CN113903203A - 高原习服训练系统及训练方法 - Google Patents
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- A61B5/0205—Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
Abstract
本发明提供了高原习服训练系统及训练方法,包括训练室,所述训练室内设置有自然环境模拟设备、通用训练工位、焊接训练工位、车辆操作训练工位、吊车训练工位和打桩训练工位,各训练工位均设置有控制器、VR主机、VR眼镜、VR手柄和人体机能监测设备。本发明将常规的高原适应性训练与VR模拟训练相结合,不仅模拟了高原的自然环境,还模拟了逼真的高原视觉,使得训练人员的看到的景象与高原场景保持一致,模拟的场景更加逼真,从而提高训练效果。针对焊工、车辆驾驶工、起吊工和打桩工有针对性地设置了对应的训练工位,模拟在高原环境中的施工操作,可以使工人提前适应高原环境中的施工操作,进一步地提高这些工种的训练效果。
Description
技术领域
本发明涉及高原适应性训练技术领域,尤其是一种高原习服训练系统及训练方法。
背景技术
高原环境条件恶劣,具有气压低、低氧分压和低气温的特点,对人体生理系统影响显著。平原世居者进入高原后容易出现各种不适症状,包括头痛、头晕、恶心、呕吐、疲劳等,严重者可能出现高原脑水肿和高原肺水肿等威胁生命的疾病。初到高原人员在机体功能和代谢上发生了变化,运动能力和工作能力大幅下降,感知和反应能力降低,机体出现循环和呼吸加快等代偿性反应,能够在一定程度上消除缺氧导致的不利影响。人体对高原低氧环境具有一定适应习服能力,在生理负荷可承担范围内,可借助特定设备开展训练加快高原习服过程。
专利申请号为201910858949.8的文献公开了一种多因素综合高原高寒气候环境模拟加速装置,该装置采用PLC或单片机控制光源的辐射功率和紫外比、气压升降、温度升降、加湿除湿、风速等动作,形成一种由光照、气压、温度、湿度和风速五种环境因素综合而成的人工模拟或强化的试验环境。专利申请号为201620649626.X的文献公开了一种多功能高原环境模拟舱,舱室内部安装有紫外灯、压力传感器、氧浓度传感器、混合风扇、二氧化碳长安器和温湿度传感器,控制舱室内气压、氧气浓度和二氧化碳浓度。专利申请号为201621241045.9的文献公开了一种高原环境模拟测试箱,包含密封箱体、观察窗、摄像头、流量计、压力表、电机、真空泵、进气调节阀,可模拟不同海拔高度大气压力变化。相类似的,专利201910551332.1的文献公开一种高原环境模拟试验台,采用真空泵和压力控制器将试验箱内气压控制在一定范围内,模拟相应海拔环境下的器件功耗。上述高原环境模拟装置没有公开人员训练的技术特征和具体方案。
专利申请号为201611111697.5的文献公开了一种应用于高原训练的安全运动系统,包括智能运动终端、便携式应急救生设备,所述智能运动终端包括运动状态监测模块、数据处理模块、预警模块、数据统计模块、智能库模块。显示模块,所述数据处理模块包括正常指标数据库和对比单元,所述预警模块是语音提示系统,所述数据统计模块用于统计运动员单次或一段时间内运动情况,所述智能库模块包括蚁群算法模型,所述显示模块用于智能库模块的优化结果,所述便携式应急救生设备包括小型氧气背囊。该专利采用运动手环采集生理指标数据,数据可靠性和精确度有待验证,适用海拔高度为1500-2700m。
专利申请号为201810524606.3的文献公开了一种用于低氧习服训练的反馈式呼吸训练系统及方法,属于低氧呼吸训练技术领域,该系统由压缩机、制氮机、储气罐、常压低氧舱体、监测手套、袖带、呼吸引导主机及用于连接各部分的气体软管和导线构成。该发明利用呼吸引导主机引导用户在低氧环境下进行深呼吸,并使用监测手套监测呼吸过程中的血氧浓度、心电、血压的变化,根据采集到的这些生理指标再逐渐提高引导用户的呼吸深度直到实现个性化的最佳呼吸,使血氧浓度达到最高。
