掘進機智能化實際操作仿真模擬裝置,煤礦業(yè)安全技術(shù)培訓裝置

掘進機智能化實際操作仿真模擬裝置,煤礦業(yè)安全技術(shù)培訓裝置

一、簡述

為堅決貫徹國家煤礦安全監(jiān)察局煤安全監(jiān)管行管〔2016〕19號“煤礦業(yè)特殊工種安全生產(chǎn)技術(shù)操作過程測試規(guī)范”，推動煤礦業(yè)特殊工種理論考試順利推進，生產(chǎn)設(shè)計現(xiàn)在市場前沿的機器。

掘進機智能化實際操作仿真模擬裝置以模擬仿真掘進機為本體，與智能化在線考試系統(tǒng)聯(lián)接，對學員開展培訓考評?？荚u完成后，系統(tǒng)評分，并上傳到測試終端設(shè)備，對數(shù)據(jù)進行信息化管理。可以完備的反映全部開掘作業(yè)標準的定期檢查實際操作工作內(nèi)容，幫助學員真實學習到礦井開掘工作中的各類行為準則和技能水平。完成虛擬環(huán)境與模擬仿真掘進機互動交流，界面與實際操作一一對應，不僅有代入感，還有互動性，并隨著情景聲效，特效。

掘進機智能化實際操作仿真模擬裝置系統(tǒng)軟件詳細，既能夠滿足考評，又能夠滿足技術(shù)培訓。具備自覺性，即：在關(guān)掉電腦考評模式中，機器設(shè)備正常運行，不受影響技術(shù)培訓。機器設(shè)備尺寸合乎實際操作考核標準，可以保持與實際一致的出手實際操作，所采用生產(chǎn)制造原料能夠滿足機器的耐用度。

安全管理系統(tǒng)可以隨時遠程控制進到學生機器設(shè)備，對學生實際操作情況做好立即監(jiān)管，交卷系統(tǒng)得分并提交考試成績，既克服了現(xiàn)實生活中不能提供充足的地方、機器設(shè)備、考試題等一系列問題，又保證了全部面試過程的安全性。

二、設(shè)計要點及規(guī)范

掘進機智能化實際操作仿真模擬裝置設(shè)計要點：國家煤礦安全監(jiān)察局下發(fā)煤礦業(yè)特殊工種安全生產(chǎn)技術(shù)操作過程測試規(guī)范（煤安全監(jiān)管行管〔2016〕19號）之煤礦業(yè)掘進機實際操作施工安全技術(shù)性操作過程測試規(guī)范

掘進機工作前安全大檢查（通稱K1）

掘進機安全操作規(guī)程（通稱K2）

出題方法，由K1，K22個學科構(gòu)成考卷。

考試分數(shù)總分成100分，80多分為達標。

考試報名時間:不得超過為30min。

三、系統(tǒng)構(gòu)成及作用

（一）掘進機實際操作工作硬件配置：

1、模擬仿真掘進機：

模擬仿真掘進機按實體模擬仿真制做，能很清楚的表明掘進機外型形狀運行全過程，與此同時立即體現(xiàn)此設(shè)備操作流程及安全管理措施。電動式演試各系統(tǒng)軟件工作原理，模擬操作過程。主體選用金屬材料制做，機器設(shè)備表層金屬烤漆。

1.組成

主要是由截割部、鏟板部、第一運輸飛機、本體部、走動部、后支撐點部、液壓傳動系統(tǒng)、噴霧系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成。

（1）截割部

截割部由截割頭、伸縮式部、截割減速機等構(gòu)成。截割頭為圓錐臺形，截割頭較大直徑為200mm,長300mm，則在圓上遍布18把鎬形截齒，截割頭根據(jù)單健槽和聯(lián)軸器與主軸軸承聯(lián)接。伸縮式部位于截割頭和截割減速器正中間，根據(jù)伸縮式油缸使截割頭具備100mm的伸縮式行程安排。截割電機電壓220V,輸出功率25W。

