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高技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)

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PRODUCT

港口機(jī)械仿真
堆場集裝箱起重機(jī)模擬器


            

堆場集裝箱起重機(jī)仿真操作系統(tǒng)起重機(jī)仿真操作系統(tǒng)是一項高技術(shù)產(chǎn)品,結(jié)合了起重機(jī)動力學(xué)、起重機(jī)運動學(xué)、數(shù)字圖像處理、計算機(jī)圖形學(xué)、傳感與控制技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代起重機(jī)操作技術(shù)、安全操作規(guī)范等多項學(xué)科的技術(shù)內(nèi)容,代表了現(xiàn)代職業(yè)教育的發(fā)展方向,是一種綠色環(huán)保、無碳排放、低成本的現(xiàn)代化起重機(jī)操作訓(xùn)練及考核的先進(jìn)技術(shù)。

堆場集裝箱起重機(jī)仿真操作系統(tǒng)由駕駛室、教員臺控制系統(tǒng)、三維成像視景系統(tǒng)、動力學(xué)數(shù)學(xué)模型、PLC邏輯控制系統(tǒng)、音響系統(tǒng)、教學(xué)投影系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)等模塊組成。
其中,教員臺控制系統(tǒng)為整個仿真系統(tǒng)的控制者,各個部分的運作可由它通過發(fā)送命令數(shù)據(jù)來控制,同時它也是數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹修D(zhuǎn)站。教員臺系統(tǒng)接受來自PLC的數(shù)據(jù),包括來自操縱臺的數(shù)據(jù),并實時發(fā)送給視景系統(tǒng)以通過動力學(xué)模型來驅(qū)動視景。同時它接受視景系統(tǒng)的反饋信息,并實時反饋信息和直接控制PLC以達(dá)到控制操作臺及運動平臺的目的。視景系統(tǒng)、音響系統(tǒng)用來產(chǎn)生圖像和聲音,座椅振動控制系統(tǒng)模擬實際振動。駕駛室內(nèi)有操作臺、投影屏等用于訓(xùn)練操作。PLC直接與操縱臺,在控制的同時,接受它們的信息反饋。
起重機(jī)仿真操作系統(tǒng)總體功能
(1)系統(tǒng)能一機(jī)多用,已經(jīng)具有堆場集裝箱起重機(jī)的訓(xùn)練功能,并可再擴(kuò)展其他機(jī)型的訓(xùn)練功能。
(2)起重機(jī)駕駛操作環(huán)境取自于大型港口和大型工業(yè)企業(yè)典型車間,環(huán)境高度逼真,沉浸感非常好,座椅及手動操作臺與實際起重機(jī)司機(jī)駕駛室的一樣,與實際駕駛環(huán)境一致。
(3)港口起重機(jī)模擬教學(xué)設(shè)備要具有一體教學(xué)通迅接口。
(4)該系統(tǒng)可生成不同氣候條件的訓(xùn)練工況;
(5)系統(tǒng)已經(jīng)具備良好的兼容性和可擴(kuò)充性,以后可以增加其他類型起重機(jī)的訓(xùn)練軟件,而不需要增加或改變主要的硬件配置;
(6)系統(tǒng)具有起重機(jī)司機(jī)考試功能,考核程序和內(nèi)容符合國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并可根據(jù)考核程序的變化而調(diào)整;
(7)系統(tǒng)的視景具有普通三維和立體兩種顯示功能,普通三維培訓(xùn)司機(jī)基本操作技能,立體視景培訓(xùn)司機(jī)的空間定位感覺,以供用戶選擇使用;
(8)系統(tǒng)設(shè)計思想新穎、設(shè)計目標(biāo)明確,僅針對起重機(jī)司機(jī)的培訓(xùn)和考核,系統(tǒng)硬件組成簡單、管理維護(hù)比較簡便、可靠性高、穩(wěn)定性好、使用方便。

