CN102768809A - 一种煤矿副井提升系统虚拟实训操作系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿副井提升系统虚拟实训操作方法，通过设置上位机及提升司机操作台、井口信号操作台和井底信号操作台，能够配合实现提升机司机、井底和井口信号工和安检工的协同模拟训练，对培训者进行煤矿副井提升系统仿真培训，具有直观性强，培训效果好，培训成本低等诸多优点，同时避免了受训者在现场设备上进行实操培训，杜绝因受训者设备误操作而引发的安全事故，保证企业采掘作业正常进行。

Description

一种煤矿副井提升系统虚拟实训操作系统和方法

技术领域

本发明涉及一种实训操作系统和方法，尤其涉及一种煤矿副井提升系统虚拟实训操作系统和方法。

背景技术

目前的煤矿设备操作培训，主要依靠理论培训和“传帮带”方式进行。理论培训主要是培训人员通过口授、板书、ppt、平面动画等方式对受训人员进行培训，由于培训过程中脱离井下环境，内容较为抽象，缺乏临场感，因而培训效果较差。而通过老技术工人在现场设备上进行“传帮带”方式培训，受训者学习效率不高；并且，在学习过程中如果出现设备误操作，将会引发严重的安全事故，影响正常的采掘作业。目前矿井提升系统培训更是如此，缺乏实训手段和方法，同时，现有的培训方法无法实现提升机司机、井底和井口信号工，以及安检工的协同模拟训练。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤矿副井提升系统虚拟实训操作系统和方法，能够对培训者进行煤矿副井提升系统仿真培训，提高培训效果，保证企业采掘作业正常进行，避免培训过程中因设备误操作而引发的安全事故，同时能够实现提升机司机、井底和井口信号工，以及安检工的协同模拟训练。

本发明采用下述技术方案：

一种煤矿副井提升系统虚拟实训操作方法，其特征在于：包括以下步骤：

A:受训者进行操作流程模式选择，如果选择提人模式，进入B步骤；如果选择提物模式，进入K步骤；如果选择火工模式，进入K步骤；如果选择检修模式，进入B步骤；

B:受训者进行提人模式选择，如果选择向下送人模式，进入C步骤；如果选择向上送人模式，进入步骤G；

C:上位机系统通过显示器模拟显示人员进入罐笼中后，井口信号工利用井口信号操作台上设置的控制按钮依次完成关闭罐帘、关闭安全门和升起摇台的操作，井口信号操作台通过上位机系统将罐帘、安全门和摇台的最终状态信号传输至提升司机操作台；提升司机操作台接收到信号后，通过提升司机操作台上设置的罐帘、安全门和摇台状态信号灯显示出来，同时语音提示装置提示提升机司机和井口信号工井底将要执行向下送人操作，然后进入D步骤；

D：提升机司机通过提升司机操作台上设置的控制按钮向上位机系统发送执行向下送人操作的确定信号，上位机系统将接收到此信号的时间与井口信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号时间相比较，如果提升司机操作台发送信号的时间早或未接收到井口信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号，则上位机系统拒绝提升司机操作台后续发送的相关操作命令，直至接收到井口信号操作台发送的完成升起摇台的信号后，提升司机操作台再次发送执行向下送人操作的确定信号；如果提升司机操作台发送信号的时间晚，则接受提升司机操作台后续发送的相关操作命令，进入步骤E；

E: 提升机司机利用提升司机操作台上设置的提升机刹车控制手柄和提升机速度控制手柄控制罐笼开始向下运动，直至液晶屏模拟显示罐笼到达井底；上位机系统通过提升司机操作台设置的液晶屏模拟显示罐笼在副井中的具体位置和罐笼的速度，以及各种静态、动态提升参数和速度图、力图等各种工作曲线，然后进入步骤F；

F: 罐笼到达井底后，井底信号工利用井底信号操作台上设置的控制按钮依次完成放下摇台、打开安全门和打开罐帘的操作，井底信号操作台通过上位机系统将摇台、罐帘和安全门的状态信号传输至提升司机操作台和井口信号操作台，并通过提升司机操作台上设置的摇台、罐帘和安全门状态信号灯显示出来，当完成以上操作后，上位机系统将通过显示器模拟显示人员离开罐笼，完成此次向下送人的操作；

G:上位机系统通过显示器模拟显示人员进入罐笼中后，井底信号工利用井底信号操作台上设置的控制按钮依次完成关闭罐帘、关闭安全门和升起摇台的操作，井底信号操作台通过上位机系统将罐帘、安全门和摇台的最终状态信号传输至提升司机操作台；提升司机操作台接收到信号后，通过提升司机操作台上设置的罐帘、安全门和摇台状态信号灯显示出来，同时语音提示装置提示提升机司机和井口信号工井底将要执行向上送人操作，然后进入H步骤；

