盾构机驾驶培训系统及方法技术方案

本发明专利技术提出一种盾构机驾驶培训系统及方法，其系统包括数据库、输入与显示平台、题目信息采集单元以及核对单元。数据库用于存储根据盾构现场施工经验总结获得的培训数据，该数据库又进一步包括题目存储单元和答案存储单元。输入与显示平台用于向用户显示模拟盾构机现场操作面板的数字界面，以及向用户提供输入功能。题目信息采集单元分别与数据库及输入与显示平台相连。核对单元分别与数据库、题目信息采集单元及输入与显示平台相连。本发明专利技术具有精确性高、培训效果好、可扩展的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机领域，特别涉及一种。技术背景盾构机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集机、光、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质和水文地质、土木、力学、机械、液压、电气、控制、测量等多门学科技术。用盾构机进行隧道施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧道洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。盾构机最重要的特点就是要按照不同的地质和水文地质条件进行“量体裁衣”式的设计和制造，每台配置都不一样，可靠性极高。但是，由于盾构机的造价昂贵，通常直径为6米的盾构设备造价在400-700万美元之间，所以很难像培训机动车驾驶员一样用实体盾构来培训盾构机驾驶员。长久以来，需要结合各种培训班以及大量的工程实践方能培养一个合格的盾构施工技术人员，然而诸如故障诊断，现场状况，管片选型等技能是课堂里学不到的，必须经过施工现场的磨练。因此，现有的盾构机培训方式存在成本高、时间长，效果不理想的问题。由此可见，目前很有必要提出一套盾构施工培训方案，以对施工技术人员进行盾构施工的全面模拟训练，使施工技术人员可以更感性地认识盾构施工技术，但是国内外尚无类似系统，可以说是一个空白点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种盾构机驾驶培训系统，以解决现有的盾构机培训方式成本高、时间长，效果不理想的问题。本专利技术提出一种盾构机驾驶培训系统，包括数据库、输入与显示平台、题目信息采集单元以及核对单元。数据库用于存储根据盾构现场施工经验总结获得的培训数据，该数据库又进一步包括题目存储单元和答案存储单元。输入与显示平台用于向用户显示模拟盾构机现场操作面板的数字界面，以及向用户提供输入功能。题目信息采集单元分别与数据库及输入与显示平台相连，用于从数据库的题目存储单元中调用培训题目数据，并显示在该输入与显示平台上。核对单元分别与数据库、题目信息采集单元及输入与显示平台相连， 用于根据题目信息调取数据库的答案存储单元中相应的答案信息，并与用户通过该输入与显示平台输入的答案数据进行比对，并将比对结果显示于该输入与显示平台上。进一步的，输入与显示平台上显示的数字界面包括盾构操作界面、动力单元界面、 千斤顶选择界面、参数设定界面、同步注浆界面、盾尾油脂界面、刀盘电机界面。进一步的，输入与显示平台是一触摸屏。进一步的，所述的盾构机驾驶培训系统，其还包括三维动作生成单元，与输入与显3示平台相连，用于采集用户通过输入与显示平台输入的盾构机运行数据，将盾构机的三维模型和实时动作显示在输入与显示平台上。进一步的，数据库还包括历史数据存储单元，用于存储施工现场采集的历史施工信息。盾构机驾驶培训系统还包括历史数据加载单元，分别与数据库的历史数据存储单元以及输入与显示平台相连，用于将盾构机的历史施工数据加载到输入与显示平台上，并由三维动作生成单元进行采集。本专利技术另提出一种盾构机驾驶培训方法，包括以下步骤(1)存储盾构机培训题目信息及相应的答案信息，所述题目和答案信息是根据盾构现场施工经验总结获得的。(2) 提供一输入与显示平台，所述输入与显示平台上包括有模拟盾构机现场操作面板的数字界面。( 调用培训题目数据，并显示在该输入与显示平台上。(4)对用户在该输入与显示平台上的操作进行数据采集。( 将采集到的数据与所述培训题目数据相对应的答案信息进行比对。(6)返回比对结果。进一步的，输入与显示平台上显示的数字界面包括盾构操作界面、动力单元界面、 千斤顶选择界面、参数设定界面、同步注浆界面、盾尾油脂界面、刀盘电机界面。进一步的，所述的盾构机驾驶培训方法，还包括步骤存储施工现场采集的历史施工信息；将盾构机的历史施工数据加载到该输入与显示平台上，并将盾构机的三维模型和历史施工过程显示在该输入与显示平台上。相对于现有技术，本专利技术的有益效果是1、本专利技术所采用的操作界面模拟盾构机现场施工的操作平台，且使用的数据是总结长期的施工经验后获得的，具有很高的精确性和实用性。2、本专利技术可以通过载入数据来构建盾构机的三维模型，从而可以直观地观测各种参数配置下盾构机的整体推进过程，有利于进一步了解盾构机的性能，从而提高培训效果。3、本专利技术的数据库可根据需要进行数据的写入或删除，具有很高的灵活性和可扩展性。