可见,目前对高原环境的模拟以及训练人员的身体指标监控等已经有了较多的研究,但对于建筑施工工人来说,除了面对温度低、气压低、氧气浓度低等普遍存在的恶劣条件,还要在这种恶劣的条件下完成施工任务,现有技术并未能够模拟实际的施工环境。
目前,VR技术是一种快速发展的虚拟现实技术,已经有部分施工场景的训练采用了VR技术替代实地训练,如CN201910608899.8公开了一种施工场景培训系统,仅仅用于升降设备的操作训练。CN201910186253.5公开了一种采用虚实结合的工程提高现场施工效率的方法,利用BIM等软件通过运用建筑信息模型,将工程上加工设备或者工程机械进行建模,并把相关操作步骤和工艺方法融入VR操作步骤中去,让工人直接操作虚拟设备或机械进行生产进行培训或者考核,再到工程上直接操作实物。主要创新点为利用BIM建模技术与VR技术相结合,将BIM与VR虚拟结合的技术运用到新机场的建设中去,从而提高工程可行性以及施工效率。该技术仅仅公开了总的训练构思,并未对针对每个工种的具体训练设备进行详细说明。CN201910445900.X公开了一种带压作业工艺与装备VR模拟系统,仅仅针对带压设备的操作训练。CN201911181309.4公开了一种建筑施工升降机操作教学仪,仅仅用于升降机操作训练。CN202110501463.6公开了一种建筑装配的沉浸式虚拟现实互动教学系统及使用方法,仅仅用于建筑装配的教学。CN202110612511.9公开了一种建筑施工VR体验系统及方法,仅仅用于观看建筑施工过程。CN201810346431.1公开了一种基于VR技术的送变电施工安全教育培训系统及其搭建方法,仅仅用于送变电安全教育培训。CN202010374639.1一种基于VR技术的施工安全管理装置和方法,主要模拟触电、烟雾、地震、失重、温度变化等发生险情的场景,以培养工人的安全意识,提高施工的安全性。CN201820937361.2公开了一种基于BIM和VR技术的施工安全教育装置,也是用于安全教育。CN201810129498.X公开了一种社区科普体验系统及体验方法,用于运动员的高原训练。
可见,现有技术并未将VR技术、建筑施工以及高原训练结合的报导。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高原习服训练系统及训练方法,将VR技术应用于施工工人的高原习服训练,且模拟各个工种的实际施工环境,模拟的场景更加真实,实现更加有效的训练。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:高原习服训练系统,包括训练室,所述训练室内设置有用于模拟高原自然环境的自然环境模拟设备,
所述训练室内还设置有通用训练工位、焊接训练工位、车辆操作训练工位、吊车训练工位和打桩训练工位,所述通用训练工位、焊接训练工位、车辆操作训练工位、吊车训练工位和打桩训练工位均设置有控制器、VR主机、VR眼镜、VR手柄和人体机能监测设备,所述VR眼镜和VR手柄均与VR主机相连,所述VR主机和人体机能监测设备均与控制器相连;所述通用训练工位设置有跑步传送带,所述跑步传送带的动力机构与VR主机相连;所述车辆操作训练工位、吊车训练工位和打桩训练工位均设置有座椅、模拟刹踏板和模拟油门踏板,所述模拟刹踏板和模拟油门踏板的下方均设置有压力传感器,所述压力传感器与VR主机相连。
进一步地,所述车辆操作训练工位、吊车训练工位和打桩训练工位的座椅上均设置有安全带。
进一步地,还包括中央处理模块和数据库模块,所述通用训练工位、焊接训练工位、车辆操作训练工位、吊车训练工位和打桩训练工位的控制器与中央处理模块相连,所述数据库模块与中央处理模块相连。
进一步地,所述自然环境模拟设备包括温度控制子系统、气压控制子系统、湿度控制子系统、光线控制子系统、风力控制子系统,所述训练室内设置有温度传感器、气压传感器、湿度传感器、风速传感器和光照传感器,所述温度控制子系统、气压控制子系统、湿度控制子系统、光线控制子系统、风力控制子系统、温度传感器、气压传感器、湿度传感器、风速传感器和光照传感器均与中央处理模块相连。
