瓦斯檢查作業(yè)實操智能培訓(xùn)裝置

KCMA-10型瓦斯檢查作業(yè)實操智能培訓(xùn)裝置

一、概述

該裝置以瓦斯檢查作業(yè)實操考試裝置為本體，與智能考試系統(tǒng)連接，對學(xué)員進行培訓(xùn)和考核?？己送戤吅?，系統(tǒng)自動打分，并上傳至考試終端，對信息進行綜合管理。讓學(xué)員真實的學(xué)到整個瓦斯檢查作業(yè)的工作流程，無需分開獨立設(shè)置考位，安全系數(shù)高，占地面積小，并且方便教師培訓(xùn)。讓學(xué)員真實的學(xué)到井下瓦斯檢查作業(yè)的各種安全操作技術(shù)和行為規(guī)范。瓦斯檢查作業(yè)實操考試裝置，使用改造后的光學(xué)瓦斯檢測儀進行檢查和調(diào)校工作，借助光學(xué)瓦斯監(jiān)測儀上的傳感器元件，監(jiān)測人員對光學(xué)瓦斯檢測儀的動作，實現(xiàn)考試科目K1的仿真模擬操作。在K2中，使用自主研發(fā)的模擬氣體生成裝置，可隨機生成瓦斯?jié)舛?、瓦斯和二氧化碳混合氣體濃度。使用真實的光學(xué)瓦斯檢測儀，連接相應(yīng)的輸出接口，讀取對應(yīng)的氣體濃度，實現(xiàn)光學(xué)瓦斯檢測儀的真實操作，用此種方式，可測量瓦斯?jié)舛取⑼咚购投趸蓟旌蠚怏w濃度，學(xué)員讀出濃度數(shù)值輸?shù)?5英寸觸摸式電腦里與標準的答案對比，判分。成績自動上傳、智能評分，考核過程公平公正，徹底解決光干式瓦斯檢測儀各項參數(shù)在機體內(nèi)部不易教學(xué)及考評等問題。實現(xiàn)畫面與操作一一對應(yīng)，既有沉浸感，又有交互性，并伴隨場景音效，光效。

二、設(shè)計依據(jù)及標準

瓦斯檢查作業(yè)實操考試系統(tǒng)的設(shè)計依據(jù)：國家煤礦安全監(jiān)察局印發(fā)煤礦特種作業(yè)安全技術(shù)實際操作考試標準（煤安監(jiān)行管〔2016〕19號）之煤礦瓦斯檢查作業(yè)安全技術(shù)實際操作考試標準

便攜式光學(xué)甲烷檢測儀安全操作（簡稱K1）

甲烷、二氧化碳、一氧化碳濃度檢測安全操作（簡稱K2）

組卷方式，由K1和K2兩個科目組成試卷。

考試成績總分為100分，80分以上為合格。

考試時間：不大于30分鐘。

三、系統(tǒng)構(gòu)成及功能

（一）瓦斯檢查操作作業(yè)硬件：

1.瓦斯檢查作業(yè)操作設(shè)備

瓦斯檢查作業(yè)實操考試裝置由仿真巷道模擬井下環(huán)境、模擬氣體生成裝置可隨機輸出氣體濃度。加裝傳感器改造光學(xué)甲烷傳感器完成檢查和調(diào)試。真實提供有隨機濃度的安全穩(wěn)定氣源、使用真實光學(xué)瓦斯檢測儀進行測量。讓學(xué)員讀出甲烷濃度值并輸?shù)诫娔X里與標準的答案對比，判分。

（1）組成

“煤礦瓦斯檢查作業(yè)實操考核注意事項”圖板1塊、“嚴禁煙火”標志1塊。加裝傳感器改造光學(xué)甲烷檢測儀1臺、光學(xué)瓦斯檢測儀1臺，便攜甲烷檢測報警儀1臺，氣樣采樣器1個，一氧化碳檢定管50ppm，500ppm各1盒，瓦斯檢測仗1個，硅膠、納石灰各1瓶、模擬巷道1段。

