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港口機械(xiè)仿真
堆場集裝箱起重機模(mó)拟器
堆場集裝箱起重機仿真操作系統起重機仿真操作系統是一項高技術(shù)産品，結(jié)合了起重機動力學、起重機(jī)運動(dòng)學、數字圖像(xiàng)處理、計算機圖形學、傳感與控制技術、信息技術(shù)、現代(dài)起重機操作技術、安全操作規範等多項學科的技術内容，代表了(le)現代職業教育的發展(zhǎn)方向，是一種綠色環保、無碳排放、低成本的現代(dài)化起重(zhòng)機操作訓練及考核的(de)先進技術(shù)。
堆場集裝箱起重機仿真操作系統由駕駛室、教員台控制系統、三維成像視景系(xì)統、動力學數學模型、PLC邏輯控制系統、音響系統、教學投影系統(tǒng)，網絡通訊系統等模塊組成。
其(qí)中，教(jiāo)員台控制系統爲整個仿(páng)真系統的控制者，各個部分的運作可由它通過發送命令數(shù)據(jù)來控制，同時它也(yě)是數據傳輸的中(zhōng)轉站。教(jiāo)員台系統(tǒng)接受來自PLC的數據，包括來(lái)自操縱台的數據，并實時發送給視景系統以通過動力學模型(xíng)來驅動(dòng)視景。同時它接受視景系統的反(fǎn)饋信息，并實時反饋信息和直接控制PLC以達到控(kòng)制操作台及運動平台的目的(de)。視景系統、音響系統用來産生圖像和聲(shēng)音，座椅振動控制系統模拟實際振動。駕駛室内有操作台、投(tóu)影屏等用于訓練操作。PLC直接與操縱台，在控制(zhì)的同(tóng)時，接受它們的信息反饋。
起重機仿真操作系(xì)統總體功能
（1）系統能(néng)一機多用，已經具有堆場集裝箱起重機的訓練功能(néng)，并可再擴展其他(tā)機型的訓練功能。
（2）起重機駕駛操作環境取自于大型港(gǎng)口和大型工業企業典型車間，環境高度逼真，沉浸(jìn)感非常好，座椅及手動操(cāo)作台與實際起重機司機駕駛室的一樣，與實際駕駛環境一緻。
（3）港口起重機模拟教學設備要具有(yǒu)一體教學通迅接口。
（4）該系統可生成不同氣候條件的訓練工(gōng)況；
（5）系統已經具備良好的兼容性和可擴充性(xìng)，以後可以增加其他類型起重機的訓練軟件(jiàn)，而不需(xū)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(hé)程序和内容符合國(guó)家或(huò)行業标準，并可根據考核程序的變化而調整；
（7）系統的視景具有(yǒu)普通三維和立體兩種顯示功能，普通(tōng)三維培訓司機基(jī)本操作技能，立體視景培訓司機的空間定位感(gǎn)覺，以供(gòng)用(yòng)戶選擇使(shǐ)用；
（8）系統設計思想新穎、設計(jì)目标明确，僅針對起重機司機的培訓和考核，系統硬件組成簡單、管理維護比較簡便、可靠性高、穩定性好、使用方便。
1.1系統硬(yìng)件技術組成及(jí)技術規格(gé)
系統硬件有：司機駕駛操作台、軟(ruǎn)件(jiàn)運行服務器、投影系統、教員監控台(tái)。
1.1司機操作台就是根(gēn)據實際起重機駕駛操作台改造而成，大小尺寸與實際(jì)一緻；操作台上的儀表、開(kāi)關、指(zhǐ)示燈等可根據仿真訓練起重機的不同類型快速更換。
1.2軟件運行服務器配置(zhì)：CPUi5，内存(cún)4G，顯卡1G，硬盤：320G。
1.3投影系統爲(wèi)環繞式。環繞圖象顯示面積爲4×100英寸(cùn)；投影幕布(bù)位于司機操作台的正前方、正下方、左側和右(yòu)側；其中，正下方的投(tóu)影(yǐng)硬件支持立體圖象顯(xiǎn)示。
投影儀：配置超短(duǎn)焦距(jù)鏡頭，分辨率爲(wèi)1280×1024，亮度爲3000Lum，視景效果連續，拼接完整，在(zài)操作座椅上觀察與現實中的視覺(jiào)效果一緻(zhì)。
投影幕(mù)布爲背投成像方式。
1.4系統組合形式爲拆裝式；
1.5系統整體布置占地面積爲20~25平方米，動态最大高(gāo)度爲3米。
1.6教員監控台主要用于(yú)實時監控學員的學習狀況、設定訓練參數，包括：訓練記錄、設定訓練内容及難度，控(kòng)制整(zhěng)個系統運行的開(kāi)關等(děng)。
系統軟件技術功能
起重機仿(páng)真操作系統軟件主要由仿真訓練(liàn)軟件、考核軟件、教學管理軟件、環繞視景顯示控(kòng)制軟(ruǎn)件、操作台及其監(jiān)控軟件等組成
