本發(fā)明涉及起重作業(yè)領(lǐng)域，尤其涉及一種通用起重機械作業(yè)人員培訓(xùn)設(shè)備。

背景技術(shù)：

由于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，生產(chǎn)效率日益提高，以及產(chǎn)品生產(chǎn)過程中物料裝卸搬運費用所占比例逐漸增加，促使大型或高速起重機的需求量不斷增長，起重量越來越大，工作速度越來越高，并對能耗和可靠性提出更高的要求。起重機已成為自動化生產(chǎn)流程中的重要環(huán)節(jié)。起重作業(yè)屬于特種作業(yè)，起重司機、指揮員、司索/掛鉤員必須持有效的《特種作業(yè)人員操作證》，方準許上崗作業(yè)。隨著起重機行業(yè)的不斷發(fā)展，對相關(guān)作業(yè)人員的操作技術(shù)與職業(yè)素質(zhì)要求的不斷提高。在生產(chǎn)、安裝、檢驗和研究機構(gòu)中對這類設(shè)備進行測試分析、載荷計算、受力分析、新裝置測試等試驗也變得越來越重要。但在實際過程中，如果用真實設(shè)備進行作業(yè)人員培訓(xùn)，以及開展相關(guān)的試驗和測試會提高相關(guān)工作的操作成本，安全性也難以保證。因此，部分培訓(xùn)和實驗工作可在以真實設(shè)備為基礎(chǔ)設(shè)計出來的，可代替實際物體的仿真系統(tǒng)上進行。但是，現(xiàn)行的一些仿真控制設(shè)備并不能使這些環(huán)節(jié)在投入實際使用前，得到有效的測試和分析，并不能保證相關(guān)設(shè)備、裝置或數(shù)據(jù)的有效性和可靠性?，F(xiàn)有技術(shù)中，沒有一套可同時滿足橋/門起重機和塔式起重機作業(yè)人進行培訓(xùn)考核的設(shè)備，同時相關(guān)的顯示系統(tǒng)復(fù)雜，造價較高，硬件安裝不方便，軟件的評估系統(tǒng)沒有與國家相關(guān)的考核大綱完全適應(yīng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明專利提供了一種可供通用橋式起重機、通用門式起重機和通用塔式起重機作業(yè)人員進行仿真操作培訓(xùn)的專用設(shè)備。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種通用起重機械作業(yè)人員培訓(xùn)設(shè)備,包括人員操作區(qū)、顯示交互區(qū)以及評估系統(tǒng)；

所述人員操作區(qū)為通過支架置于空中的操作平臺，所述操作平臺外側(cè)有升降式走臺和爬梯分別與地面連接，所述操作平臺設(shè)置有座椅，座椅周圍設(shè)置有若干模擬控制系統(tǒng)；

所述顯示交互區(qū)位于操作平臺正前方，由兩塊背投顯示屏鉸接而成，所述顯示屏角度由評估系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)；

所述評估系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊和控制模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊和控制模塊之間通過以太接口通訊連接，集成分布在顯示交互區(qū)下方，所述控制模塊還與模擬控制系統(tǒng)電性連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊具有多個數(shù)據(jù)采集終端，數(shù)據(jù)采集終端分布在操作平臺的需要采集數(shù)據(jù)的各個位置，采集的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊，經(jīng)處理后傳輸至數(shù)據(jù)輸出模塊，以人類可識別形式顯示在顯示屏上。

作為優(yōu)選，包括人員操作區(qū)、顯示交互區(qū)以及評估系統(tǒng)；

所述人員操作區(qū)為通過支架置于空中的操作平臺，所述操作平臺外側(cè)有模擬橋/門式起重機走臺，所述操作平臺設(shè)置有座椅，座椅周圍設(shè)置有模擬橋/門式起重機操作系統(tǒng)；

所述顯示交互區(qū)位于操作平臺正前方，由兩塊背投顯示屏鉸接而成，所述顯示屏角度由評估系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)呈180°；

所述評估系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊和控制模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊和控制模塊之間通過以太接口通訊連接，集成分布在顯示交互區(qū)下方，所述控制模塊還與模擬橋/門式起重機操作系統(tǒng)電性連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊具有多個數(shù)據(jù)采集終端，數(shù)據(jù)采集終端包括橋/門式起重機主鉤起升位置傳感器、副鉤起升位置傳感器、大車平移位置傳感器、小車平移位置傳感器及模擬橋/門式起重機走臺接近傳感器，采集的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊，經(jīng)處理后傳輸至數(shù)據(jù)輸出模塊，以人類可識別形式顯示在顯示屏上。