（2）鏟板部

鏟板部是通過鏟板本體、側(cè)鏟板、鏟板推動裝置、從動齒輪裝置等構(gòu)成。根據(jù)2個減速機推動星輪，每臺減速機工作電壓220V,輸出功率25W，把截割出來的原材料放到第一運輸飛機內(nèi)。鏟板部是用兩個減速機各自推動星輪完成耙裝運動。兩邊鏟板與鏟板本體釆用焊接方法連接在一起，鏟板頂級在鏟板油缸影響下可以實現(xiàn)往上伸出，往下間諜。鏟板由側(cè)鏟板、鏟板本體構(gòu)成，鏟板根據(jù)伸縮式油缸使鏟板往上伸出300mm，油缸伸縮式行程安排80mm。

（3）第一運輸飛機

第一運輸飛機坐落于人體中間，是多邊鏈刮板式運輸飛機。運輸飛機由外流槽、后流槽、刮板鏈部件、拉緊裝置、推動裝置等構(gòu)成；前、后流槽選用插槽連接。由減速機驅(qū)動鏈輪，根據(jù)圓環(huán)鏈，完成模擬運輸工作。推動裝置工作電壓220V,輸出功率25W

（4）本體部

本體部位于人體的中間，主要是由回轉(zhuǎn)工作臺、回轉(zhuǎn)軸承、本體架、軸套、套、螺栓緊固等構(gòu)成。各件關(guān)鍵釆用焊接件，與各部件相聯(lián)接具有框架功效。

回轉(zhuǎn)工作臺上端耳朵與截割電動機相接、下邊耳朵與截割調(diào)節(jié)油缸相接，根據(jù)回轉(zhuǎn)軸承及調(diào)節(jié)油缸來調(diào)節(jié)截割范疇。本體架前側(cè)耳朵與鏟板本體及鏟板油缸相互連接，由油缸操縱鏟板的伸出及下臥。本體的右邊配有液壓傳動系統(tǒng)的泵房，左邊配有操縱臺，內(nèi)部結(jié)構(gòu)配有第一運輸飛機，則在兩側(cè)下邊各自配有走動部，后側(cè)配有后支撐部。

（5）走動部

走動部有平衡輪、漲緊輪、輔助輪、主動輪構(gòu)成，選用兩部油馬達推動履帶式完成走動。履帶式釆用滾珠絲杠調(diào)節(jié)拉緊。

（6）后支撐點部

后支撐部由支撐架、后支撐模板支撐、支撐腿、連接架、軸套、軸套、地腳螺栓等構(gòu)成。各件關(guān)鍵釆用焊接件，拼裝一起與本體部連接。后支撐選用油缸推動，行程安排80mm。

（7）液壓傳動系統(tǒng)

液壓傳動系統(tǒng)包含液壓油濾芯、主閥、多路閥、液壓機主導操縱臺、油馬達、油缸、冷卻塔和各油管總成、高壓膠管總成、連接頭、液壓密封件，氣壓表等。

①液壓機系統(tǒng)的作用

1）液壓油箱設(shè)計容量12L,配有呼吸面罩、主回油過濾器、液位變送器等液壓機輔助件。

2）變矩器為徑向柱塞馬達，根據(jù)走動油馬達推動整個設(shè)備走動。

3）推動油缸完成截割頭上、下、左、右挪動及伸縮式。

4）星輪電機在減速機的推動下，推動星輪旋轉(zhuǎn)。

5）一運電機在減速機的推動下，推動一運行動。

6）推動油缸完成鏟板的調(diào)節(jié)與后支撐腿的調(diào)節(jié)。

7）主閥釆用單泵，為主導油道及操縱油道給予齒輪油源。

8）分配閥坐落于操縱臺內(nèi)，在液控閥的操作配合下使每個執(zhí)行器造成相對應姿勢。

②汽油泵和油馬達

泵房是通過2.2KW電機推動，根據(jù)汽油泵將工作壓力油各自送至截割部、鏟板部、走動部、后支撐部各油馬達和油缸。該設(shè)備一共有9個主油缸,配有卸壓閥門。

③操縱臺

控制觀眾席配有一組七聯(lián)，根據(jù)搖桿進行各油缸及油馬達動作。本操縱臺為我司自立自強產(chǎn)品研發(fā)，依據(jù)人體工學制定，釆用整套知名品牌搖桿及閥，外觀設(shè)計美觀大方，操作舒服，特性靠譜，安裝維修便捷。