H：提升机司机通过提升司机操作台上设置的控制按钮向上位机系统发送执行向上送人操作的确定信号，上位机系统将接收到此信号的时间与井底信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号时间相比较，如果提升司机操作台发送信号的时间早或未接收到井底信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号，则上位机系统拒绝提升司机操作台后续发送的相关操作命令，直至接收到井底信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号后，提升司机操作台再次发送执行向上送人操作的确定信号；如果提升司机操作台发送信号的时间晚，则接受提升司机操作台后续发送的相关操作命令，进入步骤I；

I: 提升机司机利用提升司机操作台上设置的提升机刹车控制手柄和提升机速度控制手柄控制罐笼开始向上运动，直至液晶屏模拟显示罐笼到达井口；上位机系统通过提升司机操作台设置的液晶屏模拟显示罐笼在副井中的具体位置和罐笼的速度，以及各种静态、动态提升参数和速度图、力图等各种工作曲线，然后进入步骤J；

J: 罐笼到达井口后，井底信号工利用井口信号操作台上设置的控制按钮依次完成放下摇台、打开安全门和打开罐帘的操作，井口信号操作台通过上位机系统将摇台、安全门和罐帘的状态信号传输至提升司机操作台和井底信号操作台，并通过提升司机操作台上设置的摇台、安全门和罐帘状态信号灯显示出来，当完成以上操作后，上位机系统通过显示器模拟显示人员离开罐笼，完成此次向上送人的操作；

K：受训者进行提物模式选择，如果选择向下送物模式，进入L步骤；如果选择向上送人模式，进入步骤P；

L:上位机系统通过显示器模拟显示矿车准备进入罐笼中后，井口信号工利用井口信号操作台上设置的控制按钮依次完成关闭阻车器、打开前起爪、推车器前进、推车器后退、关闭前起爪、打开阻车器、关闭罐帘、关闭安全门和升起摇台的操作，井口信号操作台通过上位机系统将阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台的最终状态信号传输至提升司机操作台；提升司机操作台接收到信号后，通过提升司机操作台上设置的阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台状态信号灯显示出来，同时语音提示装置提示提升机司机和井口信号工井底将要执行向下送物操作，然后进入M步骤；

M：提升机司机通过提升司机操作台上设置的控制按钮向上位机系统发送执行向下送物操作的确定信号，上位机系统将接收到此信号的时间与井口信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号时间相比较，如果提升司机操作台发送信号的时间早或未接收到井口信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号，则上位机系统拒绝提升司机操作台后续发送的相关操作命令，直至接收到井口信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号后，提升司机操作台再次发送执行向下送物操作的确定信号；如果提升司机操作台发送信号的时间晚，则接受提升司机操作台后续发送的相关操作命令，进入步骤N；

N: 提升机司机利用提升司机操作台上设置的提升机刹车控制手柄和提升机速度控制手柄控制罐笼开始向下运动，直至液晶屏模拟显示罐笼到达井底；上位机系统通过提升司机操作台设置的液晶屏模拟显示罐笼在副井中的具体位置和罐笼的速度，以及各种静态、动态提升参数和速度图、力图等各种工作曲线，然后进入步骤O；

O: 罐笼到达井底后，井底信号工利用井底信号操作台上设置的控制按钮依次完成放下摇台、关闭阻车器、打开前起爪、推车器前进、推车器后退、关闭前起爪、打开阻车器、打开罐帘、打开安全门的操作，井底信号操作台通过上位机系统将阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台的状态信号传输至提升司机操作台和井口信号操作台，并通过提升司机操作台上设置的阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台状态信号灯显示出来，当完成以上操作后，上位机系统通过显示器模拟矿车离开罐笼，完成此次向下送物的操作；

P:上位机系统通过显示器模拟显示矿车进入罐笼中后，井底信号工利用井底信号操作台上设置的控制按钮依次完成关闭阻车器、打开前起爪、推车器后退、关闭前起爪、打开阻车器、关闭安全门、关闭罐帘和升起摇台的操作，井底信号操作台通过上位机系统将阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台的状态信号传输至提升司机操作台；提升司机操作台接收到信号后，通过提升司机操作台上设置的阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台状态信号灯显示出来，同时语音提示装置提示提升机司机和井口信号工井底将要执行向上送物操作，然后进入Q步骤；

Q：提升机司机通过提升司机操作台上设置的控制按钮向上位机系统发送执行向上送物操作的确定信号，上位机系统将接收到此信号的时间与井底信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号时间相比较，如果提升司机操作台发送信号的时间早或未接收到井底信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号，则上位机系统拒绝提升司机操作台后续发送的相关操作命令，直至接收到井底信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号后，提升司机操作台再次发送执行向上送物操作的确定信号；如果提升司机操作台发送信号的时间晚，则接受提升司机操作台后续发送的相关操作命令，进入步骤R；

R: 提升机司机利用提升司机操作台上设置的提升机刹车控制手柄和提升机速度控制手柄控制罐笼开始向上运动，直至液晶屏模拟显示罐笼到达井口；上位机系统通过提升司机操作台设置的液晶屏模拟显示罐笼在副井中的具体位置和罐笼的速度，以及各种静态、动态提升参数和速度图、力图等各种工作曲线，然后进入步骤S；