1.1系統(tǒng)硬件技術(shù)組成及技術(shù)規(guī)格
系統(tǒng)硬件有:司機(jī)駕駛操作臺、軟件運行服務(wù)器、投影系統(tǒng)、教員監(jiān)控臺。
1.1司機(jī)操作臺就是根據(jù)實際起重機(jī)駕駛操作臺改造而成,大小尺寸與實際一致;操作臺上的儀表、開關(guān)、指示燈等可根據(jù)仿真訓(xùn)練起重機(jī)的不同類型快速更換。
1.2軟件運行服務(wù)器配置:CPUi5,內(nèi)存4G,顯卡1G,硬盤:320G。
1.3投影系統(tǒng)為環(huán)繞式。環(huán)繞圖象顯示面積為4×100英寸;投影幕布位于司機(jī)操作臺的正前方、正下方、左側(cè)和右側(cè);其中,正下方的投影硬件支持立體圖象顯示。
投影儀:配置超短焦距鏡頭,分辨率為1280×1024,亮度為3000Lum,視景效果連續(xù),拼接完整,在操作座椅上觀察與現(xiàn)實中的視覺效果一致。
投影幕布為背投成像方式。
1.4系統(tǒng)組合形式為拆裝式;
1.5系統(tǒng)整體布置占地面積為20~25平方米,動態(tài)最大高度為3米。
1.6教員監(jiān)控臺主要用于實時監(jiān)控學(xué)員的學(xué)習(xí)狀況、設(shè)定訓(xùn)練參數(shù),包括:訓(xùn)練記錄、設(shè)定訓(xùn)練內(nèi)容及難度,控制整個系統(tǒng)運行的開關(guān)等。
系統(tǒng)軟件技術(shù)功能
起重機(jī)仿真操作系統(tǒng)軟件主要由仿真訓(xùn)練軟件、考核軟件、教學(xué)管理軟件、環(huán)繞視景顯示控制軟件、操作臺及其監(jiān)控軟件等組成
2.1仿真訓(xùn)練軟件具備的技術(shù)性能
2.1.1已具備港口堆場集裝箱起重機(jī)的訓(xùn)練功能:
堆場集裝箱橋式起重機(jī)訓(xùn)練模塊中包含岸橋、集裝箱、集卡、船舶、泊位場景等元素。在此訓(xùn)練模塊中,司機(jī)需要駕駛岸橋,進(jìn)行多機(jī)構(gòu)的協(xié)同操作以完成集裝箱的卸船和裝船作業(yè)。操作流程如前節(jié)所述。岸橋訓(xùn)練模塊中又包含多個子模塊,如開關(guān)機(jī)訓(xùn)練、裝船訓(xùn)練、卸船訓(xùn)練、大車行走、吊具控制、前伸臂俯仰等,還可以進(jìn)行意外事件的處置訓(xùn)練,訓(xùn)練內(nèi)容總體符合港口行業(yè)常規(guī)。
2.1.2可在一定范圍內(nèi)設(shè)置或改變起重機(jī)的速度參數(shù)
堆場集裝箱起重機(jī)
起升速度:40-180m/min;起重小車行駛速度:30-350m/min;大車行走速度:10-50m/min;堆場集裝箱起重機(jī)前伸臂俯仰時間:小于6分鐘;
2.1.3天氣條件設(shè)置的無級化功能
晴天——多云——陰天——小雨——中雨——大雨,雷電,無級可調(diào);
風(fēng)力:無風(fēng)——6級,無級可調(diào),風(fēng)向可變;
霧:無霧——小霧——大霧,無級可調(diào);
白天——夜晚,無級可調(diào)。
2.1.4能模擬場橋的作業(yè)流程,設(shè)置各種機(jī)械、氣候參數(shù)。訓(xùn)練模擬過程真實。場橋模型、吊具、集裝箱、集卡模型清晰真實;
2.1.5集裝箱起重機(jī)能進(jìn)行20尺、40尺、雙20尺集裝箱的裝卸訓(xùn)練;
2.1.6訓(xùn)練強(qiáng)度和難度能根據(jù)在規(guī)定的時間內(nèi)要求學(xué)員完成的裝卸貨物量、學(xué)員做關(guān)鍵操作動作時的難易程度等條件進(jìn)行分級設(shè)定。
2.1.7 WM-VS/YC型起重機(jī)系統(tǒng)吊具的動態(tài)模型是根據(jù)理論和實際現(xiàn)場綜合研究的成果所建立,其動態(tài)特性與實際工況對應(yīng)一致。
2.1.8系統(tǒng)還可根據(jù)用戶需求定制各種作業(yè)場景。
2.1.9 WM-VS/YC型起重機(jī)系統(tǒng)司機(jī)室的動態(tài)模型是根據(jù)理論和實際現(xiàn)場綜合研究的成果所建立,可擴(kuò)展運動功能,使司機(jī)室動態(tài)特性與實際工況相符。
2.2考核軟件具備的技術(shù)性能
2.2.1堆場集裝箱起重機(jī)的考核程序和內(nèi)容符合港口行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求;
2.2.2系統(tǒng)能夠自動給學(xué)員判分。
2.3教學(xué)管理軟件具備的技術(shù)性能
2.3.1學(xué)員可以根據(jù)學(xué)號登記上機(jī),每位學(xué)生都有單獨的訓(xùn)練記錄條目;
2.3.2能記錄和查詢學(xué)員在訓(xùn)練或考核中的失誤次數(shù)或不規(guī)范操作的次數(shù),包括吊具或貨物碰到其它物體的次數(shù)及強(qiáng)度,碰撞強(qiáng)度等級分為4-5級。
2.3.3能記錄和查詢學(xué)員在訓(xùn)練或考核中的平均作業(yè)效率;
2.3.4能記錄和查詢學(xué)員的總體訓(xùn)練時間和每次上機(jī)的課時訓(xùn)練時間;
2.3.5能記錄和查詢學(xué)員操作的起重機(jī)吊具運行軌跡;
2.3.6能記錄和查詢學(xué)員在歷次考核中的分?jǐn)?shù);
2.3.7能打印學(xué)員的成績報告單;
2.3.8能進(jìn)行訓(xùn)練條件或參數(shù)的設(shè)定。
2.3.9集卡管、氣象管理、場景設(shè)置布局管理、機(jī)械參數(shù)設(shè)置管理、訓(xùn)練難度設(shè)置、時間管理、故障管理、監(jiān)控吊具作業(yè)軌跡、統(tǒng)計作業(yè)效率、統(tǒng)計操作失誤等、控制臺軟件可同時管理32臺操作訓(xùn)練終端。
2.3.10教師或管理人員可以遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng),設(shè)置各類參數(shù)和考試科目,設(shè)置故障考核點,實時跟蹤訓(xùn)練軌跡,記錄訓(xùn)練全過程及結(jié)果考核,并能回放訓(xùn)練過程,可發(fā)現(xiàn)需改進(jìn)動作訓(xùn)練及方法等。
2.4環(huán)繞視景顯示控制軟件具備的技術(shù)性能
2.4.1能選擇訓(xùn)練環(huán)境的圖象顯示方式:3D立體模式或普通三維模式;
2.4.2投影光亮度不低于3000流明;
2.5操作臺及其監(jiān)控軟件具備的技術(shù)性能

軟件能支持教師完成學(xué)員學(xué)習(xí)及考核的全程監(jiān)控,可進(jìn)行訓(xùn)練或考核內(nèi)容、難度的設(shè)定。



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