岸邊集裝箱起重機(jī)仿真操作系統(tǒng) |
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(一)WM-VS/QC堆場(chǎng)集裝箱起重機(jī)仿真操作系統(tǒng)
四屏現(xiàn)場(chǎng)效果圖
單屏效果圖
起重機(jī)仿真操作系統(tǒng)是一項(xiàng)高技術(shù)產(chǎn)品,融合了起重機(jī)動(dòng)力學(xué),、起重機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué),、數(shù)字圖像處理、計(jì)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(xiàng)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(wú)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).
WM-VS/QC型堆場(chǎng)集裝箱起重機(jī)仿真操作系統(tǒng)由駕駛室、教員臺(tái)控制系統(tǒng),、三維成像視景系統(tǒng),、動(dòng)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(shí)物仿真系統(tǒng)工作原理圖
其中,教員臺(tái)控制系統(tǒng)為整個(gè)仿真系統(tǒng)的控制者,各個(gè)部分的運(yùn)作可由它通過(guò)發(fā)送命令數(shù)據(jù)來(lái)控制,同時(shí)它也是數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹修D(zhuǎn)站.教員臺(tái)系統(tǒng)接受來(lái)自PLC的數(shù)據(jù),包括來(lái)自操縱臺(tái)的數(shù)據(jù),并實(shí)時(shí)發(fā)送給視景系統(tǒng)以通過(guò)動(dòng)力學(xué)模型來(lái)驅(qū)動(dòng)視景.同時(shí)它接受視景系統(tǒng)的反饋信息,并實(shí)時(shí)反饋信息和直接控制PLC以達(dá)到控制操作臺(tái)及運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的目的.視景系統(tǒng),、音響系統(tǒng)用來(lái)產(chǎn)生圖像和聲音,座椅振動(dòng)控制系統(tǒng)模擬實(shí)際振動(dòng).駕駛室內(nèi)有操作臺(tái)、投影屏等用于訓(xùn)練操作.PLC直接與操縱臺(tái),在控制的同時(shí),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(jī)仿真操作系統(tǒng)主要硬件包括:司機(jī)駕駛操作臺(tái),、軟件運(yùn)行服務(wù)器,、投影系統(tǒng)、教員監(jiān)控臺(tái).
硬件系統(tǒng)中關(guān)鍵部件采用日本,、德國(guó)進(jìn)口設(shè)備,包括傳感器、精確定位步進(jìn)機(jī),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(gè)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(jī)操作層:
1,、駕駛艙仿真系統(tǒng);
2,、模擬控制臺(tái);
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(kù);
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(tái)及其監(jiān)控軟件等部分組成.
(二)WM-VS/QC型起重機(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(chǎng)集裝箱起重機(jī)的訓(xùn)練功能,并可再擴(kuò)展-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(dòng)操作臺(tái)與實(shí)際起重機(jī)司機(jī)駕駛室的一樣,與實(shí)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(kuò)充性,以后可以增加-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(guó)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(jué),以供用戶選擇使用;
(8)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想新穎,、設(shè)計(jì)目標(biāo)明確,僅針對(duì)起重機(jī)司機(jī)的培訓(xùn)和考核,系統(tǒng)硬件組成簡(jiǎn)單、管理維護(hù)比較簡(jiǎn)便,、可靠性高,、穩(wěn)定性好、使用方便.
(三)WM-VS/QC型起重機(jī)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(jī)駕駛操作臺(tái),、軟件運(yùn)行服務(wù)器、投影系統(tǒng),、教員監(jiān)控臺(tái).
司機(jī)操作臺(tái)就是根據(jù)實(shí)際起重機(jī)駕駛操作臺(tái)改造而成,大小尺寸與實(shí)際一致;操作臺(tái)上的儀表、開(kāi)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.
軟件運(yùn)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(jī)操作臺(tái)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(shí)中的視覺(jué)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(dòng)態(tài)最大高度為3米.
教員監(jiān)控臺(tái)主要用于實(shí)時(shí)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(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的開(kāi)關(guān)等.
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