S: 罐笼到达井口后，井底信号工利用井口信号操作台上设置的控制按钮依次完成打开摇台、关闭安全门、放下罐帘、关闭阻车器、打开前起爪、推车器前进、推车器后退、关闭前起爪和打开阻车器的操作，井口信号操作台通过上位机系统将阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台的状态信号传输至提升司机操作台和井底信号操作台，并通过提升司机操作台上设置的阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台状态信号灯显示出来，当完成以上操作后，上位机系统通过显示器模拟显示矿车离开罐笼，完成此次向上送物的操作。

还包括自动评分系统，当受训者通过相关按钮进行实训操作时，如果操作顺序错误或操作时间错误时，将会扣除相应分数，并最终以百分制评分标准显示在提升司机操作台中的液晶屏上。

包括相互通信的上位机系统和下位机系统，所述的上位机系统包括计算机和显示器；所述的下位机系统包括提升司机操作台、井口信号操作台和井底信号操作台，提升司机操作台包括第一控制模块，第一控制模块的输出端分别连接第一指示模块的信号输入端，第一控制模块的输出端连接显示模块和语音提示装置的信号输入端，第一输入模块的信号输出端连接第一控制模块的信号输入端；所述的井口信号操作台包括第二控制模块，第二控制模块的输出端连接第二指示模块的信号输入端，第二输入模块的信号输出端连接第二控制模块的信号输入端；所述的井底信号操作台包括第三控制模块，第三控制模块的输出端连接第三指示模块的信号输入端，第三输入模块的信号输出端连接第三控制模块的信号输入端。

所述的第一指示模块包括多个指示灯，第一输入模块包括多个操作手柄和控制按钮。

所述的第一指示模块包括36个指示灯, 第一输入模块包括2个操作手柄和20个控制按钮。

所述的显示模块采用液晶显示屏。

所述的第二输入模块包括多个指示灯，第二输入模块包括多个控制按钮。

所述的第二输入模块包括100个指示灯，第二输入模块包括50个控制按钮。

所述的第三输入模块包括多个指示灯，第三输入模块包括多个控制按钮。

所述的第三输入模块包括100个指示灯，第三输入模块包括50个控制按钮。

本发明设置上位机及提升司机操作台、井口信号操作台和井底信号操作台，能够配合实现提升机司机、井底和井口信号工和安检工的协同模拟训练，对培训者进行煤矿副井提升系统仿真培训，具有直观性强，培训效果好，培训成本低等诸多优点，同时避免了受训者在现场设备上进行实操培训，杜绝因受训者设备误操作而引发的安全事故，保证企业采掘作业正常进行。

附图说明

图1为本发明所述提升司机操作台的原理框图；

图2为本发明所述井口信号操作台的原理框图；

图3为本发明所述井底信号操作台的原理框图；

图4本发明所述的煤矿副井提升系统虚拟实训操作方法的流程简图；

图5至图7为本发明所述的煤矿副井提升系统虚拟实训操作方法的详细流程示意图。

具体实施方式

本发明包括相互通信的上位机系统和下位机系统，上位机系统包括计算机和显示器；下位机系统包括提升司机操作台、井口信号操作台和井底信号操作台。

如图1所示，所述的提升司机操作台包括第一控制模块，第一控制模块的输出端分别连接第一指示模块的信号输入端，第一指示模块包括多个指示灯；第一控制模块的输出端连接显示模块和语音提示装置的信号输入端，显示模块采用液晶显示屏；第一输入模块的信号输出端连接第一控制模块的信号输入端，第一输入模块包括多个操作手柄和控制按钮。在本实施例中，提升司机操作台中的第一控制模块采用单片机，第一指示模块包括36个反映各种提升状态的指示灯，第一输入模块包括2个操作手柄和20个控制按钮，2个操作手柄分别为实现刹车和调速控制功能的提升机刹车控制手柄和提升机速度控制手柄，20个控制按钮分别实现提人、提物、火工、检修等各种控制功能；液晶屏可在上位机的控制下模拟显示各种静态、动态提升参数和速度图、力图等各种工作曲线。

如图2所示，所述的井口信号操作台包括第二控制模块，第二控制模块的输出端连接第二指示模块的信号输入端，第二输入模块包括多个指示灯；第二输入模块的信号输出端连接第二控制模块的信号输入端。在本实施例中，井口信号操作台中的第二控制模块采用单片机，第二输入模块包括100个指示灯，100个信号灯主要模拟显示提升机、阻车器、摇台、安全门、推车机、运料矿车等各种设备的状态；第二输入模块包括50个控制按钮，50个控制按钮用于发送各种控制信号。

