柄分别通过控制电路板连接 在计算机的USB接口上。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。有益效果由于采用了上述方案，将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设备的相关知识及日常维护；开放 式的互动教育平台，可以根据培训的需要随时对多媒体内容进行增删改查。该操作教学仪集成了煤矿特殊工种的3D仿真场景，能让每位受训职工在正式下 井作业前，对煤矿井下掘进机械设备的操作控制，工作原理，维护保养，常见故障排除，工作 面生产环境情况，井下各种安全设施的正确摆放和认识，都能在虚拟现实的三维环境下，以 接近真实的场景进行操作训练和学习，掌握在煤矿各种环境下的应对措施，该教学方式降 低了培训单位培训设备使用成本，缩短整个培训周期，提高培训效率。培训成本低、培训效 率高，达到了本技术的目的。优点1、有利于减少长期培训工作的资金投入；本操作教学仪的资金投入是一次性的， 以后的长期培训工作中都可以持续使用，并可利用现有的多媒体教学设备设施实施培训， 相比较“实训基地”项目数百万的投入和其所达到的实际作用，使用本操作教学仪与实训效 果相当，并节省了大量的投入资金。2、有利于缩短培训周期和降低事故发生率；本操作教学仪是针对各个煤矿的实际 需要定制开发，而且采用比传统培训方式更科学更先进的培训手段，所以受训人员在学习 与实训(工作)之间可以实现无缝链接，使培训的周期明显缩短，培训后的学员很快适应工 作环境，从而有效降低新员工的事故隐患发生的几率，间接的节省了经费和资金。3、有利于降低培训工作的安全风险；由于大幅降低受训人员下井实训的需要，可 降低新工人因培训需要在未培训合格就下井带来的安全风险。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；本操作教学仪的所有 资源是对登录人员全面开放的，可对本操作教学仪内的所有资源选择学习和全面了解。5、有利于培训合格率的提高；采用科学、先进的培训手段，受训人员对于煤矿安全 生产从认知到感知的全面提高，使培训的成效得到提高。6、有利于煤矿安全生产与事故隐患处理的统一协调；可对发生安全事故或者安全 隐患时，利用本操作教学仪对井下情况进行三维立体的参考分析，全方位地对井下情况进行统一协调。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。附图说明图1为本专利技术的硬件结构图。图2为本专利技术的控制按钮排布结构图。图3为本专利技术的控制手柄排布结构图。图中，1、显示器；2、控制按钮；3、控制手柄；4、底座；5、座椅；6、机箱；7、计算机； 8、工作台；1-1、液压按钮；1-2、警铃按钮；1-3、切割按钮；1-4、水系统按钮；1-5、刮板输送 按钮；1-6、切割速度开关；1-7、信号铃按钮；1-8、电源按钮；1-9、指示灯；1-10、备用开关； 2-1、第二节输送机手柄；2-2、左支撑手柄；2-3、右支撑手柄；2-4、铲板手柄；2_5、切割头伸 缩手柄；2-6、切割头手柄；2-7、第一节输送机手柄；2-8、耙爪手柄；2-9、左履带手柄；2_10、 右履带手柄。具体实施方式实施例1 该教学仪包括计算机硬件和软件，所述的硬件包括显示器1、控制按钮 2、控制手柄3、底座4、座椅5、机箱6、计算机和工作台8，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，控制按钮和控制手柄分别通过控制电路板连接在计算机的USB接 口上；计算的配置为Intel奔腾双核E5300以上CPU，内存IG以上，不少于20G的存储 空间，显示卡支持Direct D本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，控制按钮和控制手柄分别通过控制电路板连接在计算机的ＵＳＢ接口上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：纪明玉，唐守锋，卜慧平，邵晓根，赵建洋，刘送永，马晓绛，徐朝亮，刘海平，陈洁，
申请(专利权)人：徐州翰林科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]