2.1仿真訓(xùn)練軟件(jiàn)具備的技術性(xìng)能
2.1.1已具備港口堆場(chǎng)集裝箱起重機的訓練功(gōng)能：
堆場集裝箱(xiāng)橋式起重機訓練模塊中(zhōng)包含岸橋、集裝箱、集卡、船舶、泊位場景等元素。在此訓練(liàn)模塊中，司(sī)機需要駕駛岸橋，進行多機(jī)構的協同操作以完成集(jí)裝箱的(de)卸船和裝船作業。操作流(liú)程如前節所述。岸(àn)橋訓練(liàn)模塊中又包含多個(gè)子模塊，如開(kāi)關機訓練、裝船訓練、卸船訓(xùn)練、大車行走、吊具控(kòng)制、前伸臂俯仰等，還可以進行意外事件的處(chù)置訓(xùn)練，訓練内容總(zǒng)體符合港口行業常規。
2.1.2可在一定範圍内設置或改變起重機的速度參數
堆(duī)場集裝箱起重機
起(qǐ)升速度：40-180m/min；起重小車行駛速度：30-350m/min；大車行走速(sù)度：10-50m/min；堆場集(jí)裝箱起重機前伸臂俯仰時間：小于6分鍾；
2.1.3天氣條件設置的無級化功能
晴天——多雲——陰天——小(xiǎo)雨——中雨——大雨，雷電,無級(jí)可調；
風力：無風——6級，無級可調，風(fēng)向可變；
霧(wù)：無霧——小霧(wù)——大霧，無級(jí)可調；
白天——夜晚，無級可調。
2.1.4能模拟場橋的(de)作業流程，設置各種機械、氣候參數(shù)。訓練模拟過程(chéng)真(zhēn)實。場橋模型、吊具、集(jí)裝箱、集卡模型清晰真實；
2.1.5集裝箱(xiāng)起重機能進(jìn)行20尺、40尺、雙20尺集裝箱的(de)裝卸訓練；
2.1.6訓練強度和難度能根據在規定的時間内要求學(xué)員完成的(de)裝卸貨物量、學(xué)員做關鍵操作動(dòng)作(zuò)時的難易程度(dù)等條件(jiàn)進行分(fèn)級設定。
2.1.7 WM-VS/YC型起重機系統吊具的動态模型是根據理論和實際現場綜合研究(jiū)的成果所建立，其動态特性與(yǔ)實際工況對應一緻。
2.1.8系統還可根據用戶需求定制各種作業(yè)場景。
2.1.9 WM-VS/YC型起重機系統司(sī)機室的動态模型是根據理論和(hé)實際(jì)現場綜合研究的成(chéng)果所(suǒ)建立，可擴展運動功能，使司機室動(dòng)态特性與實際工(gōng)況相符。
2.2考核(hé)軟件具備的技術性能
2.2.1堆場集裝箱(xiāng)起重機的考核(hé)程序和内(nèi)容符合港口行(háng)業标準的要求；
2.2.2系統能夠自動給學員判分。
2.3教學管理軟件具(jù)備的技術性能(néng)
2.3.1學員可(kě)以根據學号登記(jì)上機(jī)，每位學生都有單獨的訓練記(jì)錄條目；
2.3.2能記錄和查(chá)詢學員在訓練或考(kǎo)核中的(de)失誤次數(shù)或不規範操作的次數，包括吊具或貨物碰(pèng)到其它物體的次數及強度，碰撞強度等級分爲4-5級(jí)。
2.3.3能記錄和查詢學員在訓練或(huò)考核中的平均作業(yè)效率；
2.3.4能記錄和查詢學員的總體(tǐ)訓練時間和每次上機的課時訓練時間；
2.3.5能記錄和查詢學員操作的起重機吊具運行軌迹(jì)；
2.3.6能記錄(lù)和查詢學員在曆次考核中的分數；
2.3.7能打印學員(yuán)的成績報告(gào)單；
2.3.8能進行訓練條件或參數的設定。
2.3.9集卡管、氣象管理(lǐ)、場景設置布局管(guǎn)理、機械參數設置(zhì)管理、訓練難度設置、時間管理、故障管理、監控吊具作業軌迹、統計作業效(xiào)率、統計操作失(shī)誤等(děng)、控制台軟件可同時管理32台操作訓(xùn)練終端。
2.3.10教師(shī)或管理(lǐ)人員可以遠程維護系統，設置各類參數和考試科目，設(shè)置故障考(kǎo)核點，實時(shí)跟蹤訓練軌迹，記錄訓練全過程及結果(guǒ)考核，并能回放訓練過程，可發現需改進(jìn)動作訓練及方法等(děng)。
2.4環繞視景顯示控制軟件具備的技術性能
2.4.1能選(xuǎn)擇訓練環境(jìng)的圖象顯示方式：3D立(lì)體模式或普通三維模式；
2.4.2投影光亮(liàng)度不低于3000流明；
2.5操作台及(jí)其監控軟件具備的技術性能
軟件能支持教師完成學員學習及考核的全程監(jiān)控，可進行訓練或考核内容、難(nán)度的設定(dìng)。
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