如图3所示，所述的井底信号操作台包括第三控制模块，第三控制模块的输出端连接第三指示模块的信号输入端，第三指示模块包括多个指示灯；第三输入模块的信号输出端连接第三控制模块的信号输入端。在本实施例中，井底信号操作台中的第三控制模块采用单片机，第三输入模块包括100个指示灯，100个信号灯主要模拟显示提升机、阻车器、摇台、安全门、推车机、运料矿车等各种设备的状态；第三输入模块包括50个控制按钮，50个控制按钮用于发送各种控制信号。

所述的上位机系统通过提升司机操作台、井口信号操作台和井底信号操作台发送的各项指令，仿真系统能够实现对罐笼运行状态、人员上下、设备装卸、推车器、摇台动作、安全门开关、阻车器等进行三维仿真。本发明的培训模式分为两种，一种为标准操作流程模式，即按照标准操作流程，受训者根据语音提示进行提人、提物、火工、检修的模拟操作；另一种为考核评分模式，受训者根据提人、提物、火工、检修等不同情况进行操作，上位机系统最终根据受训者的操作情况进行打分，并显示出误操作可能带来的后果。

本发明在使用时，提升机司机、井底和井口信号工可分别使用提升司机操作台、井底信号操作台和井口信号操作台进行培训，同时可配备安检工协同模拟训练。模拟培训时，提升机司机、井底和井口信号工可分别使用提升司机操作台、井底信号操作台和井口信号操作台上设置的各个按钮，并根据相关指示灯的提示，安装规定的流程完成提人、提物、火工或检修的操作，或通过本发明进行考核。

如图4至图7所示，本发明所述的煤矿副井提升系统虚拟实训操作方法的包括以下步骤：

A:受训者进行操作流程模式选择，如果选择提人模式，进入B步骤；如果选择提物模式，进入K步骤；如果选择火工模式，进入K步骤；如果选择检修模式，进入B步骤；

B:受训者进行提人模式选择，如果选择向下送人模式，进入C步骤；如果选择向上送人模式，进入步骤G；

C:上位机系统通过显示器模拟显示人员进入罐笼中后，井口信号工利用井口信号操作台上设置的控制按钮依次完成关闭罐帘、关闭安全门和升起摇台的操作，井口信号操作台通过上位机系统将罐帘、安全门和摇台的最终状态信号传输至提升司机操作台；提升司机操作台接收到信号后，通过提升司机操作台上设置的罐帘、安全门和摇台状态信号灯显示出来，同时语音提示装置提示提升机司机和井口信号工井底将要执行向下送人操作，然后进入D步骤；

D：提升机司机通过提升司机操作台上设置的控制按钮向上位机系统发送执行向下送人操作的确定信号，上位机系统将接收到此信号的时间与井口信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号时间相比较，如果提升司机操作台发送信号的时间早或未接收到井口信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号，则上位机系统拒绝提升司机操作台后续发送的相关操作命令，直至接收到井口信号操作台发送的完成升起摇台的信号后，提升司机操作台再次发送执行向下送人操作的确定信号；如果提升司机操作台发送信号的时间晚，则接受提升司机操作台后续发送的相关操作命令，进入步骤E；

E: 提升机司机利用提升司机操作台上设置的提升机刹车控制手柄和提升机速度控制手柄控制罐笼开始向下运动，直至液晶屏模拟显示罐笼到达井底；上位机系统通过提升司机操作台设置的液晶屏模拟显示罐笼在副井中的具体位置和罐笼的速度，以及各种静态、动态提升参数和速度图、力图等各种工作曲线，然后进入步骤F；

F: 罐笼到达井底后，井底信号工利用井底信号操作台上设置的控制按钮依次完成放下摇台、打开安全门和打开罐帘的操作，井底信号操作台通过上位机系统将摇台、罐帘和安全门的状态信号传输至提升司机操作台和井口信号操作台，并通过提升司机操作台上设置的摇台、罐帘和安全门状态信号灯显示出来，当完成以上操作后，上位机系统通过显示器模拟显示人员离开罐笼，完成此次向下送人的操作；

G:上位机系统通过显示器模拟显示人员进入罐笼中后，井底信号工利用井底信号操作台上设置的控制按钮依次完成关闭罐帘、关闭安全门和升起摇台的操作，井底信号操作台通过上位机系统将罐帘、安全门和摇台的最终状态信号传输至提升司机操作台；提升司机操作台接收到信号后，通过提升司机操作台上设置的罐帘、安全门和摇台状态信号灯显示出来，同时语音提示装置提示提升机司机和井口信号工井底将要执行向上送人操作，然后进入H步骤；

H：提升机司机通过提升司机操作台上设置的控制按钮向上位机系统发送执行向上送人操作的确定信号，上位机系统将接收到此信号的时间与井底信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号时间相比较，如果提升司机操作台发送信号的时间早或未接收到井底信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号，则上位机系统拒绝提升司机操作台后续发送的相关操作命令，直至接收到井底信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号后，提升司机操作台再次发送执行向上送人操作的确定信号；如果提升司机操作台发送信号的时间晚，则接受提升司机操作台后续发送的相关操作命令，进入步骤I；

