工程机械应急抢险训练系统技术文件Word文档格式.docx
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(七)可管理性和可维护性
为便于日常管理与维护,系统本身及第三方软件应具有良好的可管理性和可维护性。
3、系统总体框架结构
该系统可开展工程作战保障环境方案设置、单机模拟训练、单装训练考核、联合训练考核以及保障方案推演验证等实验及训练。
系统平台由装备模拟器、联合作业虚拟场景软件、模拟器互联互通软硬件平台和运行环境编辑器等部分组成。
3.1设备参数要求
3.1.1中央监控台
(1)可监控任意1台半实物模拟操作装备当前的操作、运行状态,分发任务,具备集成各种推演数据进行分析评估的功能,得出验证结果;
可以查询联网的每1台模拟操作装备当前操作的明细情况,并打印训练成绩。
可通过摄像监控查看并且可以随机切换各种图像,投向融合监控大屏幕。
(2)除基本的硬件建设外,为发挥硬件的实验功能,有完善的配套软件,包括模拟器单装训练与考核软件、模拟器联合作业软件、联合作业指挥监控与评估软件、联合作业虚拟场景编辑软件等。
(3)技术参数要求
功能
要求
详细技术要求
总述
1、▲信息化管理功能:
要求通过“特种设备作业人员智能IC卡”写入、读取、修改、删除学员身份信息、学籍编号、联系方式、培训科目等功能,实现局域网信息联机管理。
2、▲由于采购方现有的多媒体教学系统均采用UE3引擎开发,为实现与原有系统对接,故该程序需采用虚幻引擎UnrealEngine3开发。
3、视频监视功能:
要求实现对每台模拟教学设备屏幕进行实时监控。
4、协同作业管理:
要求实现推土机、挖掘机、装载机模拟教学设备(最多30台)的协同作业训练。
5、考核设定功能:
需实现开设考核房间的功能,可对模拟教学设备、考核时间、考核科目进行自主设定,完成对学员的考核鉴定。
6、考核信息管理:
需对不同设备、不同科目的训练进行数据分析,实现所有数据的图表分析。
例如某一训练课题、协同作业,也可细化到某一考核点。
7、超级管理员可实现对教师管理者的身份注册、注销等功能。
8、▲应包含多种灾害处置应急抢险方案供教员进行讲解:
分洪坝填筑战法、裂缝处置战法、塌岸处置战法、泄洪槽开挖战法、渗水处置战法、管涌抢险战法、泥石流抢险战法等。
通过对多种抢险战法3D视频预演可实现教员对各种战法的指导教学。
模块
系统登陆功能:
管理员可通过输入用户名、密码登入系统。
信息管理功能:
1)所有学员查询
可按学号、姓名、班级、时间来查询学员信息(个人身份信息、培训信息等),并且可以针对对学员的历史成绩,进行评定。
2)在线学员查看
可列出正在上机的所有学员信息、并可实时通过视频查看当前学员正在进行的训练项目。
3)添加学员功能
可增加新学员(个人信息、班级信息、有效期限等)
4)编辑学员信息
可修改、删除学员信息(个人信息、班级信息、有效期限等)
考核管理功能:
1)创建房间:
可创建考核房间进行统一考核管理(考核科目、考核时长等)
2)考核房间列表:
可列出正在进行的考核房间列表信息(房间名称、所用机器、考核科目等)。
班级管理功能:
1)添加班级。
2)编辑班级信息。
教师管理功能:
1)添加教师:
新增教师(个人信息、登陆信息)。
2)编辑教师:
可修改、删除教师信息(个人信息、登陆信息)。
协同服务端管理功能:
1)启动协同服务端
2)重启协同服务端
3)关闭协同服务端
2、硬件配置参数
项目
技术参数
操作平台
1、操作台采用1.2-1.5mm优质ABS无毒材质制作,表面去脂,磷化,酸洗后喷防锈粉。
2、采用高温静电喷涂﹐表面处理细腻、美观。
3、采用全拆装式结构﹐安装方便、便于运输。
4、采用高透气设计﹐配有风扇,百叶窗透风确保系统正常运行。
5、下柜体配层板﹐存储教师物品、教具安全防盗。
服务器
系统运行主机采用Intel酷睿系列处理器、2G内存、GT4601G独立显卡、不低于22寸液晶显示器。
IC卡读写器
通讯接口:
标准RS232
卡座寿命:
10万次
主控制器:
8位51系列单片机
电磁辐射:
抗干扰CE89/336
插卡自检:
判断卡的正反向和卡片类型
通讯速率:
自动选择波特率(57600bp和9600bps)