作為優(yōu)選，包括人員操作區(qū)、顯示交互區(qū)以及評估系統(tǒng)；

所述人員操作區(qū)為通過支架置于空中的操作平臺，所述操作平臺外側(cè)有模擬塔式起重機爬梯，所述操作平臺設(shè)置有座椅，座椅周圍設(shè)置有模擬塔式起重機操作系統(tǒng)；

所述顯示交互區(qū)位于操作平臺正前方，由兩塊背投顯示屏鉸接而成，所述顯示屏角度由評估系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)呈90°；

所述評估系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊和控制模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊和控制模塊之間通過以太接口通訊連接，集成分布在顯示交互區(qū)下方，所述控制模塊還與模擬塔式起重機操作系統(tǒng)電性連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊具有多個數(shù)據(jù)采集終端，數(shù)據(jù)采集終端包括吊鉤位置傳感器、大臂回轉(zhuǎn)角度傳感器、小車變幅角度傳感器和位置傳感器及模擬塔式起重機爬梯接近傳感器，采集的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊，經(jīng)處理后傳輸至數(shù)據(jù)輸出模塊，以人類可識別形式顯示在顯示屏上。

作為優(yōu)選，所述顯示交互區(qū)設(shè)置有全息成像系統(tǒng)，可以在顯示交互區(qū)形成全息模擬投影，使操作者清晰的看到自己所操作的動作。

作為優(yōu)選，所述顯示交互區(qū)設(shè)置有報警系統(tǒng)，包括蜂鳴器和led燈，所述報警系統(tǒng)與控制系統(tǒng)電性連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)置有若干預(yù)警信號采集終端，所述預(yù)警信號采集終端設(shè)置在平臺安全隱患區(qū)域，當操作不到位出現(xiàn)安全隱患時，報警系統(tǒng)會報警。

作為優(yōu)選，所述人類可識別形式為數(shù)據(jù)、圖表或圖像。

作為優(yōu)選，所述座椅下方設(shè)置有重力感應(yīng)開關(guān)，所述重力感應(yīng)開關(guān)與控制模塊電性連接，當沒有人坐在座椅上時，控制系統(tǒng)無法接通，無法進行任何操作，可以預(yù)防安全事故。

作為優(yōu)選，所述評估系統(tǒng)還包括引導(dǎo)模塊，所述引導(dǎo)模塊和控制模塊之間通過以太接口通訊連接，集成分布在顯示交互區(qū)下方，所述引導(dǎo)模塊中存儲有系統(tǒng)預(yù)置的提示信息，通過顯示交互區(qū)顯示，讓作業(yè)人員在系統(tǒng)預(yù)置的提示下進行操作，達到培訓(xùn)的目的。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明專利提供了一種可供通用橋式起重機、通用門式起重機和通用塔式起重機作業(yè)人員進行仿真操作培訓(xùn)的專用設(shè)備，造價低，安全可靠；同時采用了符合國家安全標準的軟件系統(tǒng)對操作人員的數(shù)據(jù)進行采集評估，并以數(shù)據(jù)形式顯示出來，可以詳細的了解操作人員操作時的問題和難點，有針對性的訓(xùn)練，同時提醒培訓(xùn)人員自身注意，達到更好的培訓(xùn)效果；通過提供的通用的顯示設(shè)備，屏幕可調(diào)節(jié)，適應(yīng)新強，滿足橋式、門式、塔式起重機械培訓(xùn)場景顯示；建立了適用于橋式、門式、塔式起重機械仿真培訓(xùn)的通用場景，通用的控制系統(tǒng)和操作裝置，可實現(xiàn)多種起重機械培訓(xùn)場景無縫切換。

