一、概述
塔式起重机仿真培训系统根据颁发的《建筑施工监察条例》、根据特种设备作业人员考核标准(DL/T 5250-2010)开发而成的产品,并取得由中华人民共和国颁发的软件著作权证书,证书号:2013SR052258。该系统配置驾驶座舱进行了大量技术创新和改进,并配置了的“塔吊学习软件"专业版,该系统学习塔式起重机实际作业、课题丰富,为机械工程专业教学设备。充分利用虚拟现实及智能控制技术,以提高学员的实际操作技能,提高教学培训考核的性,促进节能减排的成效,与目前国内广泛采用的师徒实机操作培训方式相比,应用仿真系统的现实意义在于:
1)性高,杜绝了培训事故的发生,降低了培训风险;
2)培训质量高,应用计算机仿真软件,通过人机交互方式,可实现作业过程中各种工作状况、其他状况的模拟,并可进行各种特殊工况和事故处理能力的技能培训,从而大大缩短培训周期,提高培训质量;
3)经济性好,不影响特检院正常工作,大大减少相关企业在培训工作中的人力物力消耗,降低培训费用;
4)功能强,通过对仿真软件及硬件的维护和扩充,可适应行业不断发展的要求。并可一机多用,一个训练仿真系统可进行多种机型的操作模拟。
5)培训灵活,一方面解决了培训时间的问题,无论是白昼、阴雨天均可进行培训,培训时间根据学校情况灵活调 整,解决因天气问题造成的教学不便。另一方面解决了占用一线设备资源的问题。
6)培训的多元化,在原有培训的模式下,增加了理论和实训相结合的培训模式,让学员在没有接触真机之前可以更好的了解设备的操作和实用。
二、设备结构及工作机制
A、模块组成:
n 驾驶室操作系统
模拟司机操作工作界面,采用真机原装操纵系统进行设计制作。
n 教员台控制系统
教师或管理人员可以远程维护系统,设置各考试科目,查询学员的操作成绩,实时跟踪训练轨迹,记录训练结果等。
n 三维立体全息式图像视景系统
通过四块80寸高清短焦投影背投技术实现三维立体成像,并实现四屏操作场景无缝立体对接,大大提高临场感,使训练人员产生身临其境的感觉,同比例的画面效果,提高了系统的仿真度,是市场上其他单屏显示系统系统的。
n 信号采集和PLC逻辑控制系统
模拟实际工作中的电气参数指标,采集指令控制器、按钮等信号,并同时反馈到软件系统及指示灯系统。采用高速芯片,性能指标高,稳定性强。
n 座椅震动系统(大型模拟训练系统)可选购
该配置为豪华版配置,模拟驾驶室晃动特性,真实的反映出现实的工况和。
n 音响系统
高保真音响系统,模拟现场环境音效及设备运转中的音效。
n 教学投影系统
训练人员的操作情况通过教学投影系统传出到培训教室,其他培训人员可以通过该系统观察训练情况,同时也可以作为标准教学使用。
n 网络通讯系统
负责各系统间的数据通讯,每台教师机可以控制最多30台系统,大大节约总成本。
驾驶室系统采用真实的操作台,包括一套完整的操作台(内含各种操作手柄、开关、功能按钮、护栏、以及司机座椅等),其原来的玻璃窗口用视景系统的投影屏幕替代,通过“窗口"可以看到从高性能投影仪投放在屏幕上的视景景象和操作情况。音响系统可以产生实际作业中的各种声音(如电动机起、制动,大、小车运行,货物撞击,施工环境声音等等)以及各种现场声响。
四、扩充功能
该起重机系统还可以在同一台系统上实现多种机型的仿真训练,包括:
n 桥式起重机
n 门式起重机
n 岸边集装箱桥式起重机
n 堆场集装箱桥式起重机
n 门座式起重机(抓斗)
n 门座式起重机(吊钩)
以上功能可以通过增加软件模块实现,实现性价比,节约大量硬件投入。
(设备主要配置清单)
编号 | 设备名称 | 性能要求 | 数量 | 单位 |
VS-TD/F 系列 | 操作联动台 | 包括主令控制器,开关,指示灯等,联动台面板布局可以方便的根据实际操作板布局进行更换(能适应各起重机实际情况,便于未来针对性、定制化培训)。 | 1 | 个 |
司机室附属设备 | 司机室仪表数码显示箱、电笛等。通过系统模拟,亦可采用软件模拟方式实现。 | 1 | 批 | |
主控计算机 | 承载训练软件模块与硬件控制系统。计算机要求可以流畅运行训练模块,画面帧率不低于30,可连续48小时不停机运行,性能不降低。 CPU:i7,内存:4G 显卡:2G以上显存 硬盘:500G | 1 | 台 | |
训练系统 | 包含塔式起重机的理论学习、操作训练、实训考核、理论考核等仿真内容 | 1 | 套 | |
数据采集与控制软件 | PLC控制数据采集、指示灯控制。可连续运行48小时 | 1 | 套 | |
音响系统 | 声道,模拟起重机各类作业环境音效 | 1 | 套 | |
登录器 | 用户通过插卡或刷卡登陆系统,建立学员信息 | 2 | 套 | |
投影仪或显示器 | 分辨率不小于1280X1024,亮度不小于3000Lum(投影仪),模拟司机室内前方、下方、左右方四个方向的视景,视景效果连续,拼接完整,在操作座椅上观察与现实中的视觉效果一致。 | 4 | 台 | |
屏幕系统 | 要求可实现立体成像(下方单屏),画面层次感、高度感和真实感受相符,投影面积为80英寸。成像物体与实际操作中视觉尺寸一致。 | 4 | 个 | |
立体控制系统 | 将3D画面成像为立体画面 | 1 | 套 | |
系统集成 | 将立体视景系统与操作台训练系统集成为一个整体,外观一体、空间占用小,美观大方,便于拆装组合。 | 1 | 套 | |
立体眼镜 | 用于观看立体画面,每套立体视景系统配置 | 2 | 副 | |
教员控制台 | CPU:i7,内存:4G 显卡:2G以上显存 硬盘:500G | 1 | 套 | |
教员控制台软件 | 教师对局域网内所有模拟设备进行统一控制、管理,考核参数设定、学员训练视频监控、考核成绩打印等功能。 | 1 | 套 | |
网络交换机 | 16口100M | 1 | 个 |
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