附图说明图1为本专利技术盾构机驾驶培训系统的一种实施例结构图；图2为本专利技术盾构机驾驶培训系统的另一种实施例结构图；图3为本专利技术盾构机驾驶培训方法的一种实施例流程图；图4为本专利技术盾构机驾驶培训方法的一种实施例流程图。具体实施方式以下结合附图，具体说明本专利技术。请参见图1，其为本专利技术盾构机驾驶培训系统的一种实施例结构图。其包括数据库 11、输入与显示平台12、题目信息采集单元13以及核对单元14。题目信息采集单元13分别与数据库11及输入与显示平台12相连，核对单元14分别与数据库11、题目信息采集单元13及输入与显示平台12相连。数据库11中又包括了题目存储单元111和答案存储单元112，分别用来存储盾构驾驶员培训用的题目数据和答案数据，这些题目数据和答案数据均是根据盾构现场施工经验总结获得的。值得注意的是，一些题目数据可以包括题干部分和提示部分，例如“开启加浆电源”这个操作题，题干部分为“开启加浆电源”的信息，提示部分为“屏幕上闪烁位置为加浆电源按钮，单击鼠标左键以选中注浆电源，且按钮背景变为红色”，这样当用户不知道如何答题时，就可以根据提示来答题，从而达到加深印象的作用。答案数据与题目数据相对应，一些答案数据中需要定义数据的最大值和最小值。输入与显示平台12用于向用户显示模拟盾构机现场操作面板的数字界面，以及向用户提供输入功能，优选的是采用触摸屏。输入与显示平台12显示的数字界面可以包括盾构操作界面、动力单元界面、千斤顶选择界面、参数设定界面、同步注浆界面、盾尾油脂界面、刀盘电机界面。盾构操作界面主要是包括了一些电机的控制按钮，如动力电机(停止-启动)按钮、皮带机(停止-启动)按钮、螺旋机(正转-反转)按钮、推进千斤顶(停止-伸)按钮、加泥电机(停止-启动)按钮、仿形刀手动(伸-缩)按钮、辅助电机(停止-启动)按钮、盾尾油脂(卸载-加载)按钮、注浆(卸载-加载)按钮、状态选择(推进-拼装)按钮等。动力单元界面、千斤顶选择界面、参数设定界面、同步注浆界面、盾尾油脂界面、刀盘电机界面的主要的功能是选择电机，将电机置于选中的状态，再通过盾构操作界面上的相应按钮来启动电机。各个界面之间可以通过选择键来进行切换。用户在进行盾构驾驶员培训时，首先题目信息采集单元13会从数据库11的题目存储单元111中调用培训题目数据，并显示在该输入与显示平台12上。然后用户根据题目进行答题，即对输入与显示平台12的相应界面进行操作。然后核对单元14对用户在输入与显示平台12上输入的数据进行采集，并调取出数据库11的答案存储单元112中相应的答案数据，将用户输入的数据与答案数据进行比对，若用户输入的数据与答案数据一致或者在答案数据的定义范围内，则表示用户答题正确，反之则表示答题错误，并将答题结果显示于输入与本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种盾构机驾驶培训系统，其特征在于，包括：一数据库，用于存储根据盾构现场施工经验总结获得的培训数据，该数据库又进一步包括一题目存储单元和一答案存储单元；一输入与显示平台，用于向用户显示模拟盾构机现场操作面板的数字界面，以及向用户提供输入功能；一题目信息采集单元，分别与该数据库及该输入与显示平台相连，用于从该数据库的题目存储单元中调用培训题目数据，并显示在该输入与显示平台上；一核对单元，分别与该数据库、该题目信息采集单元及该输入与显示平台相连，用于根据题目信息调取该数据库的答案存储单元中相应的答案信息，并与用户通过该输入与显示平台输入的答案数据进行比对，并将比对结果显示于该输入与显示平台上。

【技术特征摘要】
书所述范围，都应落在本发明的保护范围内。权利要求1.一种盾构机驾驶培训系统，其特征在于，包括一数据库，用于存储根据盾构现场施工经验总结获得的培训数据，该数据库又进一步包括一题目存储单元和一答案存储单元；一输入与显示平台，用于向用户显示模拟盾构机现场操作面板的数字界面，以及向用户提供输入功能；一题目信息采集单元，分别与该数据库及该输入与显示平台相连，用于从该数据库的题目存储单元中调用培训题目数据，并显示在该输入与显示平台上；一核对单元，分别与该数据库、该题目信息采集单元及该输入与显示平台相连，用于根据题目信息调取该数据库的答案存储单元中相应的答案信息，并与用户通过该输入与显示平台输入的答案数据进行比对，并将比对结果显示于该输入与显示平台上。2.如权利要求1所述的盾构机驾驶培训系统，其特征在于，该输入与显示平台上显示的数字界面包括盾构操作界面、动力单元界面、千斤顶选择界面、参数设定界面、同步注浆界面、盾尾油脂界面、刀盘电机界面。3.如权利要求1所述的盾构机驾驶培训系统，其特征在于，该输入与显示平台是一触摸屏。4.如权利要求1所述的盾构机驾驶培训系统，其特征在于，其还包括一三维动作生成单元，与该输入与显示平台相连，用于采集用户通过该输入与显示平台输入的盾构机运行数据，将盾构机的三维模型和实时动作显示在该...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈超白，俞国华，陈思铭，吴迁，刘杰，
申请(专利权)人：上海隧道工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31