地震模拟教学演示系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种地震模拟教学演示系统，包括水平地震模拟振动台、设备基础、教学演示装置和防护机罩，水平地震模拟振动台和防护机罩均安装于设备基础上，水平地震模拟振动台置于防护机罩内，教学演示装置包括摄像头、计算机和液晶显示器，摄像头用于监测水平地震模拟振动台，液晶显示器安装于防护机罩上，摄像头的信号输出端与计算机的视频信号输入端连接，计算机的视频信号输出端与液晶显示器的信号输入端连接。本系统兼具研究试验功能和教学演示功能，集成安装形成整体，充分考虑教学演示需要，以典型地震波波形为控制目标，演示试验功能强、系统安全性好、结构紧凑、安装简便、易于操作、工作能耗低、运行噪声小，便于推广。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种地震模拟教学演示系统，包括水平地震模拟振动台、设备基础、教学演示装置和防护机罩，水平地震模拟振动台和防护机罩均安装于设备基础上，水平地震模拟振动台置于防护机罩内，教学演示装置包括摄像头、计算机和液晶显示器，摄像头用于监测水平地震模拟振动台，液晶显示器安装于防护机罩上，摄像头的信号输出端与计算机的视频信号输入端连接，计算机的视频信号输出端与液晶显示器的信号输入端连接。本系统兼具研究试验功能和教学演示功能，集成安装形成整体，充分考虑教学演示需要，以典型地震波波形为控制目标，演示试验功能强、系统安全性好、结构紧凑、安装简便、易于操作、工作能耗低、运行噪声小，便于推广。【专利说明】地震模拟教学演示系统
本技术涉及一种地震模拟试验和教学演示系统，尤其涉及一种整体吊装、无特殊配套建设要求、多功能、安全、节能、环保的地震模拟教学演示系统，属于地震模拟的
。
技术介绍
地震是对人类社会影响重大的自然灾害之一，不论是民房建筑还是桥梁大坝，都需要进行抗震研究。抗震研究的主要手段有计算分析研究和试验研究，其中试验研究对于验证分析方法、预测评估建筑的抗震性能有着不可替代的作用，因此地震模拟试验在土木工程、桥梁、建筑、地下工程、水利等领域的科研和教学中都极为重要。地震模拟振动台是20世纪60年代发展起来的一种地震模拟试验的室内研究手段，在数十年的发展中，出现了机械式、电磁式和电液伺服式等多种类型的地震模拟振动台，其中电液伺服式地震模拟振动台由于易于实现低频大位移、激振机构紧凑、出力大等技术优势，已成为当今地震模拟振动台的主流。截至目前，研究所和大学已经建成的地震模拟试验系统往往只有地震模拟振动台，系统主要关注试验功能而忽视了教学演示功能。设备的操作往往需要专业培训、科普互动性不强，没有配置成套的观测记录手段、试验演示的生动性不够，缺少配套的安全防护措施、粉尘噪声污染大、观众观摩试验存在飞物伤人的安全隐患，同时需要专门建设配套的混凝土基础、冷却水塔、泵站和管网配套，设备接口复杂、安装调试周期长。经搜索专利文献资料，未发现能够充分兼顾试验研究和教学演示需求的地震模拟试验系统报道，未见公开的关于地震模拟试验和教学演示系统的文献，更未见相关产品在实际应用中使用。
技术实现思路
本技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种兼具研究试验功能和教学演示功能的地震模拟教学演示系统。本技术通过以下技术方案来实现上述目的:本技术所述地震模拟教学演示系统包括水平地震模拟振动台，还包括设备基础、教学演示装置和防护机罩，所述水平地震模拟振动台和所述防护机罩均安装于所述设备基础上，所述水平地震模拟振动台置于所述防护机罩内，所述教学演示装置包括摄像头、计算机和液晶显示器，所述摄像头用于监测所述水平地震模拟振动台，所述液晶显示器安装于所述防护机罩上，所述摄像头的信号输出端与所述计算机的视频信号输入端连接，所述计算机的视频信号输出端与所述液晶显示器的信号输入端连接。将水平地震模拟振动台置于防护机罩内，能够避免粉尘噪声污染大、观众观摩试验可能发生飞物伤人的问题，同时通过教学演示装置让观众实时了解地震模拟振动的动态，达到切身体会地震试验和教学演示的目的。将水平地震模拟振动台、教学演示装置和防护机罩均集中于设备基础上，能够实现整体吊装，并不再需要基础设备，只需置于空地上即可完成地震模拟教学演示功能。