读写卡型:
SIEMENS:
SLE4404/4406/4432/4442/4428
单台机器提供至少5张特种设备作业人员IC卡用于教学使用。
成绩打印
四色喷墨打印机。
局域网
路由器、国标网线、水晶头等辅件。
整机尺寸
长x宽x高=1250x750x1100
3.1.2推土机机训练系统
一
推土机模拟机
台数
序号
名称
技术参数、功能要求
单位
数量
1
视景装置
1、成像标准:
32'
;
对比度:
5000:
1;
反应时间:
6.5毫秒;
清晰度:
≥1080p;
扫描频率:
≥64KHz;
使用寿命:
≥150000小时
套
2
基座
1、▲主体框架结构需采用玻璃钢复合(FRP)材质,具有良好的介电绝缘性能和隔热性能以及防水、密度小、热膨胀小等性能,能够确保教学使用安全;
其物理性能:
拉伸强度:
≥290MPa
,密度1.5~2.0之间,导电系数4.0~4.8,导热系数:
0.40。
2、需采用真机高档悬置式座椅固定在底座上,与真机驾驶座舱舒适感相同。
其表面材料为黑色PVC材质;
座椅上下调节范围:
65mm;
前后端高度不低于9度;
体重调节功能及调节范围:
40~130Kg;
外观尺寸(L*W*H):
560*570*900mm。
3、基座外观需具备真机相似外形,最大限度仿真于真实机器,如车辆的配重、中控操作台等。
4、根据实训室布局设计要求设备尺寸应不小于:
(L*W*H):
165*85*120mm;
方可满足实训室建设的实用性及美观性。
5、需配置万向轮、支撑脚,方便设备移动或固定。
要求万向轮承重:
≥150Kg,尺寸:
2寸,数量:
4个;
支撑脚:
材质45#钢,高度50mm,高度调整范围:
±
30mm,数量:
6个。
6、底座采用不低于2.0mm铁板+防滑铝板制作,承重范围:
90~150Kg。
3
数据处理单元
1、CPU:
E6600、2.3Ghz、MS-N520L;
2GB;
500G
2、电源:
220V350W
台
4
机械装置
1、高精度摇杆,采用与液压先导阀手柄机械部分相同的制造原理,材质为铁制材料及线切割工艺生产。
2、制动器,采用原厂配件,要求高灵敏度。
3、转向操纵杆,铁质材料制作,要求造型美观、手感舒适、坚固耐用、操作方便灵活。
4、变档器,铁质材料,操纵方便灵活。
5、油门摇杆,铁质材料,操纵方便灵活、灵敏度高。
6、减速踏板,需采用原装电子脚踏,操作动作与画面实时响应。
7、松土器摇杆,操纵灵活、线切割工艺生产。
5
中央操控台
1、功能键需包含油门旋钮、退出、视角切换、点火钥匙、鸣笛按钮、变速档位、菜单选择摇杆。
2、视角调整摇杆需实现第一人称视角、第三人称视角内的360°
全景查看。
6
集成控制器
1、▲需配备特种设备作业人员IC卡,5张/台;
不低于CPU8bit/RAM512B/3DES加密。
2、具备USB接口、RS232接口、可以扩展无线接口,可与上位机软件进行数据交互。
模拟量输入:
16路,0-5v模拟量输入精度:
12位模拟量内部基准电压:
2.4V,开关量输入路数:
32路。
7
程序功能
1、▲由于采用UE3引擎开发的虚拟系统可以最大限度的模拟现实,故该程序需采用虚幻引擎UnrealEngine3开发。
2、系统需提供多种外设接口,具体包含IC卡、3D头盔、动感平台、集成控制器、蓝牙设备等,可实现信息识别、头部跟踪、动作感受、集成控制、资料共享等功能,满足采购方丰富的教学需求。
3、要求培训数据通过联机传输至教师管理平台进行存储、调阅、打印。
4、需实现记录学员培训或考核的成绩功能,要求配备彩色打印机,即时进行联网成绩打印。
5、教师可自主设定训练或考核评分标准,并对受训者进行文字、语音等安全提示。
6、需设置多种视角,如:
第三人称视角、驾驶室视角、侧方视角、360度全视景查看等。
7、需体现出机器状态参数的实时变化,如:
燃油、速度、正反手、安全锁等。
8、▲需具有配合土石方施工设备完成协同作业的课题或场景,协同作业场景不低于6个以实现对人员的培训考核。
9、▲程序需体现油压、油温、水温、变速箱、气压等状态变化。
8
包装
1、产品包装箱外应有“小心轻放”、“向上”等符合GB/T191-2009《包装储运图示标志》要求,不应因运输条件和自然条件而褪色。