进一步地,每个控制器连接有一报警器。
进一步地,所述人体机能监测设备包括体重传感器、肺通气量监测器、心率监测器和血氧饱和度监测器。
采用上述高原习服训练系统的训练方法,包括
对高原地貌、焊接操作、车辆操作、吊车操作和打桩机操作进行建模,并在通用训练工位的VR主机中生成高原地貌的三维虚拟全景模型,在焊接训练工位的VR主机中生成高原地貌和焊接操作的三维虚拟全景模型,在车辆操作训练工位的VR主机中生成高原地貌和车辆操作的三维虚拟全景模型,在吊车训练工位的VR主机中生成高原地貌和吊车操作的三维虚拟全景模型,在打桩训练工位的VR主机中生成高原地貌和打桩操作的三维虚拟全景模型;
利用自然环境模拟设备在训练室内模拟高原环境;
普通工种、技术人员和管理人员在通用训练工位进行训练:训练人员站在跑步传送带上,戴上VR眼镜,手持VR手柄,利用VR手柄控制跑步传送带的速度;
焊工在焊接训练工位进行训练:训练人员戴上VR眼镜,手持VR手柄,利用VR手柄模拟焊接施工;
车辆驾驶工在车辆操作训练工位进行训练:训练人员坐在座椅上,戴上VR眼镜,手持VR手柄,利用VR手柄模拟车辆驾驶操作,同时通过脚踩模拟刹踏板和模拟油门踏板模拟车辆加速和刹车;
起吊工在吊车训练工位进行训练:训练人员戴上VR眼镜,手持VR手柄,利用VR手柄模拟吊车操作;
打桩工在打桩训练工位进行训练:训练人员戴上VR眼镜,手持VR手柄,利用VR手柄模拟打桩操作;
训练时利用人体机能监测设备对每个训练人员进行人体机能监测,并将监测数据传输至控制器,利用控制器统计训练时长。
进一步地,利用自然环境模拟设备在训练室内模拟高原环境包括:
温度控制子系统控制训练室内的温度,气压控制子系统控制训练室内的气压,湿度控制子系统控制训练室内的湿度,光线控制子系统控制训练室内的光线,风力控制子系统控制训练室内的风力,使训练室内的温度、气压、湿度、光线以及风力与高原一致,温度传感器、气压传感器、湿度传感器、风速传感器和光照传感器分别检测训练室内的温度、气压、湿度、光线以及风力,并将检测数据传输至中央处理模块,中央处理模块再根据检测结果控制温度控制子系统控制训练室内的温度,气压控制子系统控制训练室的运行。
进一步地,人体机能监测设备对每个训练人员进行人体机能监测包括:利用检测体重传感器训练人员体重,利用肺通气量监测器监测训练人员的肺通气量,利用心率监测器监测训练人员的心率,利用血氧饱和度监测器监测训练人员的血氧饱和度。
进一步地,当人体机能的某项指标超出正常范围时,控制器控制报警器发出警报。
本发明的有益效果是:1、将所有的训练工位全部设置在一个较大的训练室内,只需要一套自然环境模拟设备就能够使所有的训练工位处于高原自然环境中,训练时各个工种可以同时训练,一次性可供多人训练,训练效率高。
2、将常规的高原适应性训练与VR模拟训练相结合,不仅模拟了高原的自然环境,还模拟了逼真的高原视觉,使得训练人员的看到的景象与高原场景保持一致,模拟的场景更加逼真,从而提高训练效果。
3、常规工种、技术人员以及管理人员等通过通用训练工位进行训练,通过跑步训练模拟在高原环境中施工操作,检测和提高工人在高原环境中的体能。
4、建筑施工中常见的、需要一定操作技巧的工种包括焊工、车辆驾驶工、起吊工和打桩工,针对这些工种有针对性地设置了对应的训练工位,模拟在高原环境中的施工操作,可以使工人提前适应高原环境中的施工操作,进一步地提高这些工种的训练效果。
5、本发明几乎能够对所有的施工人员进行高原习服训练,为后续高原施工奠定了基础。
附图说明
图1是本发明的整体主视示意图;
图2是人体机能监测设备的示意图;
图3是各元件连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1、图2和图3所示,本发明的高原习服训练系统,包括训练室1,所述训练室1内设置有用于模拟高原自然环境的自然环境模拟设备。为了便于控制自然环境模拟设备的运行以及训练数据的存储,还包括中央处理模块2和数据库模块3,自然环境模拟设备与中央处理模块2相连。