为了实现与视频信息对应的音频信号播放，所述教学演示装置还包括安装于所述防护机罩上的音箱，所述计算机的音频信号输出端与所述音箱的信号输入端连接。作为优选，所述计算机为面板式计算机，其自带的计算机显示器安装于所述防护机罩上。为了便于安装各部件，所述防护机罩包括相互连接的固定机罩和移动机罩，所述固定机罩安装于所述设备基础上，所述移动机罩通过导轨安装于所述固定机罩上或所述设备基础上并能够在水平方向移动。具体地，所述固定机罩为钢骨架镶钢制复合隔音板结构，所述移动机罩为钢骨架嵌钢化玻璃结构，所述水平地震模拟振动台的模型箱置于所述移动机罩远离所述固定机罩时所处的区域内，所述摄像头安装于所述固定机罩上并能够获取所述模型箱的视频信息，移动机罩的透明性能便于摄像头摄像，也便于直接观察。具体地，所述水平地震模拟振动台还包括台面、支撑导向机构、作动器、液压源和控制器，所述台面通过所述支撑导向机构安装于所述设备基础上，所述模型箱安装于所述台面上，所述作动器通过安装座安装于所述设备基础上，所述作动器和所述控制器置于所述固定机罩内，所述作动器的动力输入端与所述液压源的输出端连接，所述作动器的控制输入端与所述控制器的输出端连接，所述作动器的动力输出端与所述模型箱的动力输入端连接。更具体地，所述作动器包括伺服液压缸、电液伺服阀和位移反馈模块；所述液压源包括蓄能器组和自然冷却静音泵站。本技术的有益效果在于:本系统兼具研究试验功能和教学演示功能，集成安装形成整体，能够整体吊装，无特殊配套建设要求，充分考虑教学演示需要，以典型地震波波形为控制目标，演示试验功能强、系统安全性好、结构紧凑、安装简便、易于操作、工作能耗低、运行噪声小、节能环保，便于推广。【专利附图】【附图说明】图1是本技术所述地震模拟教学演示系统的主视透视效果图；图2是本技术所述地震模拟教学演示系统的主视外观效果图；图3本技术所述地震模拟教学演示系统去掉防护机罩后的主视图；图4本技术所述地震模拟教学演示系统去掉防护机罩后的俯视图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术作进一步说明:如图1-图4所示，本技术所述地震模拟教学演示系统包括水平地震模拟振动台、设备基础1、教学演示装置和防护机罩，所述水平地震模拟振动台和所述防护机罩均安装于所述设备基础I上，所述水平地震模拟振动台包括模型箱10、台面3、支撑导向机构4、作动器、液压源和控制器(图中未示出)，台面3通过支撑导向机构4安装于设备基础I上，模型箱10安装于台面3上，所述作动器包括伺服液压缸5、电液伺服阀6和位移反馈模块(图中未示出)，伺服液压缸5通过安装座2安装于设备基础I上；所述液压源包括蓄能器组7和自然冷却静音泵站8，蓄能器组7的四个蓄能器组成的分布在作动器的两边，并通过进回油管路与自然冷却静音泵站8中的油箱进行连接；所述防护机罩包括相互连接的固定机罩16和移动机罩9,固定机罩16为钢骨架镶钢制复合隔音板结构,移动机罩9为钢骨架嵌钢化玻璃结构，固定机罩16安装于设备基础I上，移动机罩9通过导轨安装于固定机罩16上(或设备基础I上)并能够在水平方向移动；所述作动器和控制器置于固定机罩16内，伺服液压缸5与蓄能器组7通过油管连接，电液伺服阀6串联在伺服液压缸5的进油管上，电液伺服阀6的控制输入端与控制器的输出端连接,伺服液压缸5的活塞杆与模型箱10的动力输入端连接；模型箱10置于移动机罩9远离固定机罩16时所处的区域内；所述教学演示装置包括摄像头11、面板式计算机(图中未示出)、液晶显示器12和音箱14，摄像头11安装于固定机罩16上并能够获取模型箱10的视频信息，音箱14、液晶显示器12和面板式计算机自带的计算机显示器13均嵌入式安装于固定机罩16上，摄像头11的信号输出端与面板式计算机的视频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王钰，胡绍全，陈颖，胡勇，严侠，张平，李思忠，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院总体工程研究所，
类型：实用新型
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