2、外形尺寸(长×
宽×
高)175x110x130。
3、材质为木质包装箱。
个
9
线材
1、VGA线,USB、HDMI线;
2、提供实验室整体网线布局所需线材;
3、提供插线板、信号转换头等辅助设备。
批
3.1.3挖掘机训练系统
1、软件功能参数
功能要求
总述
▲1、软件系统需实现局域网内多种设备多机协同;
具有开设协同作业房间、开设单机考核房间、开设协同考核房间的功能,在同一施工场景内完成多种设备联合或独立施工作业。
2、需实现最大30台套的挖掘机、推土机、装载机模拟器联网协同作业训练。
3、需实现学员挖掘机单机训练、协同作业、文本教学、图片教学、视频教学、理论考核等教学功能。
4、需实现教师自主添加或修改理论考核题库、文档、图片、视频等教学资料。
▲5、实现教师自主录入学员身份信息,如姓名、学籍号、班级、组别、身份ID信息,并通过局域网联机传输至教师管理平台控制系统中进行存储、调阅、打印。
6、数据存储功能:
需记录受训者的各种操作信息、错误信息、考核成绩,存储至教师端服务器。
7、需对不规范的操作给予文字和语音提示,同时以图片和文字的形式规范学员操作。
8、软件需设置多个视角,如:
第三人称视角、驾驶室视角、侧方视角等;
并可通过视角摇杆进行360度全视角查看。
9、需具有显示挖掘机各项参数及实时状态的功能,如:
油压、油温、水温等。
10、辅助功能:
微缩图实时状态的显示功能;
b可自主修改课题中的安全操作提示内容;
c操作过程中机器的正确姿势提示。
▲11、软件中包含2种不同吨位(6吨、20吨)多种品牌的挖掘机模型供学员选择练习,6吨挖掘机需实现推土铲操作功能。
12、该系统需配备协同作业教师管理平台,实现信息化管理功能,将局域网内所有学员的身份信息、培训信息及考核成绩汇总到教师端管理系统中,方便教师对各类信息进行汇总、分析、查询、打印。
13、软件根据国家职业技能鉴定中心颁布的职业标准(NY/T1777-2009)开发的操作课题,公平公正的对培训学员进行考核。
理论学习
通过IC卡智能管理考核系统,需实现幻灯片课件教学、视频教学,机械构造认知等理论学习内容。
教师可自行添加、删减。
操作课题
具有挖掘机作业的各种基础训练,考核培训等课件功能,可通过设置不同的训练时间、训练强度、考核项目进行各种课题训练。
课题包括:
1、行走练习2、上下坡3、挖土甩方4、装车作业5、吊装作业6、挖沟7、破碎作业8、找平作业9、刷坡
协同课题
▲需具有配合推土机、装载机模拟教学设备完成协同作业的课题,包括:
1、山体滑坡(道路清障)2、地震抢修3、堰塞湖疏通I(基本案列)4、堰塞湖疏通II(唐家山)
5、泥石流清淤6、雪灾抢险
2、教师可自主设定协同作业训练考核的标准,并下发至学员进行训练。
2、硬件技术参数
设备底座
底座需采用不低于2.5材质型材制作,该组部件工艺需采用整体喷漆处理,防静电、防锈,可承载重量最少150kg。
驾驶座舱
▲为确保使用安全需使用玻璃钢材质整体开模,要求电绝缘性好、安全系数高,阻燃耐腐蚀。
设备座椅
需采用液压悬浮式工程座椅C9型;
底座采用液压悬浮支架,要求上下前后进行调节,表面材料为黑色PVC。
仿真液压先导手柄
HZ-35型高精度操作手柄,可以进行挖掘机手柄4个方向8个操作动作的模拟操作,要求采用与液压先导阀手柄机械部分相同的制造原理,材质为铁制材料及线切割工艺生产。
行走脚踏
仿真HZ-15型,铁质材料制作,要求带防滑铝板设计,带行走操纵杆,采用与真机相同的制造原理及工艺。
推土铲操纵杆
▲与小挖真实操作部件相同,要求坚固耐用,操作方便灵活。
中枢控制
平台
1、需配备点火启动控制模块;
2、视角环视功能,可进行360度视角全景旋转、拉伸等;
3、需配备液压安全锁、破碎锤装置、视角调整摇杆、油门控制、推土铲操作杆、速度控制等功能模块;
4、考核成绩联机打印功能;
5、联网视频监控功能;
6、IC卡信息扫描识别功能;
7、需配备数字触摸板;
视景显示装置
32寸品牌高清LED显示屏
系统配置
品牌PC(全国三年联保)Intel酷睿系列CPU、主板MS-N520L、大容量500G高速存储硬盘、ATIRadeonR72401GPCIExpressx16显卡、4G内存
