1.一種盾構(gòu)機(jī)三維虛擬仿真系統(tǒng)，包括傳感器、數(shù)據(jù)服務(wù)器和系統(tǒng)服務(wù)器，傳感器安裝在盾構(gòu)機(jī)上，實(shí)時(shí)采集盾構(gòu)機(jī)工作數(shù)據(jù)，傳輸給數(shù)據(jù)服務(wù)器，系統(tǒng)服務(wù)器從數(shù)據(jù)服務(wù)器中讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真，其特征在于系統(tǒng)服務(wù)器中設(shè)有如下功能模塊：
數(shù)據(jù)處理與仿真模塊(1)，用于對(duì)傳感器采集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換及三維仿真場(chǎng)景的構(gòu)建；
系統(tǒng)業(yè)務(wù)模塊(2)，用于三維監(jiān)控施工狀態(tài)、漫游工作場(chǎng)景、三維仿真施工過(guò)程、三維回放施工歷史，并將這些三維虛擬結(jié)果傳輸給虛擬交互界面(3)；
虛擬交互界面(3)，用于將系統(tǒng)業(yè)務(wù)模塊(2)輸出的結(jié)果進(jìn)行三維展示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于：數(shù)據(jù)處理與仿真模塊(1)包括:
模型庫(kù)(11),由盾構(gòu)機(jī)零件與裝配模型、后配套設(shè)備零件與裝配模型和管片模型組成,用于構(gòu)建盾構(gòu)機(jī)三維仿真模型；
數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換子模塊(12)，用于將采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，生成驅(qū)動(dòng)盾構(gòu)機(jī)虛擬模型運(yùn)動(dòng)及構(gòu)建地質(zhì)場(chǎng)景的數(shù)據(jù)；
三維場(chǎng)景構(gòu)建子模塊(13)，用于構(gòu)建盾構(gòu)機(jī)地質(zhì)及三維驅(qū)動(dòng)模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)業(yè)務(wù)模塊(2)，包括：
工作場(chǎng)景漫游子模塊(21)，用于在盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部的三維虛擬環(huán)境中觀察盾構(gòu)機(jī)工作情況；
施工仿真子模塊(22)，用于在盾構(gòu)機(jī)三維虛擬環(huán)境中同步模擬盾構(gòu)機(jī)的工作過(guò)程和聲音；
施工歷史回放子模塊(23)，用于在盾構(gòu)機(jī)三維虛擬環(huán)境中回放某一時(shí)間段內(nèi)盾構(gòu)機(jī)的工作過(guò)程和聲音；
施工狀態(tài)監(jiān)控子模塊(24)，用于在盾構(gòu)機(jī)三維虛擬環(huán)境中閃爍顯示異常點(diǎn)信息以便檢查盾構(gòu)機(jī)的工作情況。
4.一種盾構(gòu)機(jī)三維虛擬仿真方法，包括如下步驟：
1)模型構(gòu)建：根據(jù)盾構(gòu)機(jī)CAD圖紙通過(guò)商用PROE軟件構(gòu)建盾構(gòu)機(jī)三維模型并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化；
2)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化：
2a)通過(guò)傳感器獲取盾構(gòu)機(jī)的實(shí)時(shí)工況數(shù)據(jù)，并通過(guò)以太網(wǎng)將實(shí)時(shí)工況數(shù)據(jù)輸至數(shù)據(jù)服務(wù)器中存儲(chǔ)；
2b)系統(tǒng)服務(wù)器從數(shù)據(jù)服務(wù)器中取出存儲(chǔ)的盾構(gòu)機(jī)實(shí)時(shí)工況數(shù)據(jù)，該工況數(shù)據(jù)包括掘進(jìn)指令數(shù)據(jù)J、拼環(huán)指令數(shù)據(jù)P、刀盤(pán)線速度數(shù)據(jù)V、刀盤(pán)半徑數(shù)據(jù)B、轉(zhuǎn)彎半徑數(shù)據(jù)R、管片寬度數(shù)據(jù)M、管片環(huán)半徑數(shù)據(jù)N；
2c)系統(tǒng)服務(wù)器對(duì)取出的實(shí)時(shí)工況數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)化，生成驅(qū)動(dòng)三維模型刀盤(pán)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)和管片拼裝的數(shù)據(jù)：