①模擬巷道：

巷道斷面為矩形斷面，采用箱體式鋼結(jié)構(gòu)，采用錨網(wǎng)、錨桿、托盤、加強筋等支護形式。

模擬巷道規(guī)格：1.9m×1.2m×1.8m

②光干涉甲烷檢測儀智能測試系統(tǒng)：

該系統(tǒng)模擬光干涉甲烷檢測儀和瓦斯檢查工智能考試系統(tǒng)實時連接?？梢詫飧缮婕淄闄z測儀進行外觀安全檢查、調(diào)零和讀數(shù)，在瓦斯和二氧化碳測量讀數(shù)環(huán)節(jié)，按下模擬光干涉甲烷檢測儀主讀數(shù)按鈕或微讀數(shù)按鈕時，瓦斯檢查工智能考試系統(tǒng)在顯示屏上實時顯示干涉條紋或微調(diào)讀數(shù)刻度，方便學(xué)員和老師共同觀察。改造后的光學(xué)瓦斯檢測儀可檢測動作包含以下內(nèi)容：捏放吸氣球動作，主調(diào)螺旋蓋開閉動作，目鏡筒蓋開閉動作，目鏡筒光源按鈕動作，微讀數(shù)光源按鈕動作，主調(diào)旋鈕動作，微調(diào)旋鈕動作，CO2吸收管連接斷開動作，進氣口管路連接動作藥品管路連接動作。

③氣體濃度生成系統(tǒng)：

每個考位的統(tǒng)一氣樣模擬平臺控制線路板1套、壓力控制電機1套、壓力泵1套、溫度傳感器1套。

④光學(xué)瓦斯檢測儀

測量范圍：(0～10)%；，基本誤差：±0.3%；分化板分辨率：0.5%；

刻度盤量程：（0～1）%；刻度盤分辨率：0.02%；燈泡電壓/電流：2.5V/0.3A；防爆型式：ExibⅠ；

⑤便攜甲烷檢測報警儀

測量范圍：（0.00～4.00），報警點：（0.50～2.50）% CH4

范圍內(nèi)任意設(shè)置（默認1.00%CH4）；響應(yīng)時間： ≤20s； 分辨率： 0.01%CH4； 載體催化元件：

工作電壓2.8V，工作電流≤200mA；

顯示方式： 4位LED，規(guī)格：90mm×49mm×25mm。

⑥氣樣采樣器

每次進排氣量（mL）：50±5%，密封阻力：1.11MPa ，采樣器每分鐘漏氣量不大于測定容積的3%

質(zhì)  量：500g，測量范圍：一氧化碳：2.5ppm-100；二氧化碳：0.05；0.0001-0.5%；氧氣：1.0外形尺寸（mm）：140×25×35

⑦一氧化碳檢定管：50ppm，500ppm

⑧瓦斯檢測仗：Φ12×500mm

⑨硅膠、納石灰：硅膠含水率≤5%，鈉石灰對二氧化碳吸收力大于19%。

（2）功能

①對光學(xué)瓦斯檢測儀進行檢查、歸零。

②正確使用光學(xué)瓦斯檢測儀。

③井下應(yīng)急突發(fā)情況的處理。

④能夠進行光學(xué)瓦斯檢測儀的安全操作。

⑤能夠進行甲烷濃度檢測安全操作。

⑥能夠進行二氧化碳濃度檢測安全操作。

⑦能夠進行一氧化碳濃度檢測安全操作。

（3）技術(shù)指標

（4）規(guī)格

瓦斯檢查實操裝置規(guī)格：1.9m×1.2m×1.8m

2.智能控制部分：

采用55英寸高清液晶觸摸顯示一體機，內(nèi)部主機配置為：cpu-I5四核處理器，8G內(nèi)存。在保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定，硬件安裝牢固可靠的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮本系統(tǒng)的高質(zhì)量三維場景畫面，為用戶提供更高質(zhì)量的交互操作畫面。以觸摸代替鼠標的形式，脫離電腦操作的限制，增加人機交互的真實感。顯示器自帶音響系統(tǒng)，音量可自行調(diào)節(jié)，提供清晰聲音效果的同時，避免多臺設(shè)備同時工作時互相產(chǎn)生干擾。