数据采集系统
电源电压5V静态电压50%Vcc,7.5mV/mT~20mV/mT灵敏度,输出电压低端<
1.0V,输出电压高端>
4.2V。
采用霍尔集成电路传感器,由电压调整器、霍尔电压发生器、差分放大器、史密特触发器,温度补偿电路和集电极开路的输出级组成的磁敏传感电路,其输入为磁感应强度,输出是一个数字电压讯号。
学员信息采集系统
支持卡型:
符合ISO/IEC14443TYPEB;
1、工作频率:
13.56MHz;
2、通讯速率:
106Kbps3、校验:
循环冗余校验(CRC);
4、感应面积:
100*120mm;
5、感应距离:
大于50mm6、传输速率:
USB接口12Mbps;
7、RS232接口9.6-115.2Kbps;
8、软件接口:
支持VC、VB、DELPHI等;
9、电源:
计算机供电(USB接口)
集成控制系统
电源电压5V静态电压,USB接口,工作电流<
30mA。
3.1.4高速装载机训练系统
装载机模拟机
≥150000小时。
1、转向器需采用原装配件+高灵敏度电位器,将动作与程序实时响应,实现真实的操作效果;
工作圈数为3圈,与采购方真机设备相同。
2、换挡器、转向灯、远光灯组合开关采用汽车原装手拨档位组合开关,实现真机操作效果。
3、动臂操作杆:
实现动臂上下动作。
铲斗操作杆:
实现铲斗开合动作。
操作角度±
15°
,操纵力度20~50N。
4、油门、刹车踏板:
需采用原装电子脚踏,操作动作与画面实时响应。
5、驻车制动器:
车辆专用手刹。
1、功能键需包含退出、视角切换、点火钥匙、菜单选择摇杆。
1、需配备特种设备作业人员IC卡,5张/台;
块
1、▲由于采购方现有的多媒体教学系统均采用UE3引擎开发,为实现与原有系统对接,故该程序需采用虚幻引擎UnrealEngine3开发。
俯视角、外部视角、驾驶室视角、360度全视景查看等。
7、可选择30和50两种型号的车型。
8、需体现出机器仪表参数的实时变化,如:
转向机变动、燃油表、车速变化等。
9、▲需具有配合土石方施工设备完成协同作业的课题或场景,协同作业场景不低于6个以实现对人员的培训考核。
10、▲需具有更换工作装置功能,如更换木材抓具进行木材装车训练。
3.1.5重型运输卡车训练系统
3.2软件技术要求
3.2.1联合作业虚拟场景软件基本要求
(1)支持场景自定义编辑功能,可加载预设的建筑模型,通过鼠标的操作在场景中设置建筑的位置及方向,作为抢建的任务目标。
通过鼠标点击对场景进行破坏,作为抢修的任务目标。
设定抢修抢建所需设备的种类、数量以及抢修抢建任务完成时限来制定作业计划。
(2)设计的三维场景应包括静态的建筑物、山体和动态的灰尘、积雪、鸟禽、天空、装备、保障车辆等。
所有模型均建为矢量图(机场特有),比例1:
1。
(3)持联合作业回放功能。
3.2.2联合作业训练子系统
通过虚拟现实技术创建联合作业环境,或根据作战工程环境评估实验数据导入真实保障环境,依据预设的抢修抢建方案、作战保障方案,或由工程抢修抢建实验室生成的各种方案,启动工程保障模拟器,融合计算机自同步协作装备,进行工程装备作战保障联合训练,各种理论方案推演验证。
指控平台可从不同角度查看、协调参与训练的作业情况,可投放到大屏幕上进行作业情况讲评,可进行方案推演情况回放分析等,联合作业环境可编辑、可设置。
(1)联合作业环境可根据指定的方案、预案进行编辑、设置。
(2)作业过程中,遇到故障、障碍、影响安全的干扰时,能够提示告警,并在任务完成效率上体现。
(3)作业进程时间压缩比可设置。
(4)联合作业时背景融入顺畅,仿真度不低于90%。
(5)可切换观察角度进行作业监控,能够从不同角度回放单装、联合作业过程。
(6)能够生成联合作业情况评估报告,并进行保存、打印。
(7)可进行系统升级服务,便于更新系统资源。
3.2.3单装模拟训练子系统
(1)专业实施科目不低于6个。
(4)模拟器单装可进行四季(春夏秋冬)、光照(白天夜晚)、天气(雨雪雾)等不低于12种环境的设置,联合作业训练接口标准,联合作业时背景融入顺畅,仿真度不低于90%.
(5)可切换观察角度进行作业,能够从不同角度回放作业过程。
(6)可自行设置常见故障及其排除的理论训练与考核。