(一)WM-VS/QC堆場集裝箱起重機仿真操作系統(tǒng)

四屏現(xiàn)場效果圖

單屏效果圖

起重機仿真操作系統(tǒng)是一項高技術(shù)產(chǎn)品,融合了起重機動力學(xué),、起重機運動學(xué)、數(shù)字圖像處理,、計算機圖形學(xué),、傳感與控制技術(shù),、信息技術(shù)、現(xiàn)代起重機操作技術(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)代化起重機操作訓(xùn)練及考核的先進(jìn)技術(shù).

WM-VS/QC型堆場集裝箱起重機仿真操作系統(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.其工作原理如圖2-1所示.

圖2-1 半實物仿真系統(tǒng)工作原理圖

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.

(2)系統(tǒng)硬件技術(shù)

WM-VS/QC型起重機仿真操作系統(tǒng)主要硬件包括:司機駕駛操作臺、軟件運行服務(wù)器,、投影系統(tǒng),、教員監(jiān)控臺.

硬件系統(tǒng)中關(guān)鍵部件采用日本、德國進(jìn)口設(shè)備,包括傳感器,、精確定位步進(jìn)機,高精度導(dǎo)軌,plc編程控制器等.

(3)系統(tǒng)軟件技術(shù)

系統(tǒng)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)包括有以下幾個模塊:

系統(tǒng)控制層:

1,、模擬仿真服務(wù)器;

2、視景仿真系統(tǒng);

3,、音效仿真系統(tǒng);

起重機操作層:

1,、駕駛艙仿真系統(tǒng);

2、模擬控制臺;

教學(xué)監(jiān)控與管理:

1,、訓(xùn)練管理服務(wù)器;

2,、學(xué)員管理服務(wù)器;

3、學(xué)員管理客戶端;

4,、學(xué)員訓(xùn)練數(shù)據(jù)庫;

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)控軟件等部分組成.

(二)WM-VS/QC型起重機仿真操作系統(tǒng)總體功能

(1)系統(tǒng)能一機多用,已經(jīng)具有堆場集裝箱起重機的訓(xùn)練功能,并可再擴展-機型的訓(xùn)練功能.

(2)起重機駕駛操作環(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司機駕駛室的一樣,與實際駕駛環(huán)境一致.

(3)港口起重機模擬教學(xué)設(shè)備要具有一體化教學(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充性,以后可以增加-類型起重機的訓(xùn)練軟件,而不需要增加或改變主要的硬件配置;

(6)系統(tǒng)具有起重機司機考試功能,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)司機基本操作技能,立體視景培訓(xùn)司機的空間定位感覺,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,僅針對起重機司機的培訓(xùn)和考核,系統(tǒng)硬件組成簡單,、管理維護比較簡便,、可靠性高、穩(wěn)定性好,、使用方便.

(三)WM-VS/QC型起重機仿真操作系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格參數(shù)

1,、系統(tǒng)硬件技術(shù)組成及技術(shù)規(guī)格

系統(tǒng)硬件有:司機駕駛操作臺、軟件運行服務(wù)器,、投影系統(tǒng),、教員監(jiān)控臺.

司機操作臺就是根據(jù)實際起重機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)練起重機的不同類型快速更換.

軟件運行服務(wù)器配置:CPUi5,內(nèi)存4G,顯卡1G,硬盤:320G.

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.

系統(tǒng)組合形式為拆裝式;

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.

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.

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