2c1)根據(jù)取出的刀盤(pán)線速度數(shù)據(jù)V、刀盤(pán)半徑數(shù)據(jù)B，生成驅(qū)動(dòng)三維模型刀盤(pán)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，即三維仿真環(huán)境中的刀盤(pán)轉(zhuǎn)速W：
W＝V/2πB；
2c2)根據(jù)取出的轉(zhuǎn)彎半徑數(shù)據(jù)R，管片寬度數(shù)據(jù)M，管片環(huán)半徑數(shù)據(jù)N，生成管片拼裝所需的數(shù)據(jù)，即三維仿真環(huán)境中的糾偏量Y：
Y＝2×M×N/R；
3)仿真實(shí)現(xiàn)：
3a)將盾構(gòu)機(jī)三維模型、刀盤(pán)轉(zhuǎn)速W和糾偏量Y導(dǎo)入三維仿真環(huán)境中，該三維仿真環(huán)境包括：交互傳感器節(jié)點(diǎn)A、時(shí)間傳感器節(jié)點(diǎn)T、位置插補(bǔ)器節(jié)點(diǎn)D、方位插補(bǔ)器節(jié)點(diǎn)F、視點(diǎn)節(jié)點(diǎn)S、視點(diǎn)導(dǎo)航節(jié)點(diǎn)Z、聲音節(jié)點(diǎn)H和色彩節(jié)點(diǎn)I；
3b)盾構(gòu)機(jī)施工過(guò)程的三維仿真：
3b1)將刀盤(pán)轉(zhuǎn)速W和糾偏量Y傳入三維仿真環(huán)境中的交互傳感器節(jié)點(diǎn)A，交互傳感器節(jié)點(diǎn)A被激活后開(kāi)始啟動(dòng)，并將刀盤(pán)轉(zhuǎn)速W和糾偏量Y傳輸至?xí)r間傳感器節(jié)點(diǎn)T；
3b2)時(shí)間傳感器節(jié)點(diǎn)T設(shè)置三維仿真的開(kāi)始時(shí)間為當(dāng)前時(shí)間，并激活位置插補(bǔ)器節(jié)點(diǎn)D，并將刀盤(pán)轉(zhuǎn)速W和糾偏量Y傳輸至位置插補(bǔ)器節(jié)點(diǎn)D，完成盾構(gòu)機(jī)施工過(guò)程的仿真；
3c)盾構(gòu)機(jī)施工過(guò)程歷史回放的三維仿真：
3c1)輸入歷史回放的開(kāi)始時(shí)間T1和結(jié)束時(shí)間T2；
3c2)將刀盤(pán)轉(zhuǎn)速W、糾偏量Y、開(kāi)始時(shí)間T1和結(jié)束時(shí)間T2傳入三維仿真環(huán)境中的交互傳感器節(jié)點(diǎn)A，交互傳感器節(jié)點(diǎn)A被激活后開(kāi)始啟動(dòng)，并將刀盤(pán)轉(zhuǎn)速W、糾偏量Y、開(kāi)始時(shí)間T1和結(jié)束時(shí)間T2傳輸至?xí)r間傳感器節(jié)點(diǎn)T；
3c3)時(shí)間傳感器節(jié)點(diǎn)T設(shè)置三維仿真的開(kāi)始時(shí)間為T(mén)1、結(jié)束時(shí)間為T(mén)2，激活位置插補(bǔ)器節(jié)點(diǎn)D，并將刀盤(pán)轉(zhuǎn)速W和糾偏量Y傳輸至位置插補(bǔ)器節(jié)點(diǎn)D，完成盾構(gòu)機(jī)施工過(guò)程歷史回放的三維仿真；
3d)通過(guò)連續(xù)更改視點(diǎn)節(jié)點(diǎn)S和視點(diǎn)導(dǎo)航節(jié)點(diǎn)Z，以不斷改變?nèi)S仿真環(huán)境中的視角，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)工作場(chǎng)景漫游；
3e)通過(guò)不斷更改顏色節(jié)點(diǎn)C的值，以產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)閃爍效果,實(shí)現(xiàn)對(duì)盾構(gòu)機(jī)施工狀態(tài)監(jiān)控。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中步驟1)中對(duì)盾構(gòu)機(jī)的三維模型進(jìn)行優(yōu)化，按如下步驟進(jìn)行：
1a)對(duì)在三維仿真過(guò)程中一些遠(yuǎn)離視線的模型、面及其代碼進(jìn)行刪減；
1b)通過(guò)與真實(shí)的盾構(gòu)機(jī)工作場(chǎng)景對(duì)比，采用商用PROE軟件的貼圖功能增加盾構(gòu)機(jī)三維模型的色彩感，采用商用PROE軟件的紋理功能增加盾構(gòu)機(jī)三維模型的凹凸感、采用商用PROE軟件的燈光功能調(diào)整盾構(gòu)機(jī)三維模型的明暗度。