高原地区的环境与低海拔地区相比,主要存在气温低、气压低、光照强、湿度低、风速大等特点,因此,本发明的自然环境模拟设备包括温度控制子系统401、气压控制子系统402、湿度控制子系统403、光线控制子系统404、风力控制子系统405,温度控制子系统401包括制冷设备,如空调机等,降低训练室1的温度;气压控制子系统402包括气泵等,可将训练室1内的气体抽出,以降低气压;湿度控制子系统403包括空气除湿机,以减小湿度;光线控制子系统404包括多个紫外线灯,用于模拟高原强紫外线阳光;风力控制子系统405包括多个安装在训练室1侧壁的风机,模拟高原地区的风力。
为了便于控制气温、气压、湿度、光线强度和风力的变化,所述训练室1内设置有温度传感器406、气压传感器407、湿度传感器408、风速传感器409和光照传感器410,所述温度控制子系统401、气压控制子系统402、湿度控制子系统403、光线控制子系统404、风力控制子系统405、温度传感器406、气压传感器407、湿度传感器408、风速传感器409和光照传感器410均与中央处理模块2相连。温度传感器406、气压传感器407、湿度传感器408、风速传感器409和光照传感器410分别用于检测训练室1的气温、气压、湿度、风速和光线强度,并将检测结果传输至中央处理模块2,中央处理模块2再控制温度控制子系统401、气压控制子系统402、湿度控制子系统403、光线控制子系统404和风力控制子系统405运行,从而调整气温、气压、湿度、风力和光线强度。
所述训练室1内还设置有通用训练工位11、焊接训练工位12、车辆操作训练工位13、吊车训练工位14和打桩训练工位15,通用训练工位11用于训练一般工种的工人、技术人员以及管理人员,由于焊工、车辆驾驶工、起吊工和打桩工属于公路、铁路等施工过程中常用的工种,且需要一定的操作技巧来操作对应的设备,因此通过焊接训练工位12、车辆操作训练工位13、吊车训练工位14和打桩训练工位15分别用于训练焊工、车辆驾驶工、起吊工和打桩工,使这些工种的工人能够提前适应在高原环境中对设备的操作,正式施工时可以快速适应当地环境并投入工作。
由于视觉也会对人们的情绪造成较大的影响,因此,本发明除了模拟高原的自然环境,还结合VR技术,为训练人员提供高原的影像,使训练场景更加逼真,以提高训练效果,具体地,所述通用训练工位11、焊接训练工位12、车辆操作训练工位13、吊车训练工位14和打桩训练工位15均设置有控制器109、VR主机101、VR眼镜102、VR手柄103和人体机能监测设备5,控制器109采用常规的控制设备即可,如电脑等。所述VR眼镜102和VR手柄103均与VR主机101相连,VR主机101、VR眼镜102和VR手柄103为VR技术应用的常见设备,可生成高原以及施工设备的三维虚拟全景模型,训练人员头戴VR眼镜102即可观看到十分真实的高原景象以及施工设备,利用VR手柄103即可对施工设备进行操作。所述VR主机101和人体机能监测设备5均与控制器109相连,可将训练人员信息、训练时间、训练内容等输送至控制器109,控制器109记录训练详情。所述通用训练工位11、焊接训练工位12、车辆操作训练工位13、吊车训练工位14和打桩训练工位15的控制器109与中央处理模块2相连,所述数据库模块3与中央处理模块2相连。各个控制器109还可以训练数据传输至中央处理模块2,中央处理模块2将训练数据汇总后存储在数据库模块3中。
由于在高原环境中人体体能下降,为了训练人体体能,使得工人能够适应一定强度的劳动,将所述通用训练工位11设置有跑步传送带104,所述跑步传送带104的动力机构与VR主机101相连。训练时,训练人员站在跑步传送带104上,戴上VR眼镜102,手持VR手柄103,利用VR手柄103控制跑步传送带104的速度。
