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港口機械仿真
堆場集裝箱起重機(jī)模拟器
堆場集裝箱起重機仿真操(cāo)作系統起重機仿真操作系統是一項高技術産品(pǐn)，結合了起重機動力學、起重機運動學、數字圖像處理、計算機(jī)圖形學、傳感與控制技術、信息技術、現代(dài)起重機操作技術、安全操作規範等多(duō)項學科的技術内容，代表了現代(dài)職業(yè)教育的發(fā)展方向，是一種綠色環保、無碳排放(fàng)、低成本的現代化起(qǐ)重機操作訓練及考核(hé)的先進技術。
堆場集裝(zhuāng)箱起重機仿真操作系統(tǒng)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(tǒng)、教學投影系統，網絡通訊系統等模塊組成。
其中，教員台控制系統爲(wèi)整個仿真系統的控制者，各個部分的運作可由它通過發送命令數(shù)據來控制，同時(shí)它也是數據傳輸的中轉站。教員台系統接受(shòu)來自PLC的數據，包括來自操縱台的數據，并(bìng)實時發送給視景系統以(yǐ)通過動力學模型來驅動視(shì)景。同時它接受視景系統的反饋信息，并實時反饋信息和直接控制PLC以達到控制操作台及運動平台的目的。視景系統、音響系統用(yòng)來産生圖(tú)像和聲音，座椅振動(dòng)控制(zhì)系統模(mó)拟實際振動(dòng)。駕駛室(shì)内有操作台、投(tóu)影屏等用于訓(xùn)練操作。PLC直接與操縱台，在(zài)控制的同時，接受它們的信息反饋。
起重機仿真操作系統總(zǒng)體功能
（1）系統能(néng)一機多用，已經具有堆場(chǎng)集裝箱起重機的訓練功能，并可再擴展其他(tā)機型的訓練功能(néng)。
（2）起重機(jī)駕駛操作環境取自于大型港(gǎng)口和(hé)大型工業企業典型車間，環境高度逼真，沉浸感非常好，座椅及手動操(cāo)作台與實際起重機司機駕(jià)駛室的一樣，與實(shí)際駕駛環境一(yī)緻。
（3）港口起重機模拟教學(xué)設備要具有一體教學通迅接口。
（4）該系統可生成不同氣候條(tiáo)件的訓練工況；
（5）系統(tǒng)已經具備良好的兼容性和(hé)可擴充(chōng)性，以(yǐ)後可以增加其他類(lèi)型起重機的訓練軟件，而不需(xū)要增加或改變主要的硬件配(pèi)置；
（6）系統(tǒng)具有起重機司機考試(shì)功能，考核(hé)程序和内容符合國家或行業标準，并可根據考核程序的變(biàn)化而調整(zhěng)；
（7）系統的視景具有普通(tōng)三維和立體兩種顯示功能，普通(tōng)三維培訓司機(jī)基本操作技能，立體(tǐ)視景培訓司機(jī)的空間定位感覺，以供(gòng)用戶選擇使用；
（8）系統設計思想新穎、設計目标明确，僅針對起重機司機的培訓和考(kǎo)核，系統(tǒng)硬件組成簡單、管理維護比較簡(jiǎn)便、可靠性高(gāo)、穩(wěn)定性好、使用方(fāng)便。
1.1系統硬件技術組成及技術規格
系統(tǒng)硬件有：司機(jī)駕駛操作台、軟件(jiàn)運行服務器、投影系(xì)統、教員監控台。
1.1司機操作台就是根據實際起重機(jī)駕駛操作台改造而成，大小尺(chǐ)寸與(yǔ)實際一緻；操作台(tái)上的儀表、開關、指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：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(xiàng)顯示面積爲4×100英寸；投影幕布(bù)位于司機操作台的正前方、正下方、左側(cè)和右(yòu)側；其中，正下方(fāng)的投影硬件支持立體圖象顯示。
投(tóu)影儀：配置超短(duǎn)焦距鏡頭，分辨率爲1280×1024，亮度爲3000Lum，視景效果連續，拼接完整，在操作座椅上觀(guān)察與現實中的視覺效(xiào)果一緻(zhì)。
投影幕布爲背投成像方(fāng)式。
1.4系統組合形式爲拆(chāi)裝式；
1.5系統整(zhěng)體布置占地面積爲20~25平方米，動态最大高度爲3米。
1.6教員監控台主要用(yòng)于(yú)實時監控學員的(de)學習狀況、設定訓練參數，包括：訓練(liàn)記錄、設定訓練内容及難度，控(kòng)制整個系統運行的開關等。
系統軟件技術功能(néng)
起重機仿真操作系統軟(ruǎn)件主要由仿真訓練(liàn)軟件、考核軟件、教學管理軟件、環繞視景顯示控制軟件、操作台及其監(jiān)控軟件等組成