④油缸的過負荷保護

為避免油缸過負荷而導致的毀壞，在各個液壓換向閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)附加有負載調(diào)速閥。

（8）噴霧系統(tǒng)

選用模擬燈光噴霧系統(tǒng)

（9）電氣控制系統(tǒng)

電氣控制系統(tǒng)有電氣控制柜、單片機控制系統(tǒng)軟件、傳動系統(tǒng)、液壓執(zhí)行元件、控制電路等構(gòu)成。

①控制電源：

控制電源，大多為自動控制系統(tǒng)給予所需要的工作中開關(guān)電源。一次側(cè)為AC220V,二次側(cè)為DC12V。

②控制電路：

控制電路要以單片機設(shè)計為基礎(chǔ)，它接納各鍵入電子器件的配置信息，根據(jù)程序編寫測算，對自己所掌控的電子器件傳出姿勢命令，完成對機器的邏輯控制。為了能可以信賴，在控制電路中設(shè)立了小型繼電器。

2.作用

①運輸。

②激光切割臂：上、中、下；左、中、右；伸、中、縮。

③切割頭的轉(zhuǎn)動。

④星輪的轉(zhuǎn)動。

⑤人體的挪動：前行、終止、倒退；左拐、右拐。

⑥照明燈具。

⑦前鏟：升、中、落。

⑧后撐：上、中、下。

⑨完成L波段煤層氣關(guān)閉電源儀的報案和關(guān)閉電源。

3.性能指標

名字 性能指標

工作標準電壓 380V

工作中液壓機 0.6Mpa

閥門卸載掉工作壓力 5-6Mpa

額定功率 7.5KW

總重量 1000KG

行駛速度 10-20m/min

爬坡性能 ±30度

激光切割壁晃動視角 上下30度

材料 實體模型主體為鋼架結(jié)構(gòu)

缸種類 金屬材料液壓油缸，表面解決防瓷噴漆

家用電器規(guī)范 國家標準配備

操作門板 UV材料

4.規(guī)格型號

模擬仿真掘進機規(guī)格型號：3300mm×900mm×1300mm

2、智能控制系統(tǒng)一部分：

選用21.5英尺超清液晶屏觸摸顯示屏，以觸碰取代電腦鼠標的方式，擺脫計算機操作限制，提升人機交互技術(shù)的現(xiàn)實感。顯示屏內(nèi)置音響設(shè)備，聲音可以自行調(diào)整，給予清楚聲音特效的前提下，防止幾臺機器設(shè)備與此同時工作的時候相互之間發(fā)生影響。

（1）表明一部分：

屏種類 LED背光燈 液晶顯示屏 A規(guī)

規(guī)格 21.5英尺(16:9)

表明地區(qū) 478 (H)×269.5 (V)

屏幕分辨率 1920*1080 P

VGA 鍵入、導出 外置計算機VGA 鍵入，內(nèi)部結(jié)構(gòu)計算機VGA 導出（投影機等）

HDMI鍵入、導出 外置計算機HDMI鍵入，內(nèi)部結(jié)構(gòu)計算機HDMI 導出

觸碰作用 全新升級投影式液晶屏，10點觸碰，適用多一點動作；

表明 PC 高清HDMI 數(shù)據(jù)信號1080P

觸摸技術(shù) 投影式電容器技術(shù)性（電容式觸摸屏）

觸碰等級 標準配置10點觸碰,可以實現(xiàn)放大縮小照片等多點觸控作用

電源插頭 12V

梳狀過濾器 3D COMB filter（3D過濾減噪）

使用期限 > 50000鐘頭

（2）服務(wù)器一部分：選用嵌入式一體機，服務(wù)器全部采用知名品牌服務(wù)器，i5四核高頻率Cpu，8G內(nèi)存條，在保證系統(tǒng)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，硬件安裝堅固靠譜的前提下，充分運用該系統(tǒng)的高品質(zhì)三維場景界面，為消費者提供更高水平的互動操作界面。

