气承式球幕飞行影院装置的制作方法

本实用新型涉及用气承式球幕建筑结构和虚拟现实技术实现的全景动感球幕影院游乐项目领域，特别涉及一种气承式球幕飞行影院装置。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，高科技文化旅游形态正成为常态的游乐形态，其中虚拟现实游乐形态众多，体验内容也越来越丰富，正日渐成为今后大众喜闻乐见的主流旅游目标项目。虚拟现实游乐形态是集影视元素和光机电一体化技术打造成的高端游乐形态，是文化旅游产业的明珠，成为今后游乐项目发展的方向，越来越受到人们的关注。

以虚拟现实技术构建的飞行影院不同与一般影院，在构建的虚拟现实环境中，游客的视觉包裹在球面影像中，听觉包裹在环绕音场中，运动平衡、触觉感受包裹在动感座椅中，特效发生装置对游客产生风吹雨淋的感受，一切让游客看上去是真的，听上去是真的，动起来是真的，闻起来、尝起来等感觉都是真的，使游客获得如同在现实世界中身临其境的感觉，其效果震撼，受众反应非常好。

目前已有少量传统结构的飞行影院游乐项目，但因其项目投资成本高昂，回报率低，而使得其普及发展受到严重限制。

技术实现要素：

为解决上述现有实际存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种气承式球幕飞行影院装置，思路超前，成本低廉，安全可靠；能使游客获得身临其境的真实体验，具有很好的市场价值。

本实用新型所采用的技术方案是，一种气承式球幕飞行影院装置，飞行影院建筑物内设有支撑框架，支撑框架的一侧设有环形基座，环形基座上密封固定有一气承式的半球形膜材料屋面；环形基座外部的支撑框架表面采用不同的气密方式密封，支撑框架底部开设有进风口，鼓风机通过进风口向半球形膜材料屋面内充气，半球形膜材料屋面内部充气后与环形基座呈90°倾角；半球形膜材料屋面处于张开状态时，半球形膜材料屋面内侧面形成状态稳定的半球形球幕；支撑框架内嵌有M排乘以N列个飞行座椅单元，构成飞行座椅模块；沿着环形基座均匀安装有多台投影机、多台音箱和多台安全视频监视器。

本实用新型的特征还在于，进一步的，每个所述飞行座椅单元内均设有单排的动感安全座椅，动感安全座椅悬挂在飞行座椅单元顶部的移动吊顶下，动感安全座椅上方设有风雨特效发生装置。

进一步的，所述支撑框架的底部设置有管控系统室，管控系统室内安装有监控系统平台，监控系统平台包括：计算机控制子系统、多通道投影机球幕成像融合子系统、单机多通道媒体播放子系统、动感座椅控制子系统、运动轨迹编辑及解析子系统、半球形膜材料屋面状态检测控制子系统以及多台显示器组成的人机界面互操作子系统；动感座椅控制子系统与运动轨迹编辑及解析子系统连接，多通道投影机球幕成像融合子系统与单机多通道媒体播放子系统连接，运动轨迹编辑及解析子系统、单机多通道媒体播放子系统、半球形膜材料屋面状态检测控制子系统均通过工业实时以太网与计算机控制子系统连接，计算机控制子系统与多台显示器组成的人机界面互操作子系统连接；半球形膜材料屋面内外侧安装有空气差压传感器，半球形膜材料屋面的内部安装有激光测距仪，半球形膜材料屋面的外部安装有风速传感器，空气差压传感器、激光测距仪、风速传感器均与半球形膜材料屋面状态检测控制子系统连接，半球形膜材料屋面状态检测控制子系统与2/3/4G通信模块连接；每个动感安全座椅上均设置有安全压杠和丁字形的安全带，安全压杠、安全带的锁扣均与动感座椅控制子系统连接。

进一步的，所述每排飞行座椅单元前端的进出通道安装有护栏挡板，每排飞行座椅单元的前端外侧安装有安全折叠门，折叠门导轨安装在飞行座椅模块前侧两端的支撑框架的立柱内侧，安全折叠门能够在折叠门导轨上上下移动；人员离开或靠近动感安全座椅时，护栏挡板为抬起直立状态，安全折叠门放下，封挡住飞行座椅模块的前视面；人员就位动感安全座椅后，护栏挡板躺倒，折叠门升起，飞行座椅模块的前视面无遮挡物。