车辆驾驶工操作车辆,如运输车、挖掘机、压路机、推土机等,起吊工操作吊车,利用吊车将零部件吊运至设定位置,打桩工操作打桩车,在规定的位置进行打孔和打桩,这三种工种操作的设备都具有驾驶室,因此,为了更加真实地模拟车辆操作、吊车操作和打桩操作,所述车辆操作训练工位13、吊车训练工位14和打桩训练工位15均设置有座椅105、模拟刹踏板106和模拟油门踏板107,所述模拟刹踏板106和模拟油门踏板107的下方均设置有压力传感器108,所述压力传感器108与VR主机101相连。训练时,训练人员坐在座椅105上,戴上VR眼镜102,手持VR手柄103,通过脚踩模拟刹踏板106和模拟油门踏板107模拟设备加速和刹车,利用VR手柄103对设备进行操作。
为了保障训练人员的安全,所述车辆操作训练工位13、吊车训练工位14和打桩训练工位15的座椅105上均设置有安全带,安全带采用常规的设置方式即可。
所述人体机能监测设备5包括体重传感器501、肺通气量监测器502、心率监测器503和血氧饱和度监测器504。体重传感器501可以设置在每个工位旁边的地面上,训练人员测量体重后再进行训练。肺通气量监测器502检测训练人员的肺通气量,心率监测器503检测训练人员的心率,血氧饱和度监测器504检测训练人员的血氧饱和度。肺通气量监测器502、心率监测器503和血氧饱和度监测器504可集成在一穿戴设备上,如可穿戴外套、手套等,将检测肺通气量的传感器设置在穿戴设备与人体肺部对应的位置,将心率监测器503的传感器设置在穿戴设备与人体手腕对应的位置,将血氧饱和度监测器504设置在外套与人体手腕或指尖对应的位置即可。体重传感器501、肺通气量监测器502、心率监测器503和血氧饱和度监测器504将检测的数据传输至控制器109,控制器109对数据进行记录。每个控制器109连接有一报警器110,当检测到的数据超出正常范围时,报警器110即发出警报,训练人员及时停止训练。
上述高原习服训练系统的训练方法,包括
对高原地貌、焊接操作、车辆操作、吊车操作和打桩机操作进行建模,高原地貌可以通过在实际施工地点进行实地拍摄得到;可以根据先前在高原施工时的焊接操作、车辆操作、吊车操作和打桩机操作进行建模,并预设可能出现的紧急状况、危险状况等,在后续模拟过程中,训练人员可提前了解这些状况,以便于在实际操作过程中进行从容、有效地应对。
在通用训练工位11的VR主机101中生成高原地貌的三维虚拟全景模型,在焊接训练工位12的VR主机101中生成高原地貌和焊接操作的三维虚拟全景模型,在车辆操作训练工位13的VR主机101中生成高原地貌和车辆操作的三维虚拟全景模型,在吊车训练工位14的VR主机101中生成高原地貌和吊车操作的三维虚拟全景模型,在打桩训练工位15的VR主机101中生成高原地貌和打桩操作的三维虚拟全景模型。三维虚拟全景模型成形后,可通过VR眼镜102进行显示。
利用自然环境模拟设备在训练室1内模拟高原环境:温度控制子系统401控制训练室1内的温度,气压控制子系统402控制训练室1内的气压,湿度控制子系统403控制训练室1内的湿度,光线控制子系统404控制训练室1内的光线,风力控制子系统405控制训练室1内的风力,使训练室1内的温度、气压、湿度、光线以及风力与高原一致,温度传感器406、气压传感器407、湿度传感器408、风速传感器409和光照传感器410分别检测训练室1内的温度、气压、湿度、光线以及风力,并将检测数据传输至中央处理模块2,中央处理模块2再根据检测结果控制温度控制子系统401控制训练室1内的温度,气压控制子系统402控制训练室1的运行。
普通工种、技术人员和管理人员在通用训练工位11进行训练:训练人员站在跑步传送带104上,戴上VR眼镜102,手持VR手柄103,利用VR手柄103控制跑步传送带104的速度。通过在高原环境中进行跑步训练,可提高训练人员在恶劣气候下的体能,以更快适应高原环境,并完成具有一定劳动强度的施工操作。
焊工在焊接训练工位12进行训练:训练人员戴上VR眼镜102,手持VR手柄103,利用VR手柄103模拟焊接施工。
车辆驾驶工在车辆操作训练工位13进行训练:训练人员坐在座椅105上,戴上VR眼镜102,手持VR手柄103,利用VR手柄103模拟车辆驾驶操作,同时通过脚踩模拟刹踏板106和模拟油门踏板107模拟车辆加速和刹车。
起吊工在吊车训练工位14进行训练:训练人员戴上VR眼镜102,手持VR手柄103,利用VR手柄103模拟吊车操作;