2.1仿真訓練軟件具備的技術性能
2.1.1已具備港(gǎng)口堆場集裝箱起重機的訓練功能：
堆場集裝箱(xiāng)橋式起重機訓練模塊中包含岸橋、集裝箱、集卡、船舶、泊位場景等元素。在此訓練模塊中，司機需要駕駛岸橋，進行多機構(gòu)的協同操作以完成集裝箱的(de)卸船(chuán)和(hé)裝船作業。操作(zuò)流程如前節所(suǒ)述。岸(àn)橋訓練(liàn)模塊中又包含多個子模塊，如開(kāi)關機訓練、裝船訓練、卸船訓練(liàn)、大車行(háng)走、吊(diào)具控制、前伸臂俯仰等，還可以進行意外(wài)事件的處置訓練，訓練内(nèi)容總體符合港口行(háng)業常規。
2.1.2可在一定範圍内(nèi)設置或改變起(qǐ)重機的速度參數
堆(duī)場集裝箱起重機
起升速度(dù)：40-180m/min；起重小車行駛速度：30-350m/min；大車行(háng)走速(sù)度：10-50m/min；堆場集裝箱起重機前伸臂(bì)俯仰時間(jiān)：小于(yú)6分鍾；
2.1.3天氣條件設置(zhì)的無級化功能
晴天——多雲(yún)——陰天——小雨——中雨——大雨，雷電,無級(jí)可調；
風力：無風——6級，無級可調，風向可變(biàn)；
霧：無霧——小(xiǎo)霧——大霧，無級可調(diào)；
白天——夜晚，無級可調。
2.1.4能模拟場橋的(de)作業(yè)流程，設置各種機械、氣候參數。訓練模拟過程(chéng)真實。場橋模型、吊具、集裝箱(xiāng)、集卡模型清晰真實；
2.1.5集裝箱(xiāng)起重機能進(jìn)行20尺(chǐ)、40尺、雙20尺集裝箱的(de)裝卸訓練(liàn)；
2.1.6訓練強度和難度能根據在規定的時間内要求學員完成的(de)裝卸貨物(wù)量、學員做關鍵操作動作時的難易程度(dù)等條件進行分級設定。
2.1.7 WM-VS/YC型起重機系統吊(diào)具的動态模型是根(gēn)據理(lǐ)論和實際現場(chǎng)綜合研究的成果所建立，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(hù)需求定制各種作(zuò)業場景。
2.1.9 WM-VS/YC型起重機系統司機室的動态模型是根據理論和實際(jì)現場綜合研究的成果所建(jiàn)立(lì)，可擴展運動功(gōng)能，使(shǐ)司機室動(dòng)态特性與實際工況相符。
2.2考核(hé)軟件(jiàn)具備的技術性能(néng)
2.2.1堆場集裝箱起重(zhòng)機的考核程序和内容符合港口行業标準的(de)要求；
2.2.2系統能夠自動給學(xué)員判分。
2.3教學管理軟件具備的技術(shù)性能
2.3.1學員可以根據學号登記上機(jī)，每位學生(shēng)都有單獨的訓練記(jì)錄條(tiáo)目；
2.3.2能記錄和查(chá)詢學員在訓練或考核中的失誤次數或(huò)不規範操作的次數，包括吊具或貨物碰到其它物體的次數及強度，碰撞強度等級分爲4-5級。
2.3.3能記錄和查詢學員在訓練或考核(hé)中的平均作業效率；
2.3.4能記錄和查(chá)詢學員的總體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(cì)考(kǎo)核中的分數；
2.3.7能打印學員的成績報告(gào)單；
2.3.8能進行訓練條件或參數的設定(dìng)。
2.3.9集卡管、氣象管理、場景設置布局管理、機(jī)械參數設置管理、訓練難度設置、時間管理、故障(zhàng)管理、監控吊具作業軌迹、統計作業效率、統計操作失誤等(děng)、控(kòng)制台軟件可同時管理32台操(cāo)作訓練終端。
2.3.10教師或管理(lǐ)人員可以遠程(chéng)維護系統，設置各類參數和(hé)考試科(kē)目，設置故障考(kǎo)核點，實時跟(gēn)蹤(zōng)訓練軌(guǐ)迹，記錄訓練全過程及(jí)結果考核，并能回放訓練過程，可發現需改進動作訓練及方法等(děng)。
2.4環繞視景(jǐng)顯示控制軟件具備的技術性能
2.4.1能(néng)選擇訓練環境的圖象顯示方式：3D立(lì)體模式或普通三維(wéi)模式；
2.4.2投影光亮度不低于3000流明；
2.5操作台(tái)及其監控軟(ruǎn)件具備的(de)技術性能
軟件能支持教師完成學員學習及考核(hé)的全程監控，可進行訓練或考核内容、難度的設定。
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