进一步的，所述支撑框架的底部设置有鼓风机设备间，鼓风机设备间内安装有多台鼓风机，每台鼓风机的出口均通过分支管道连接并汇集至总管道，总管道与半球形膜材料屋面连通，每台鼓风机出口处设置有控制阀门，总管道上设置有消音装置。

进一步的，所述环形基座底部距离地面至少1米，且环形基座下部110°范围包裹防跌落伤害的材料，支撑框架下部的环形基座内部侧面设有防碰撞伤害的挡墙，挡墙高度不低于1米。

进一步的，所述半球形膜材料屋面内安装有烟雾检测传感器，支撑框架的上部、下部均设有排烟雾窗口；飞行座椅单元上设置有手动退回装置。

进一步的，所述支撑框架的底部设置有空调设备间、配电室，支撑框架底部预埋有电缆管道，空调设备间内安装有空调机组；配电室内安装有配电柜、UPS、备用发电机。

进一步的，所述飞行影院建筑物内构建有进出飞行座椅单元的楼梯与通道，楼梯与通道连接；飞行影院建筑物的另一侧设有游客等候区，进入游客等候区和从游客等候区进出楼梯各设有1扇电动门，2扇电动门的开闭状态设定为同一时间仅能一扇门打开，另一扇处于封闭状态。

进一步的，所述半球形膜材料屋面外部通过夹板固定有吊环。

本实用新型的有益效果是：本实用新型每个动感安全座椅均设置有安全压杠和丁字形安全带，游客就座后，扎好安全带，安全压杠放下，并自锁，使游客不能自由离开动感安全座椅，只有通过工作人员操作开锁、释放；安全压杠、安全带的锁扣均与动感座椅控制子系统连接，实时监控安全压杠和安全带工作状态，确保游客就位后的安全。沿着环形基座均匀安装有多台投影机、多台音箱和多台安全视频监视器；多台投影机构成多通道球面成像系统；多台音箱构成立体环绕音响系统，多台安全视频监视器构成的安全监视系统。多通道投影机球幕成像融合子系统由多台投影机组成，共同融合成无畸变的180°球面影像。动感安全座椅上方设有风雨特效发生装置，能提供吹风，喷水的功能；根据体验情节使游客产生风雨场景的感受，能使游客获得身临其境的真实体验。相对于现有飞行影院项目的技术，本实用新型投资低，体验效果真实，安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的总体结构的左视图。

图2为本实用新型的总体结构的主视图。

图3为本实用新型的管控系统室内监控系统平台安装结构示意图。

图4为本实用新型的鼓风机设备间内鼓风机系统的安装结构示意图。

图5为本实用新型的管控系统逻辑拓扑图

图中，1-半球形膜材料屋面，2-支撑框架，3-环形基座，4-烟雾检测传感器，5-排烟雾窗口，7-动感安全座椅，9-楼梯，10-通道，13-夹板，14-吊环，61-鼓风机设备间，62-鼓风机，63-分支管道，64-总管道，65-消音装置，66-控制阀门，100-管控系统室，101-投影机，120-监控系统平台，121-计算机管理控制子系统，122-多通道投影机球幕成像融合子系统，123-单机多通道媒体播放子系统，124-动感座椅控制子系统，125-运动轨迹编辑及解析子系统，126-半球形膜材料屋面状态检测控制子系统，127-多台显示器组成的人机界面互操作子系统，200-飞行影院建筑物，201-进风口，300-飞行座椅单元，302-移动吊顶，310-飞行座椅模块，311-安全折叠门，312-折叠门导轨，313-护栏挡板，400-空调设备间，401-配电室。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例的结构，如图1-4所示，飞行影院建筑物200内设有支撑框架2，支撑框架2的一侧设有360°的环形基座3，环形基座3上密封固定有气承式的半球形膜材料屋面1，半球形膜材料屋面1内部充气后与环形基座3呈90°倾角(垂直)；半球形膜材料屋面1具有抗风雨的能力，所以也是建筑物屋外立面的一部分。环形基座3以外的支撑框架2表面采用不同的气密方式密封，支撑框架2底部开有进风口201，鼓风机62通过进风口201向半球形膜材料屋面1内充气，致使半球形膜材料屋面1处于张开状态，半球形膜材料屋面1内侧面形成状态稳定的半球形球幕，作为球幕飞行影院虚拟现实游乐项目投影成像区域。