I: 提升机司机利用提升司机操作台上设置的提升机刹车控制手柄和提升机速度控制手柄控制罐笼开始向上运动，直至液晶屏模拟显示罐笼到达井口；上位机系统通过提升司机操作台设置的液晶屏模拟显示罐笼在副井中的具体位置和罐笼的速度，以及各种静态、动态提升参数和速度图、力图等各种工作曲线，然后进入步骤J；

J: 罐笼到达井口后，井底信号工利用井口信号操作台上设置的控制按钮依次完成放下摇台、打开安全门和打开罐帘的操作，井口信号操作台通过上位机系统将摇台、安全门和罐帘的状态信号传输至提升司机操作台和井底信号操作台，并通过提升司机操作台上设置的摇台、安全门和罐帘状态信号灯显示出来，当完成以上操作后，上位机系统通过显示器模拟显示人员离开罐笼，完成此次向上送人的操作；

K：受训者进行提物模式选择，如果选择向下送物模式，进入L步骤；如果选择向上送人模式，进入步骤P；

L:上位机系统通过显示器模拟显示矿车准备进入罐笼中后，井口信号工利用井口信号操作台上设置的控制按钮依次完成关闭阻车器、打开前起爪、推车器前进、推车器后退、关闭前起爪、打开阻车器、关闭罐帘、关闭安全门和升起摇台的操作，井口信号操作台通过上位机系统将阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台的最终状态信号传输至提升司机操作台；提升司机操作台接收到信号后，通过提升司机操作台上设置的阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台状态信号灯显示出来，同时语音提示装置提示提升机司机和井口信号工井底将要执行向下送物操作，然后进入M步骤；

M：提升机司机通过提升司机操作台上设置的控制按钮向上位机系统发送执行向下送物操作的确定信号，上位机系统将接收到此信号的时间与井口信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号时间相比较，如果提升司机操作台发送信号的时间早或未接收到井口信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号，则上位机系统拒绝提升司机操作台后续发送的相关操作命令，直至接收到井口信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号后，提升司机操作台再次发送执行向下送物操作的确定信号；如果提升司机操作台发送信号的时间晚，则接受提升司机操作台后续发送的相关操作命令，进入步骤N；

N: 提升机司机利用提升司机操作台上设置的提升机刹车控制手柄和提升机速度控制手柄控制罐笼开始向下运动，直至液晶屏模拟显示罐笼到达井底；上位机系统通过提升司机操作台设置的液晶屏模拟显示罐笼在副井中的具体位置和罐笼的速度，以及各种静态、动态提升参数和速度图、力图等各种工作曲线，然后进入步骤O；

O: 罐笼到达井底后，井底信号工利用井底信号操作台上设置的控制按钮依次完成放下摇台、关闭阻车器、打开前起爪、推车器前进、推车器后退、关闭前起爪、打开阻车器、打开罐帘、打开安全门的操作，井底信号操作台通过上位机系统将阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台的状态信号传输至提升司机操作台和井口信号操作台，并通过提升司机操作台上设置的阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台状态信号灯显示出来，当完成以上操作后，上位机系统通过显示器模拟矿车离开罐笼，完成此次向下送物的操作；

P:上位机系统通过显示器模拟显示矿车进入罐笼中后，井底信号工利用井底信号操作台上设置的控制按钮依次完成关闭阻车器、打开前起爪、推车器后退、关闭前起爪、打开阻车器、关闭安全门、关闭罐帘和升起摇台的操作，井底信号操作台通过上位机系统将阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台的状态信号传输至提升司机操作台；提升司机操作台接收到信号后，通过提升司机操作台上设置的阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台状态信号灯显示出来，同时语音提示装置提示提升机司机和井口信号工井底将要执行向上送物操作，然后进入Q步骤；

Q：提升机司机通过提升司机操作台上设置的控制按钮向上位机系统发送执行向上送物操作的确定信号，上位机系统将接收到此信号的时间与井底信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号时间相比较，如果提升司机操作台发送信号的时间早或未接收到井底信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号，则上位机系统拒绝提升司机操作台后续发送的相关操作命令，直至接收到井底信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号后，提升司机操作台再次发送执行向上送物操作的确定信号；如果提升司机操作台发送信号的时间晚，则接受提升司机操作台后续发送的相关操作命令，进入步骤R；

R: 提升机司机利用提升司机操作台上设置的提升机刹车控制手柄和提升机速度控制手柄控制罐笼开始向上运动，直至液晶屏模拟显示罐笼到达井口；上位机系统通过提升司机操作台设置的液晶屏模拟显示罐笼在副井中的具体位置和罐笼的速度，以及各种静态、动态提升参数和速度图、力图等各种工作曲线，然后进入步骤S；

S: 罐笼到达井口后，井底信号工利用井口信号操作台上设置的控制按钮依次完成打开摇台、关闭安全门、放下罐帘、关闭阻车器、打开前起爪、推车器前进、推车器后退、关闭前起爪和打开阻车器的操作，井口信号操作台通过上位机系统将阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台的状态信号传输至提升司机操作台和井底信号操作台，并通过提升司机操作台上设置的阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台状态信号灯显示出来，当完成以上操作后，上位机系统通过显示器模拟显示矿车离开罐笼，完成此次向上送物的操作。

