[发明专利]土压平衡盾构机模拟训练方法及平台

说明书

本发明属于隧道交通建设盾构机操作仿真领域。一种土压平衡盾构机模拟训练方法，包括以下步骤：依托盾构机结构，构建盾构机和隧道施工三维模型，并在显示屏上显示；布设与所述盾构机相关动作对应的电气控制元器件，构建操作平台；模拟盾构机的相关动作，并进行模拟控制指令的输入；由控制系统接收模拟控制指令，并根据逻辑运算控制三维模型的动作，实现盾构机三维模型的仿真运动，并在显示屏上进行动态模拟。一种土压平衡盾构机模拟训练平台，包括机架、操作琴台、盾构机三维模型显示器和操作平台控制柜，在所述操作平台控制柜的中部设置有盾构机操作系统显示面板。本申请方法设计和结构设计合理，能够实现盾构机操作的仿真模拟，并便于快速拆卸移动。

技术领域

本发明属于隧道交通建设盾构机操作仿真领域，具体涉及一种土压平衡盾构机模拟训练方法及平台。

背景技术

盾构机司机为盾构机的操控者，传统盾构机司机培训方式为学员进入隧道盾构现场跟随操作熟练的盾构机司机进行现场学习操作知识，新学员动手操作机会少、学习速度慢，培养周期长。

随着虚拟训练技术的快速发展，利用虚拟技术构建各种训练环境与训练设施，通过3Dmax软件可以逼真的构建盾构机各个结构部件以及隧道施工现场环境。把电气控制技术与三维模型运动仿真技术结合对盾构机工作过程进行仿真模拟。同时虚拟训练操作考核不受时间、场地、气候等因素的影响，具有投资小，效率高，可操作性好等特点。

根据目前盾构机司机严重不足的现象，通过构建土压平衡盾构机模拟训练平台用于培训盾构机司机，该平台将能提高盾构机司机培训效率，提高盾构机司机的培养质量。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种土压平衡盾构机模拟训练方法及平台，其方法设计和结构设计合理，能够实现盾构机操作的仿真模拟，并便于快速拆卸移动。

为达到上述目的，所采取的技术方案是：

一种土压平衡盾构机模拟训练方法，包括以下步骤：

依托盾构机结构，构建盾构机和隧道施工三维模型，并在显示屏上显示；

布设与所述盾构机相关动作对应的电气控制元器件，构建操作平台；模拟盾构机的相关动作，并进行模拟控制指令的输入；

由控制系统接收模拟控制指令，并根据逻辑运算控制三维模型的动作，实现盾构机三维模型的仿真运动，并在显示屏上进行动态模拟。

根据本发明的土压平衡盾构机模拟训练方法，优选地，通过3Dmax软件进行盾构机和隧道施工三维模型的构建。

根据本发明的土压平衡盾构机模拟训练方法，优选地，在所述操作平台上进行操作指令的输入，由无线发射器进行模拟控制指令的发出，经控制系统的无线接收器接收模拟控制指令，并通过逻辑运算控制盾构机三维模型的相关部件的运动。

根据本发明的土压平衡盾构机模拟训练方法，优选地，还包括管片拼装模拟，具体包括以下步骤：

操控管片拼装模拟遥控器，发出拼装动作指令，由控制系统接收相应拼装动作指令，进而对盾构机三维模型中管片拼装部件进行操控；

在所述显示屏上进行动态模拟。

一种土压平衡盾构机模拟训练平台，包括：机架；操作琴台，用于进行模拟控制指令的发出；盾构机三维模型显示器，其用于盾构机三维模型的动态显示；和操作平台控制柜，其设置在所述机架上，用于接收所述模拟控制指令，并控制盾构机三维模型动作；其中，所述操作琴台设置在所述操作平台控制柜前部，所述盾构机三维模型显示器布设在所述操作平台控制柜的后部，在所述操作平台控制柜的中部设置有盾构机操作系统显示面板。

根据本发明的土压平衡盾构机模拟训练平台，优选地，所述操作琴台和所述盾构机操作系统显示面板均枢接设置在所述操作平台控制柜上。