半球形膜材料屋面1内、外侧安装有空气差压传感器，用于测量内外空气压差；半球形膜材料屋面1的内部安装有激光测距仪，用于测量半球形膜材料屋面1的屋面形态高度变化；半球形膜材料屋面1的外部安装有风速传感器；空气差压传感器、激光测距仪、风速传感器均与半球形膜材料屋面状态检测控制子系统126连接，半球形膜材料屋面状态检测控制子系统126与2/3/4G通信模块连接，半球形膜材料屋面状态检测控制子系统126检测空气差压传感器、激光测距仪、风速传感器的输出数据，调节鼓风机62的送风量，保证半球形膜材料屋面1形状的稳定性，在半球形膜材料屋面1发生屋面形状凹塌变化到一定程度的情况下，通过2/3/4G通信模块向有关人员的手机发出报警短信信息。

根据半球形膜材料屋面1的直径尺寸，在飞行影院建筑物200的支撑框架2内嵌有M排乘以N列个飞行座椅单元300，构成飞行座椅模块310；每个飞行座椅单元300内设有单排的动感安全座椅7，设有6-10个人的座位。

动感安全座椅7悬挂在飞行座椅单元300顶部的移动吊顶302下，推拉移动吊顶302，可使动感安全座椅7的位置向前、向后移动。

每排飞行座椅单元300前端的进出通道安装有护栏挡板313，每排飞行座椅单元300的前端外侧安装有安全折叠门311，双重保护通过进出通道的人员安全；折叠门导轨312安装在飞行座椅模块310前侧两端的支撑框架2的立柱内侧，安全折叠门311能够在折叠门导轨312上上下移动；人员离开或靠近动感安全座椅7时，护栏挡板313为抬起直立状态，安全折叠门311放下，封挡住飞行座椅模块310的前视面，保障人员的进出安全；人员就位动感安全座椅7后，护栏挡板313躺倒，折叠门311升起，飞行座椅模块310的前视面无遮挡物。

每个动感安全座椅7均设置有安全压杠和丁字形安全带，游客就座后，扎好安全带，安全压杠放下，并自锁，使游客不能自由离开动感安全座椅7，只有通过工作人员操作开锁、释放；安全压杠、安全带的锁扣均与动感座椅控制子系统124连接，实时监控安全压杠和安全带工作状态，确保游客就位后的安全。动感安全座椅7上方设有风雨特效发生装置，能提供吹风，喷水的功能；根据体验情节使游客产生风雨场景的感受。

支撑框架2的底部设置有鼓风机设备间61，鼓风机设备间61内安装有多台鼓风机62，每台鼓风机62的出口通过分支管道63连接并汇集至总管道64，总管道64与半球形膜材料屋面1连通，每台鼓风机62出口处设置有控制阀门66，总管道64上设置有消音装置65，鼓风机62向半球形膜材料屋面1内充气。

支撑框架2的底部设置有空调设备间400、配电室401，支撑框架2底部预埋有电缆管道，空调设备间400内安装有空调机组，为本游客提供舒适的体验环境；配电室401内安装有配电柜、UPS、备用发电机等设备，保障本项目可靠运行。备用发电机，用于外部市电供给中断后，自动启动，保证鼓风机和管控系统正常工作，持续向半球形膜材料屋面1内充气，直至市电供给恢复或游客安全撤离。

沿着环形基座3均匀安装有多台投影机101、多台音箱102和多台安全视频监视器；多台投影机101构成多通道球面成像系统；多台音箱102构成立体环绕音响系统，多台安全视频监视器构成的安全监视系统。多通道投影机球幕成像融合子系统122由多台投影机101组成，共同融合成无畸变的180°球面影像。

