一种基于虚拟现实技术的工程实验安全预警装置及方法

本发明属于预警装置，尤其涉及一种基于虚拟现实技术的工程实验安全预警装置及方法。

背景技术：

1、基于虚拟现实技术的工程实验是vr虚拟仿真实验室。vr虚拟仿真实验室是一种基于web技术和vr虚拟现实技术构建的开放式网络化虚拟实验教学系统，它实现了各种教学实训室的数字化和虚拟化。这个实验室通过融合多种互动硬件设置，对实验教学的各个环节进行真实的模拟仿真，共享教学设施，节约现实教学资源，能够激发学生的学习兴趣，促进学生实践操作能力的培养。这种实验室的正式投入使用，标志着信息技术与教育教学深度融合的一种新模式，旨在推动教育教学方法的创新。实验室安全事故的防范措施与应急预案也是工程实验安全预警装置的重要组成部分。通过使用安全预警装置，可以及时发现并处理安全隐患，有效预防事故的发生，保障实验室人员和财产的安全。

2、在现有技术中，预警装置的警报灯长时间使用容易接触不良，导致不停闪烁或一直亮着，需要对故障的警报灯将警报灯拆卸后才能进行维修与更换，当遇到紧急事故时，不能够及时发现并处理，不便于提高工作效果，影响实验室人员和财产的安全。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中的问题，提出如下技术方案：一种基于虚拟现实技术的工程实验安全预警装置，包括壳体，壳体前侧设置有防护门，防护门一侧设置有显示器，壳体内部设置有控制器，壳体顶部设置有警报灯，控制器顶部设置安装块，安装块两侧均与壳体内壁固定安装，安装块内部开设有安装槽，安装槽内部固定安装有双轴电机，双轴电机两侧输出端均固定连接有螺纹杆，螺纹杆一端与安装槽内壁转动连接，螺纹杆一端螺纹连接有移动块，移动块底部与安装槽内壁滑动连接，警报灯底部设置有固定板，固定板底部两端均固定连接有支撑块，支撑块底部设置有支撑板，支撑板底部固定连接有转动杆，安装块顶部开设有转动槽，转动杆位于转动槽内部，且其两端均与转动槽转动连接，支撑板一侧开设有滑槽，滑槽内部滑动连接有滑块，滑块一侧铰接有转动板，转动板一端与移动块顶部铰接，固定板底部且位于支撑块一侧固定连接有连接杆，连接杆一端固定连接有第一齿条，第一齿条一侧啮合有齿轮，齿轮中部固定连接有活动杆，活动杆两端均与壳体内壁转动连接，齿轮一侧啮合有第二齿条，第二齿条一侧固定安装有移动板，移动板一侧与壳体内壁活动连接，移动板顶部设置有备用灯。

2、作为上述技术方案的优选，警报灯底部且位于壳体顶部开设有第一移动口，第一移动口一侧且位于壳体顶部开设有第二移动口，第一移动口与第二移动口之间设置有移动孔，固定板位于第一移动口内部，第二移动口两侧且位于壳体顶部设置有固定结构，第二齿条位于移动孔底部，固定板底部固定连接有压缩弹簧，压缩弹簧一端与安装块顶部固定安装，压缩弹簧位于支撑块与支撑板之间。

3、作为上述技术方案的优选，安装块顶部开设有两个活动槽，移动块位于螺纹杆远离双轴电机的一端，移动块顶端、转动板远离支撑板一端位于活动槽内，支撑块底部与支撑板顶部贴合，连接杆位于支撑板顶部，连接杆的形状为l形，支撑板、支撑块、滑块、转动板与移动块以固定板中心对称设置。

4、作为上述技术方案的优选，第一齿条与第二齿条两侧均固定连接有连接板，连接板远离第一齿条、第二齿条一端与壳体内壁滑动连接，移动板底部固定连接有两个第一伸缩杆，第一伸缩杆底部与壳体内壁固定连接，第一伸缩杆位于安装块一侧。

5、作为上述技术方案的优选，壳体顶部内壁开设有固定槽，固定槽位于第二移动口一侧，固定槽内部固定安装有电动推杆，电动推杆一端固定连接有挡板，挡板位于第二移动口内部，挡板位于备用灯顶部。