（1）顯示部分：

尺寸 55英寸高清液晶觸摸顯示器,屏類型 LED,最大顯示尺寸（單位：mm） 1209.6（H）×680.4（V）

,分辨率 1920（H）×1080（V）,屏亮度（帶玻璃） 397cd/m2,屏亮度（不帶玻璃） 350cd/m2,對比度 1200：1,可視角度 1780,壽命 ≥30000H,觸摸書寫系統(tǒng),識別原理 紅外識別,響應(yīng)時間 ＜15 毫秒,觸摸有效識別 單點≥5毫米，多點≥8毫米（可支持10點觸摸）,通信方式 全速 USB,書寫屏表面硬度 7H,電視系統(tǒng),TV 制式 PAL,視頻解碼 3D 數(shù)字梳狀濾波器、3D 圖像運動降噪、3D 運動自適應(yīng)梳狀濾波等,頻道存儲 ATV 通道 100 個，DTV 通道 900 個,聲音輸出功率 2×10W.

（2）主機部分:

PC 類型 超薄插拔式 Intel Core 系列模塊化電腦,CPU （不低于）Intel Core I5四核高頻處理器

,聲卡 集成高清晰立體音效聲卡,網(wǎng)卡 集成 10/100/1000M 自適應(yīng)網(wǎng)卡,Wi-Fi 集成無線網(wǎng)卡 802.11 b/g/n,內(nèi)存 DDR3L 8G,固態(tài)硬盤 SATA3.0 128G,USB2.0 接口 ,USB3.0 接口 ,網(wǎng)絡(luò)接口 ,VGA 輸出 ,HDMI 輸出 ,耳機輸出 ,麥克風輸入 ,防盜鎖孔 ,可兼容安卓系統(tǒng),安卓系統(tǒng):,智能操作系統(tǒng) Android 4.4.4,存儲容量 4G ROM,系統(tǒng)內(nèi)存 1G RAM,處理核心 高清智能引擎雙核 1.2Ghz，雙核圖形加速芯片,顯示接口:,射頻接口 1,AV 輸入（音視頻復(fù)合） 1,VGA 輸入（15 針 D-Sub） 2,HDMI 輸入 3,PC-Audio 輸入 2,LINE IN(MIC 輸入) 1,Mini YPbPr 色差分量接口 1,HDMI 輸出 1,音頻耳機輸出 1,音頻同軸輸出 1,USB2.0 端口 4（其中 2 組前置）,USB3.0 端口 1（USB3.0 僅在 PC 通道下有效，在安卓通道下 USB3.0會自動切換為 USB2.0）,外接 USB 觸摸端口 1,RJ45 有線網(wǎng)絡(luò) 1,RS232 1.

智能電子產(chǎn)品一鍵式設(shè)計：同一物理按鍵完成Android系統(tǒng)和Windows系統(tǒng)的節(jié)能熄屏操作，通過輕按按鍵實現(xiàn)節(jié)能熄屏/喚醒，長按按鍵實現(xiàn)關(guān)機。

具備電視遙控功能和電腦鍵盤常用的F1至F12功能鍵及Alt+F4、Alt+Tab、Space、Enter、windows等快捷按鍵，可實現(xiàn)一鍵開啟交互白板軟件、PPT上下翻頁、一鍵鎖定/解鎖觸摸及整機實體按鍵、一鍵凍結(jié)屏幕、一鍵查看整機溫度、一鍵黑屏的功能。

（3）二代身份證識別設(shè)備：

在進行考核操作時，需要使用身份證驗證系統(tǒng)進行身份確認，驗證成功后，可進入考核系統(tǒng)，在考核完成后，可將身份信息考核成績，一起存儲并打包上傳到服務(wù)器，做綜合管理。

1.符合GA450-2013臺式居民身份證閱讀器通用技術(shù)要求，兼容ISO14443（TypeB）標準；

2.讀卡響應(yīng)速度：<1s；

3.閱讀距離:0～30mm；

4.電源規(guī)格:USB(DC 5V)；

5.工作頻率：13.56MHZ（fc）；

6.使用環(huán)境：工作溫度：0℃～45℃；相對濕度：20%～80%RH；

7.推薦平臺：WIN7/WIN10

（二）瓦斯檢查操作作業(yè)軟件：

瓦斯檢查考試系統(tǒng)軟件主體包含以下模塊：教學(xué)模式，訓(xùn)練模式，考核模式。均依據(jù)瓦斯檢查作業(yè)安全技術(shù)實際操作考試標準進行設(shè)計。