（3）二代身份證識別設(shè)備：在開展考核操作時，需要使用身份證認證系統(tǒng)實現(xiàn)身份核實，驗證通過后，可以進入考核系統(tǒng)軟件，在考核結(jié)束后，可將身份證信息考核考試成績，一起存放并裝包上傳至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，做信息化管理。

1：合乎GA450-2013臺型住戶身份證閱讀器通用技術(shù)規(guī)定，適配ISO14443（TypeB）規(guī)范；

2：讀取響應速度：<1s；

3：閱讀文章間距:0～30mm；

4：電源規(guī)格:USB(DC 5V)；

5：輸出功率：13.56MHZ（fc）；

6：使用場景：操作溫度：0℃～45℃；空氣濕度：20%～80%RH；

7：推薦平臺：WIN7/WIN10

（二）掘進機操作作業(yè)軟件：

系統(tǒng)主體包括下列控制模塊：教學方式，培訓模式，考核方式。均根據(jù)掘進機操作施工安全技術(shù)性具體操作測試規(guī)范來設(shè)計。

（1）手機軟件場景下素材均依據(jù)煤礦業(yè)掘進機、綜掘工作臺面情景1:1百分比開展建模設(shè)計制做，嚴格執(zhí)行測試規(guī)范來設(shè)計。

（2）軟件管理系統(tǒng)具備制定有效，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)安全可靠，傳送數(shù)據(jù)高效率平穩(wěn)，互動交流操作回應快速，操作簡易，環(huán)保無污染等優(yōu)點。

（3）虛擬環(huán)境與硬件資源互動交流，界面與操作一一對應，并隨著回應的畫面聲效，特效，及其必須的語音文字提醒。

（4）系統(tǒng)軟件自身達到掘進機操作工作基本規(guī)范標準，可以進行掘進機的前進后退，掘進機回轉(zhuǎn)臺手臂操縱，掘進機鏟板與后支撐調(diào)節(jié)，皮帶輸送機，第二運輸飛機等運輸設(shè)備的模擬操作。

（5）培訓模式下，系統(tǒng)將以光控，文本，標志的方式，對每一步開展操作正確引導，考核新項目解讀，操作提醒，不正確改正，完成“無老師化”的培訓模式。

（6）考核模式中，系統(tǒng)軟件除開給予必須的語音文字正確引導外，不容易給予涉及到實際考試試題提示，全靠操作工作人員練習和對考研標準化的記憶力，完成考核題型，并且在考核結(jié)束后，可將身份證信息和考核考試成績，提交并貯存至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，對數(shù)據(jù)進行信息化管理。

（7）練習和考核全過程，提醒查驗自然環(huán)境時，應用手指點擊觸摸顯示屏的方式，查驗三維場景里的控制點。

（8）在練習和考核環(huán)節(jié)中，必須出手操作開關(guān)按鍵等操縱一部分時，應用掘進機操作平臺中開關(guān)按鍵，及其高仿真模擬的掘進機操作搖桿，進行相匹配操作。

（9）考核環(huán)節(jié)中，若聯(lián)接考核終端設(shè)備智能管理系統(tǒng)，即在管理系統(tǒng)上，可對當前考核界面開展遠程查看與控制。

(10)軟件管理系統(tǒng)傳送到考核管理系統(tǒng)，可對考研員工進行信息化管理。管理的功能包含人員信息采集，工作人員技術(shù)工種，企業(yè)等基本參數(shù)，考核分配，測試信息存儲，考核狀態(tài)監(jiān)測，招考信息查看，打印出，刪掉，提升，改動。

四、可實際操作的學科及具體內(nèi)容

掘進機工作前安全大檢查（簡稱K1）

施工環(huán)境安全大檢查（簡稱K1-1）

運作設(shè)備安全大檢查（簡稱K1-2）

試運轉(zhuǎn)安全性操作（簡稱K1-3）

掘進機安全性操作（簡稱K2）

開機安全性操作（簡稱K2-1）

截割安全性操作（簡稱K2-2）

關(guān)機安全性操作（簡稱K2-3）

下班安全性操作（簡稱K2-4）

可以滿足技術(shù)培訓。

五、整體規(guī)格型號

規(guī)格型號：3300mm×900mm×1300mm