本发明所述的煤矿副井提升系统虚拟实训操作方法还包括自动评分系统，当受训者通过相关按钮进行实训操作时，如果操作顺序错误或操作时间错误时，将会扣除相应分数，并最终以百分制评分标准显示在提升司机操作台中的液晶屏上。如步骤C中，井口信号工在上位机系统通过显示器模拟显示人员还未进入罐笼中时，即按下井口信号操作台上设置的控制按钮，或未能依次完成关闭罐帘、关闭安全门和升起摇台的操作等，上位机系统会自动扣除预先设定的相应分数，并记录扣除分数的总值，在整个实训操作完成后，并最终以百分制评分标准显示在提升司机操作台中的液晶屏上。同时，系统还可根据受训者错误操作，模拟显示误操作可能带来的后果。

下面具体叙述提升机司机、井底和井口信号工相互配合完成从井底提人的操作过程：

第一步，提升机司机、井底和井口信号工可分别使用提升司机操作台、井底信号操作台和井口信号操作台，并选择从井底提人模式；

第二步，上位机系统通过显示器模拟显示人员进入罐笼中，然后井底信号工通过井底信号操作台依次按下罐帘关闭、安全门关闭和摇台升起按钮，井底信号操作台上的罐帘信号灯、安全门信号灯和摇台信号灯将会亮起，同时显示提人上罐的数字，此时，井底信号操作台通过上位机系统将罐帘、安全门和摇台的最终状态信号传输至提升司机操作台；提升司机操作台接收到信号后，通过提升司机操作台上设置的罐帘、安全门和摇台状态信号灯显示出来，同时语音提示装置提示提升机司机和井口信号工井底将要执行向上送人操作；

第三步，提升机司机通过提升司机操作台上设置的控制按钮向上位机系统发送执行向上送人操作的确定信号，上位机系统将接收到此信号的时间与井底信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号时间相比较，如果提升司机操作台发送信号的时间早或未接收到井底信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号，则上位机系统拒绝提升司机操作台后续发送的相关操作命令，直至接收到井底信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号后，提升司机操作台再次发送执行向上送人操作的确定信号；如果提升司机操作台发送信号的时间晚，则接受提升司机操作台后续发送的相关操作命令；

第四步，提升机司机利用提升司机操作台上设置的提升机刹车控制手柄和提升机速度控制手柄控制罐笼开始向上运动，直至液晶屏模拟显示罐笼到达井口；上位机系统通过提升司机操作台设置的液晶屏模拟显示罐笼在副井中的具体位置和罐笼的速度，以及各种静态、动态提升参数和速度图、力图等各种工作曲线；

第五步，当罐笼停至井口后，井底信号工利用井口信号操作台上设置的控制按钮依次完成放下摇台、打开安全门和打开罐帘的操作，井口信号操作台通过上位机系统将摇台、安全门和罐帘的状态信号传输至提升司机操作台和井底信号操作台，并通过提升司机操作台上设置的摇台、安全门和罐帘状态信号灯显示出来，当完成以上操作后，上位机系统通过显示器模拟显示人员离开罐笼，完成此次向上送人的操作。

本发明中，提人与检修模式的操作流程一致；提物与火工模式操作流程基本一致，区别仅在于提升机加速度、减速度和匀速度略有不同，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种煤矿副井提升系统虚拟实训操作方法，其特征在于：包括以下步骤：

A:受训者进行操作流程模式选择，如果选择提人模式，进入B步骤；如果选择提物模式，进入K步骤；如果选择火工模式，进入K步骤；如果选择检修模式，进入B步骤；

B:受训者进行提人模式选择，如果选择向下送人模式，进入C步骤；如果选择向上送人模式，进入步骤G；

C:上位机系统通过显示器模拟显示人员进入罐笼中后，井口信号工利用井口信号操作台上设置的控制按钮依次完成关闭罐帘、关闭安全门和升起摇台的操作，井口信号操作台通过上位机系统将罐帘、安全门和摇台的最终状态信号传输至提升司机操作台；提升司机操作台接收到信号后，通过提升司机操作台上设置的罐帘、安全门和摇台状态信号灯显示出来，同时语音提示装置提示提升机司机和井口信号工井底将要执行向下送人操作，然后进入D步骤；

D：提升机司机通过提升司机操作台上设置的控制按钮向上位机系统发送执行向下送人操作的确定信号，上位机系统将接收到此信号的时间与井口信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号时间相比较，如果提升司机操作台发送信号的时间早或未接收到井口信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号，则上位机系统拒绝提升司机操作台后续发送的相关操作命令，直至接收到井口信号操作台发送的完成升起摇台的信号后，提升司机操作台再次发送执行向下送人操作的确定信号；如果提升司机操作台发送信号的时间晚，则接受提升司机操作台后续发送的相关操作命令，进入步骤E；