1.軟件場景中的素材均根據(jù)煤礦瓦斯檢查工作現(xiàn)場場景1:1比例進行建模設(shè)計制作，嚴格按照考試標準進行設(shè)計。

2.軟件系統(tǒng)具有設(shè)計合理，運行穩(wěn)定可靠，數(shù)據(jù)傳輸高效穩(wěn)定，互動操作響應(yīng)迅速，操作簡單，安全環(huán)保等特點。

3.虛擬場景與硬件系統(tǒng)互動，畫面與操作一一對應(yīng)，并伴隨響應(yīng)的場景音效，光效，以及必要的語音文字提示。

4.系統(tǒng)滿足瓦斯檢查操作作業(yè)基礎(chǔ)規(guī)范要求，可進行光學(xué)瓦斯檢測儀檢查操作，以及對甲烷，二氧化碳，一氧化碳等氣體檢測的模擬操作。

5.訓(xùn)練模式下，系統(tǒng)會以聲光，文字，圖標的形式，對每一步進行操作引導(dǎo)，考核項目講解，操作提示，錯誤糾正，實現(xiàn)“無老師化”的訓(xùn)練模式。

6.考核模式下，系統(tǒng)除了提供必要的語音文字引導(dǎo)外，不會提供涉及具體考試內(nèi)容的提示，全憑操作人員訓(xùn)練和對考試標準的記憶，完成全部考核題目，并在考核完成后，將個人信息和成績信息，一起打包存儲并上傳至服務(wù)器，做綜合管理。

7.訓(xùn)練和考核過程，提示檢查環(huán)境時，使用手指點擊觸摸屏的形式，檢查三維場景中的檢查點。

8.考核過程中，若連接考核終端管理系統(tǒng)，則在管理平臺上，可對當前考核畫面進行遠程查看和控制。

9.軟件系統(tǒng)連接到考核管理平臺，可對考試人員進行綜合管理。管理功能包括人員信息采集，人員工種，單位等參數(shù)設(shè)置，考核安排，考試信息存儲，考核狀態(tài)監(jiān)控，考試信息查閱，打印，刪除，增加，修改。

10.在瓦斯和二氧化碳測量讀數(shù)環(huán)節(jié)，按下模擬光干涉甲烷檢測儀主讀數(shù)按鈕或微讀數(shù)按鈕時，瓦斯檢查工智能考試系統(tǒng)在顯示屏上實時顯示干涉條紋或微調(diào)讀數(shù)刻度，方便學(xué)員和老師共同觀察。讀數(shù)結(jié)束后，瓦斯檢查工智能考試系統(tǒng)在顯示屏上隨機顯示測點的壓力、溫度等環(huán)境參數(shù)，學(xué)員根據(jù)環(huán)境參數(shù)進行計算，將計算結(jié)果輸入智能考試系統(tǒng)，由系統(tǒng)進行自動判別對錯，并顯示標準計算步驟，用于核對學(xué)員計算結(jié)果。成績自動上傳、智能評分，考核過程公平公正，徹底解決光干式瓦斯檢測儀各項參數(shù)在機體內(nèi)部不易教學(xué)及考評等問題。

11.二氧化碳濃度實測

用光學(xué)瓦斯檢查儀測定 0-10%CH范圍內(nèi)的一個混合氣體濃度，再測量一個瓦斯?jié)舛?，并將檢測結(jié)果換算、校正成CO2實際值后填寫匯報表。

四、可實操的科目及內(nèi)容

1.便攜式光學(xué)甲烷檢測儀安全操作（簡稱K1）

2.甲烷、二氧化碳、一氧化碳濃度檢測安全操作（簡稱K2）

3.光學(xué)瓦斯檢查儀故障判斷及合格儀器選定。

4.現(xiàn)場模擬檢測操作演示。

5.瓦斯?jié)舛葘崪y。

6.設(shè)備可滿足技能培訓(xùn)。