计算机控制系统除对各个子系统有序管理，保证游客进出与体验过程的安全外；还对球内外气压进行实时监控，在无人值守的情况下，若出现异常情况时，通过手机短信向相关人员报警。

单机多通道媒体播放子系统123，自适应分割播放的影像画面到各个投影机101播放，不会产生各个画面播放不同步所引起的影像画面分割跳动情况。

飞行影院建筑物200内构建有进出飞行座椅单元300的楼梯9、通道10，楼梯9呈剪刀形，楼梯9与通道10连接；飞行影院建筑物200的另一侧设有游客等候区，进入游客等候区和从游客等候区进出楼梯9各设有1扇电动门，2扇电动门的开闭状态设定为同一时间仅能一扇门打开，另一扇处于封闭状态，以保证半球形膜材料屋面内的气压基本稳定。

半球形膜材料屋面1外部通过夹板13固定有一吊环14，用于吊装半球形膜材料屋面。

环形基座3底部距离地面至少1米，且环形基座3下部110°范围包裹防跌落伤害的材料，支撑框架2下部的环形基座3内部侧面设有防碰撞伤害的挡墙，挡墙高度不低于1米。这些措施防止了游客不慎从飞行座椅单元300处跌落下来，落在半球形膜材料屋面1内或环形基座3，且反弹碰撞挡墙造成的伤害。

飞行座椅单元300还设置有手动退回装置，在运行的过程中遇有外部市电供给中断的情况下，工作人员可以通过手动方式将飞行座椅单元回退到安全位置，并引导游客安全撤离。

半球形膜材料屋面1内安装有烟雾检测传感器4，监控系统检测到烟雾报警信号后，打开半球形膜材料屋面1内支撑框架2上部、下部的排烟雾窗口5，并加大鼓风机62的鼓风量，即迅速排出烟雾，又保持半球形膜材料屋面1的形状；同时，管控有关设备运行到正常状态，保证人员安全撤离。

支撑框架2的下部设置有管控系统室100，管控系统室100内安装有监控系统平台120，监控系统平台120包括：计算机控制子系统121、多通道投影机球幕成像融合子系统122、单机多通道媒体播放子系统123、动感座椅控制子系统124、运动轨迹编辑及解析子系统125、半球形膜材料屋面状态检测控制子系统126以及多台显示器组成的人机界面互操作子系统127，用于构建虚拟现实环境；如图5所示，动感座椅控制子系统124与运动轨迹编辑及解析子系统125连接，多通道投影机球幕成像融合子系统122与单机多通道媒体播放子系统123连接，运动轨迹编辑及解析子系统125、单机多通道媒体播放子系统123、半球形膜材料屋面状态检测控制子系统126均通过工业实时以太网与计算机控制子系统121连接，计算机控制子系统121与多台显示器组成的人机界面互操作子系统127连接。

本实用新型的半球形膜材料屋面1正常使用条件为：极限抗风能力:28.4米/秒(十级)；极限抗积雪厚度:60mm；极限抗暴雨强度：24小时50mm的暴雨或类似强度的冰雹；极限抗震能力：烈度5级的地震；

球体的正常使用时限：10年；球体正常工作温度：-10～40℃；球体正常储存温度：-10～40℃；球体正常工作海拔：≤1500m；球体正常工作压力：350～500Pa；球体极限工作压力：1500Pa；球体采用进口PVDF/PVC不透光膜材，颜色为白色；墙体侧封、通道侧封采用进口PVDF/PVC不透光膜材，防火等级B1级。

支撑框架2采用钢材制作，表面热镀锌处理，表面无油漆涂装；支撑框架2的正常使用年限：10年。所有螺栓均采用高强度螺栓，所有供电电线采用RVV三芯双护套电缆。

供气系统：每台离心风机流量4000m3/h，静压3kPa，变频电机，电源交流～380V,功率约7.5kW；电动蝶阀门接口规格：DN300，电源交流～380V，功率约0.5kW。

环境风力与本实用新型的半球形膜材料屋面气压的参考关系如表1所示。

表1环境风力与半球形膜材料屋面气压的参考关系

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。