6、作为上述技术方案的优选，壳体顶部固定连接有两个第一固定块，两个第一固定块内部均滑动连接有限定板，限定板两侧均固定连接有限定块，限定块与第一固定块内壁滑动连接，限定板一端位于第一固定块外部，限定块一侧固定连接有磁块。

7、作为上述技术方案的优选，第一固定块、限定板、限定块与磁块以壳体中心对称设置，磁块与限定板的数量有两个，两个磁块磁性连接，磁块位于警报灯两侧，限定板远离磁块一侧开设有两个圆槽，圆槽内部固定连接有两个连接弹簧，连接弹簧一端与第一固定块内壁固定连接。

8、作为上述技术方案的优选，固定结构包括两个第二固定块，两个第二固定块一侧固定连接有固定弹簧，固定弹簧一端固定连接有抵紧块，两个固定块对一侧固定连接有第二伸缩杆，抵紧块两侧均固定连接有支撑杆，支撑杆一端与第二伸缩杆固定连接，第二伸缩杆之间固定连接有固定杆。

9、作为上述技术方案的优选，抵紧块位于第二移动口两侧，抵紧块相对一侧为弧形，第二伸缩杆与固定杆位于抵紧块两侧。

10、本发明还提供了一种使用上述基于虚拟现实技术的工程实验安全预警装置的方法，该方法包括以下步骤，

11、步骤一：当警报灯产生故障时，通过控制器使得双轴电机转动，双轴电机带动螺纹杆转动，通过移动块底部与安装槽内壁滑动连接的限定，使得移动块沿着螺纹杆方向向双轴电机移动，移动块移动时带动顶部的转动板转动，转动板另一端转动使得滑块沿着支撑板的滑槽移动，使得支撑板从竖直状态向水平方向移动，当移动块移动到双轴电机一侧时，转动板转动使得滑块移动到滑槽一端，从而将支撑板转动到水平状态，支撑板顶部不再与支撑块底部贴合；

12、步骤二：当支撑块与固定板不再受到支撑，固定板带动顶部的警报灯通过第一移动口向壳体内部，使得固定板底部的压缩弹簧压缩，固定板带动支撑块移动到水平状态的支撑板顶部时，警报灯完全移动到壳体内部，同时通过第一移动口两侧的磁块磁性作用，使得限定板两侧连接的限定块在第一固定块的内部移动，连接弹簧拉伸，使得限定板向第一固定块外侧相互靠近移动，当两个磁块相吸附时，限定板移动到第一移动口顶部，将第一移动口遮挡；

13、步骤三：并且当固定板向壳体内部移动时，固定板带动连接杆与第一齿条向下移动，使得第一齿条两侧的连接板沿着壳体内壁向下移动，从而带动齿轮与活动杆沿着壳体内壁转动，将第二齿条带动移动板向上移动，第一伸缩杆伸长，使得移动板顶部的备用灯向第二移动口方向移动；

14、步骤四：当移动板带动备用灯移动时，同时启动电动推杆带动挡板移动到固定槽的内部将第二移动口露出，从而便于备用灯通过第二移动口向壳体顶部移动，当备用灯顶部移动到壳体顶部时挤压抵紧块，使得抵紧块向第二移动口两侧移动，固定弹簧压缩，并且抵紧块通过支撑杆使得第二伸缩杆收缩，当移动板移动到第二移动口底部时，第二齿条一端通过移动孔移动到壳体顶部，备用灯完全移动到壳体顶部，使得抵紧块对备用灯两侧进行抵紧固定，从而使得备用灯固定在壳体顶部，便于装置继续进行安全预警。

15、本发明的有益效果为：

16、(1)本发明通过警报灯移动到壳体内部时，使得备用灯移动到壳体外部，使得警报灯与备用灯进行自动更换，便于警报灯故障时，能够通过快速更换的备用灯进行安全预警，便于提高工作效率，便于防止事故的发生，影响实验人员生命安全；

17、(2)本发明通过抵紧块、第二伸缩杆、固定杆、支撑杆与压缩弹簧作用，从而便于当备用灯移动到壳体顶部时，对备用灯进行固定，提高备用灯的稳定性，从而便于使用。