E: 提升机司机利用提升司机操作台上设置的提升机刹车控制手柄和提升机速度控制手柄控制罐笼开始向下运动，直至液晶屏模拟显示罐笼到达井底；上位机系统通过提升司机操作台设置的液晶屏模拟显示罐笼在副井中的具体位置和罐笼的速度，以及各种静态、动态提升参数和速度图、力图等各种工作曲线，然后进入步骤F；

F: 罐笼到达井底后，井底信号工利用井底信号操作台上设置的控制按钮依次完成放下摇台、打开安全门和打开罐帘的操作，井底信号操作台通过上位机系统将摇台、罐帘和安全门的状态信号传输至提升司机操作台和井口信号操作台，并通过提升司机操作台上设置的摇台、罐帘和安全门状态信号灯显示出来，当完成以上操作后，上位机系统将通过显示器模拟显示人员离开罐笼，完成此次向下送人的操作；

G:上位机系统通过显示器模拟显示人员进入罐笼中后，井底信号工利用井底信号操作台上设置的控制按钮依次完成关闭罐帘、关闭安全门和升起摇台的操作，井底信号操作台通过上位机系统将罐帘、安全门和摇台的最终状态信号传输至提升司机操作台；提升司机操作台接收到信号后，通过提升司机操作台上设置的罐帘、安全门和摇台状态信号灯显示出来，同时语音提示装置提示提升机司机和井口信号工井底将要执行向上送人操作，然后进入H步骤；

H：提升机司机通过提升司机操作台上设置的控制按钮向上位机系统发送执行向上送人操作的确定信号，上位机系统将接收到此信号的时间与井底信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号时间相比较，如果提升司机操作台发送信号的时间早或未接收到井底信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号，则上位机系统拒绝提升司机操作台后续发送的相关操作命令，直至接收到井底信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号后，提升司机操作台再次发送执行向上送人操作的确定信号；如果提升司机操作台发送信号的时间晚，则接受提升司机操作台后续发送的相关操作命令，进入步骤I；

I: 提升机司机利用提升司机操作台上设置的提升机刹车控制手柄和提升机速度控制手柄控制罐笼开始向上运动，直至液晶屏模拟显示罐笼到达井口；上位机系统通过提升司机操作台设置的液晶屏模拟显示罐笼在副井中的具体位置和罐笼的速度，以及各种静态、动态提升参数和速度图、力图等各种工作曲线，然后进入步骤J；

J: 罐笼到达井口后，井底信号工利用井口信号操作台上设置的控制按钮依次完成放下摇台、打开安全门和打开罐帘的操作，井口信号操作台通过上位机系统将摇台、安全门和罐帘的状态信号传输至提升司机操作台和井底信号操作台，并通过提升司机操作台上设置的摇台、安全门和罐帘状态信号灯显示出来，当完成以上操作后，上位机系统通过显示器模拟显示人员离开罐笼，完成此次向上送人的操作；

K：受训者进行提物模式选择，如果选择向下送物模式，进入L步骤；如果选择向上送人模式，进入步骤P；

L:上位机系统通过显示器模拟显示矿车准备进入罐笼中后，井口信号工利用井口信号操作台上设置的控制按钮依次完成关闭阻车器、打开前起爪、推车器前进、推车器后退、关闭前起爪、打开阻车器、关闭罐帘、关闭安全门和升起摇台的操作，井口信号操作台通过上位机系统将阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台的最终状态信号传输至提升司机操作台；提升司机操作台接收到信号后，通过提升司机操作台上设置的阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台状态信号灯显示出来，同时语音提示装置提示提升机司机和井口信号工井底将要执行向下送物操作，然后进入M步骤；

M：提升机司机通过提升司机操作台上设置的控制按钮向上位机系统发送执行向下送物操作的确定信号，上位机系统将接收到此信号的时间与井口信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号时间相比较，如果提升司机操作台发送信号的时间早或未接收到井口信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号，则上位机系统拒绝提升司机操作台后续发送的相关操作命令，直至接收到井口信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号后，提升司机操作台再次发送执行向下送物操作的确定信号；如果提升司机操作台发送信号的时间晚，则接受提升司机操作台后续发送的相关操作命令，进入步骤N；

N: 提升机司机利用提升司机操作台上设置的提升机刹车控制手柄和提升机速度控制手柄控制罐笼开始向下运动，直至液晶屏模拟显示罐笼到达井底；上位机系统通过提升司机操作台设置的液晶屏模拟显示罐笼在副井中的具体位置和罐笼的速度，以及各种静态、动态提升参数和速度图、力图等各种工作曲线，然后进入步骤O；

O: 罐笼到达井底后，井底信号工利用井底信号操作台上设置的控制按钮依次完成放下摇台、关闭阻车器、打开前起爪、推车器前进、推车器后退、关闭前起爪、打开阻车器、打开罐帘、打开安全门的操作，井底信号操作台通过上位机系统将阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台的状态信号传输至提升司机操作台和井口信号操作台，并通过提升司机操作台上设置的阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台状态信号灯显示出来，当完成以上操作后，上位机系统通过显示器模拟矿车离开罐笼，完成此次向下送物的操作；