打桩工在打桩训练工位15进行训练:训练人员戴上VR眼镜102,手持VR手柄103,利用VR手柄103模拟打桩操作;
训练时利用人体机能监测设备5对每个训练人员进行人体机能监测,并将监测数据传输至控制器109,利用控制器109统计训练时长。具体地,利用检测体重传感器501训练人员体重,利用肺通气量监测器502监测训练人员的肺通气量,利用心率监测器503监测训练人员的心率,利用血氧饱和度监测器504监测训练人员的血氧饱和度。当人体机能的某项指标超出正常范围时,控制器109控制报警器110发出警报。
为了实现循序渐进地训练,焊工、车辆驾驶工、起吊工和打桩工可以现在通用训练工位11进行普通适应性训练,再分别到焊接训练工位12、车辆操作训练工位13、吊车训练工位14和打桩训练工位15进行专业训练。
本发明具有以下优点:
1、将所有的训练工位全部设置在一个较大的训练室内,只需要一套自然环境模拟设备就能够使所有的训练工位处于高原自然环境中,训练时各个工种可以同时训练,一次性可供多人训练,训练效率高。
2、将常规的高原适应性训练与VR模拟训练相结合,不仅模拟了高原的自然环境,还模拟了逼真的高原视觉环境,使得训练人员的看到的景象与高原场景保持一致,模拟的场景更加逼真,从而提高训练效果。
3、常规工种、技术人员以及管理人员等通过通用训练工位进行训练,通过跑步训练模拟在高原环境中施工操作,检测和提高工人在高原环境中的体能。
4、建筑施工中常见的、需要一定操作技巧的工种包括焊工、车辆驾驶工、起吊工和打桩工,针对这些工种有针对性地设置了对应的训练工位,模拟在高原环境中的施工操作,可以使工人提前适应高原环境中的施工操作,进一步地提高这些工种的训练效果。
5、本发明几乎能够对所有的施工人员进行高原习服训练,为后续高原施工奠定了基础。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.高原习服训练系统,包括训练室(1),所述训练室(1)内设置有用于模拟高原自然环境的自然环境模拟设备,其特征在于:
所述训练室(1)内还设置有通用训练工位(11)、焊接训练工位(12)、车辆操作训练工位(13)、吊车训练工位(14)和打桩训练工位(15),所述通用训练工位(11)、焊接训练工位(12)、车辆操作训练工位(13)、吊车训练工位(14)和打桩训练工位(15)均设置有控制器(109)、VR主机(101)、VR眼镜(102)、VR手柄(103)和人体机能监测设备(5),所述VR眼镜(102)和VR手柄(103)均与VR主机(101)相连,所述VR主机(101)和人体机能监测设备(5)均与控制器(109)相连;所述通用训练工位(11)设置有跑步传送带(104),所述跑步传送带(104)的动力机构与VR主机(101)相连;所述车辆操作训练工位(13)、吊车训练工位(14)和打桩训练工位(15)均设置有座椅(105)、模拟刹踏板(106)和模拟油门踏板(107),所述模拟刹踏板(106)和模拟油门踏板(107)的下方均设置有压力传感器(108),所述压力传感器(108)与VR主机(101)相连。
2.如权利要求1所述的高原习服训练系统,其特征在于:所述车辆操作训练工位(13)、吊车训练工位(14)和打桩训练工位(15)的座椅(105)上均设置有安全带。
3.如权利要求1所述的高原习服训练系统,其特征在于:还包括中央处理模块(2)和数据库模块(3),所述通用训练工位(11)、焊接训练工位(12)、车辆操作训练工位(13)、吊车训练工位(14)和打桩训练工位(15)的控制器(109)与中央处理模块(2)相连,所述数据库模块(3)与中央处理模块(2)相连。
4.如权利要求3所述的高原习服训练系统,其特征在于:所述自然环境模拟设备包括温度控制子系统(401)、气压控制子系统(402)、湿度控制子系统(403)、光线控制子系统(404)、风力控制子系统(405),所述训练室(1)内设置有温度传感器(406)、气压传感器(407)、湿度传感器(408)、风速传感器(409)和光照传感器(410),所述温度控制子系统(401)、气压控制子系统(402)、湿度控制子系统(403)、光线控制子系统(404)、风力控制子系统(405)、温度传感器(406)、气压传感器(407)、湿度传感器(408)、风速传感器(409)和光照传感器(410)均与中央处理模块(2)相连。