附圖說明

圖1為本發(fā)明原理流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記如下：1、人員操作區(qū)；2、顯示交互區(qū)；3、評估系統(tǒng)。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請參閱圖1至圖2，一種通用起重機械作業(yè)人員培訓(xùn)設(shè)備,可以在一套設(shè)備上同時實現(xiàn)橋/門式起重機及塔式起重機等設(shè)備作業(yè)人員的仿真操作培訓(xùn)工作，該系統(tǒng)分為人員操作區(qū)1、顯示交互區(qū)2以及評估系統(tǒng)3，人員操作區(qū)1為作業(yè)人員進行起重機械仿真操作的區(qū)域，在該區(qū)域的外部，有可以升降的走臺，可以模擬橋/門式起重機走臺的工作要求，有符合塔式起重機安全規(guī)范的爬梯，通過這可以對作業(yè)人如何安全進出設(shè)備進行模擬培訓(xùn)考核，然后，設(shè)計制作了可以同時實現(xiàn)橋/門式起重機主鉤起升、副鉤起升、大車平移、小車平移等操作，也可同實現(xiàn)塔式起重機的吊鉤起升、大臂回轉(zhuǎn)、小車變幅等操作，并在所有動作相應(yīng)位安裝傳感器，用于采集數(shù)據(jù)；

顯示交互區(qū)2位于人員的正前方，由兩塊背投顯示屏鉸接而成，可自動根據(jù)人員進行的培訓(xùn)考核科目進行調(diào)整，當進行橋/門起重機作業(yè)人員培訓(xùn)考核時，兩塊屏呈約180°處于豎直位置，來模擬這類設(shè)備水平運行的特點；當進行塔式起重機作業(yè)人員培訓(xùn)考核時，兩塊屏呈約90°的位置，一塊水平，一塊豎直，來模擬高空作業(yè)的特點，該系統(tǒng)還可根據(jù)需要需要進行3d立體顯示，通過這個裝置可以提高作業(yè)人員的操作交互效果，并在一套系統(tǒng)上，靈活的實現(xiàn)不同類型起重機的工作特點。

評估系統(tǒng)3包括數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)輸出模塊和控制模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)輸出模塊和控制模塊之間通過以太接口通訊連接，集成分布在顯示交互區(qū)下方，所述控制模塊還與模擬塔式起重機操作系統(tǒng)電性連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊具有多個數(shù)據(jù)采集終端，數(shù)據(jù)采集終端包括用于塔式起重機培訓(xùn)的吊鉤位置傳感器、大臂回轉(zhuǎn)角度傳感器、小車變幅角度傳感器和位置傳感器及模擬塔式起重機爬梯接近傳感器，還包括用于橋/門式起重機的主鉤起升位置傳感器、副鉤起升位置傳感器、大車平移位置傳感器、小車平移位置傳感器及模擬橋/門式起重機走臺接近傳感器，采集的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊，經(jīng)處理后傳輸至數(shù)據(jù)輸出模塊，以人類可識別形式顯示在顯示屏上。本系統(tǒng)根據(jù)國家對起重機械作業(yè)人員考核大綱要求，建立了專業(yè)的評估系統(tǒng)，通過設(shè)備規(guī)范操作監(jiān)測，定點落物操作監(jiān)測，指揮標識操作監(jiān)測等對作業(yè)人員的操作進行評估，然后按照國家的打分規(guī)則出具成績，并將最終數(shù)據(jù)顯示在顯示屏上。

本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述顯示交互區(qū)設(shè)置有全息成像系統(tǒng)，可以在顯示交互區(qū)形成全息模擬投影，使操作者清晰的看到自己所操作的動作。

本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述顯示交互區(qū)設(shè)置有報警系統(tǒng)，包括蜂鳴器和led燈，所述報警系統(tǒng)與控制系統(tǒng)電性連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)置有若干預(yù)警信號采集終端，所述預(yù)警信號采集終端設(shè)置在平臺安全隱患區(qū)域，當操作不到位出現(xiàn)安全隱患時，報警系統(tǒng)會報警。

本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述人類可識別形式為數(shù)據(jù)、圖表或圖像。

本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述座椅下方設(shè)置有重力感應(yīng)開關(guān)，所述重力感應(yīng)感應(yīng)開關(guān)與控制模塊電性連接，當沒有人坐在座椅上時，控制系統(tǒng)無法接通，無法進行任何操作，可以預(yù)防安全事故。

本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述評估系統(tǒng)3還包括引導(dǎo)模塊，所述引導(dǎo)模塊和控制模塊之間通過以太接口通訊連接，集成分布在顯示交互區(qū)下方，所述引導(dǎo)模塊中存儲有系統(tǒng)預(yù)置的提示信息，通過顯示交互區(qū)顯示，讓作業(yè)人員在系統(tǒng)預(yù)置的提示下進行操作，達到培訓(xùn)的目的。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。