P:上位机系统通过显示器模拟显示矿车进入罐笼中后，井底信号工利用井底信号操作台上设置的控制按钮依次完成关闭阻车器、打开前起爪、推车器后退、关闭前起爪、打开阻车器、关闭安全门、关闭罐帘和升起摇台的操作，井底信号操作台通过上位机系统将阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台的状态信号传输至提升司机操作台；提升司机操作台接收到信号后，通过提升司机操作台上设置的阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台状态信号灯显示出来，同时语音提示装置提示提升机司机和井口信号工井底将要执行向上送物操作，然后进入Q步骤；

Q：提升机司机通过提升司机操作台上设置的控制按钮向上位机系统发送执行向上送物操作的确定信号，上位机系统将接收到此信号的时间与井底信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号时间相比较，如果提升司机操作台发送信号的时间早或未接收到井底信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号，则上位机系统拒绝提升司机操作台后续发送的相关操作命令，直至接收到井底信号操作台发送的完成升起摇台操作的信号后，提升司机操作台再次发送执行向上送物操作的确定信号；如果提升司机操作台发送信号的时间晚，则接受提升司机操作台后续发送的相关操作命令，进入步骤R；

R: 提升机司机利用提升司机操作台上设置的提升机刹车控制手柄和提升机速度控制手柄控制罐笼开始向上运动，直至液晶屏模拟显示罐笼到达井口；上位机系统通过提升司机操作台设置的液晶屏模拟显示罐笼在副井中的具体位置和罐笼的速度，以及各种静态、动态提升参数和速度图、力图等各种工作曲线，然后进入步骤S；

S: 罐笼到达井口后，井底信号工利用井口信号操作台上设置的控制按钮依次完成打开摇台、关闭安全门、放下罐帘、关闭阻车器、打开前起爪、推车器前进、推车器后退、关闭前起爪和打开阻车器的操作，井口信号操作台通过上位机系统将阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台的状态信号传输至提升司机操作台和井底信号操作台，并通过提升司机操作台上设置的阻车器、前起爪、推车器、罐帘、安全门和摇台状态信号灯显示出来，当完成以上操作后，上位机系统通过显示器模拟显示矿车离开罐笼，完成此次向上送物的操作。

2.如权利要求1所述的煤矿副井提升系统虚拟实训操作方法，其特征在于：还包括自动评分系统，当受训者通过相关按钮进行实训操作时，如果操作顺序错误或操作时间错误时，将会扣除相应分数，并最终以百分制评分标准显示在提升司机操作台中的液晶屏上。

3.一种煤矿副井提升系统虚拟实训操作系统，其特征在于：包括相互通信的上位机系统和下位机系统，所述的上位机系统包括计算机和显示器；所述的下位机系统包括提升司机操作台、井口信号操作台和井底信号操作台，提升司机操作台包括第一控制模块，第一控制模块的输出端分别连接第一指示模块的信号输入端，第一控制模块的输出端连接显示模块和语音提示装置的信号输入端，第一输入模块的信号输出端连接第一控制模块的信号输入端；所述的井口信号操作台包括第二控制模块，第二控制模块的输出端连接第二指示模块的信号输入端，第二输入模块的信号输出端连接第二控制模块的信号输入端；所述的井底信号操作台包括第三控制模块，第三控制模块的输出端连接第三指示模块的信号输入端，第三输入模块的信号输出端连接第三控制模块的信号输入端。

4.根据权利要求3所述的煤矿副井提升系统虚拟实训操作系统，其特征在于：所述的第一指示模块包括多个指示灯，第一输入模块包括多个操作手柄和控制按钮。

5.根据权利要求4所述的煤矿副井提升系统虚拟实训操作系统，其特征在于：所述的第一指示模块包括36个指示灯, 第一输入模块包括2个操作手柄和20个控制按钮。

6.根据权利要求5所述的煤矿副井提升系统虚拟实训操作系统，其特征在于：所述的显示模块采用液晶显示屏。

7.根据权利要求3、4、5或6所述的煤矿副井提升系统虚拟实训操作系统，其特征在于：所述的第二输入模块包括多个指示灯，第二输入模块包括多个控制按钮。

8.根据权利要求7所述的煤矿副井提升系统虚拟实训操作系统，其特征在于：所述的第二输入模块包括100个指示灯，第二输入模块包括50个控制按钮。

9.根据权利要求8所述的煤矿副井提升系统虚拟实训操作系统，其特征在于：所述的第三输入模块包括多个指示灯，第三输入模块包括多个控制按钮。

10.根据权利要求9所述的煤矿副井提升系统虚拟实训操作系统，其特征在于：所述的第三输入模块包括100个指示灯，第三输入模块包括50个控制按钮。

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