5.如权利要求1所述的高原习服训练系统,其特征在于:每个控制器(109)连接有一报警器(110)。
6.如权利要求1所述的高原习服训练系统,其特征在于:所述人体机能监测设备(5)包括体重传感器(501)、肺通气量监测器(502)、心率监测器(503)和血氧饱和度监测器(504)。
7.采用权利要求1所述高原习服训练系统的训练方法,其特征在于,包括
对高原地貌、焊接操作、车辆操作、吊车操作和打桩机操作进行建模,并在通用训练工位(11)的VR主机(101)中生成高原地貌的三维虚拟全景模型,在焊接训练工位(12)的VR主机(101)中生成高原地貌和焊接操作的三维虚拟全景模型,在车辆操作训练工位(13)的VR主机(101)中生成高原地貌和车辆操作的三维虚拟全景模型,在吊车训练工位(14)的VR主机(101)中生成高原地貌和吊车操作的三维虚拟全景模型,在打桩训练工位(15)的VR主机(101)中生成高原地貌和打桩操作的三维虚拟全景模型;
利用自然环境模拟设备在训练室(1)内模拟高原环境;
普通工种、技术人员和管理人员在通用训练工位(11)进行训练:训练人员站在跑步传送带(104)上,戴上VR眼镜(102),手持VR手柄(103),利用VR手柄(103)控制跑步传送带(104)的速度;
焊工在焊接训练工位(12)进行训练:训练人员戴上VR眼镜(102),手持VR手柄(103),利用VR手柄(103)模拟焊接施工;
车辆驾驶工在车辆操作训练工位(13)进行训练:训练人员坐在座椅(105)上,戴上VR眼镜(102),手持VR手柄(103),利用VR手柄(103)模拟车辆驾驶操作,同时通过脚踩模拟刹踏板(106)和模拟油门踏板(107)模拟车辆加速和刹车;
起吊工在吊车训练工位(14)进行训练:训练人员戴上VR眼镜(102),手持VR手柄(103),利用VR手柄(103)模拟吊车操作;
打桩工在打桩训练工位(15)进行训练:训练人员戴上VR眼镜(102),手持VR手柄(103),利用VR手柄(103)模拟打桩操作;
训练时利用人体机能监测设备(5)对每个训练人员进行人体机能监测,并将监测数据传输至控制器(109),利用控制器(109)统计训练时长。
8.如权利要求7所述高原习服训练方法,其特征在于,利用自然环境模拟设备在训练室(1)内模拟高原环境包括:
温度控制子系统(401)控制训练室(1)内的温度,气压控制子系统(402)控制训练室(1)内的气压,湿度控制子系统(403)控制训练室(1)内的湿度,光线控制子系统(404)控制训练室(1)内的光线,风力控制子系统(405)控制训练室(1)内的风力,使训练室(1)内的温度、气压、湿度、光线以及风力与高原一致,温度传感器(406)、气压传感器(407)、湿度传感器(408)、风速传感器(409)和光照传感器(410)分别检测训练室(1)内的温度、气压、湿度、光线以及风力,并将检测数据传输至中央处理模块(2),中央处理模块(2)再根据检测结果控制温度控制子系统(401)控制训练室(1)内的温度,气压控制子系统(402)控制训练室(1)的运行。
9.如权利要求7所述高原习服训练方法,其特征在于,人体机能监测设备(5)对每个训练人员进行人体机能监测包括:利用检测体重传感器(501)训练人员体重,利用肺通气量监测器(502)监测训练人员的肺通气量,利用心率监测器(503)监测训练人员的心率,利用血氧饱和度监测器(504)监测训练人员的血氧饱和度。
10.如权利要求7所述高原习服训练方法,其特征在于,当人体机能的某项指标超出正常范围时,控制器(109)控制报警器(110)发出警报。
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