CN107195239A - 一种通用起重机械作业人员培训设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种通用起重机械作业人员培训设备，包括人员操作区、显示交互区以及评估系统；所述人员操作区用于人员模拟操作；所述显示交互区用于交互显示工作状态；所述评估系统包括数据采集模块，数据处理模块，数据输出模块和控制模块，所述数据采集模块，数据处理模块，数据采集终端分布在操作平台的需要采集数据的各个位置，采集的数据传输至数据处理模块，经处理后传输至数据输出模块，以人类可识别形式显示在显示屏上。本发明提供了一种可供通用桥式起重机、通用门式起重机和通用塔式起重机作业人员进行仿真操作培训考核的专用设备。

Description

一种通用起重机械作业人员培训设备

技术领域

本发明涉及起重作业领域，尤其涉及一种通用起重机械作业人员培训设备。

背景技术

由于工业生产规模不断扩大，生产效率日益提高，以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增加，促使大型或高速起重机的需求量不断增长，起重量越来越大，工作速度越来越高，并对能耗和可靠性提出更高的要求。起重机已成为自动化生产流程中的重要环节。起重作业属于特种作业，起重司机、指挥员、司索/挂钩员必须持有效的《特种作业人员操作证》，方准许上岗作业。随着起重机行业的不断发展，对相关作业人员的操作技术与职业素质要求的不断提高。在生产、安装、检验和研究机构中对这类设备进行测试分析、载荷计算、受力分析、新装置测试等试验也变得越来越重要。但在实际过程中，如果用真实设备进行作业人员培训，以及开展相关的试验和测试会提高相关工作的操作成本，安全性也难以保证。因此，部分培训和实验工作可在以真实设备为基础设计出来的，可代替实际物体的仿真系统上进行。但是，现行的一些仿真控制设备并不能使这些环节在投入实际使用前，得到有效的测试和分析，并不能保证相关设备、装置或数据的有效性和可靠性。现有技术中，没有一套可同时满足桥/门起重机和塔式起重机作业人进行培训考核的设备，同时相关的显示系统复杂，造价较高，硬件安装不方便，软件的评估系统没有与国家相关的考核大纲完全适应。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，本发明专利提供了一种可供通用桥式起重机、通用门式起重机和通用塔式起重机作业人员进行仿真操作培训的专用设备。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种通用起重机械作业人员培训设备,包括人员操作区、显示交互区以及评估系统；

所述人员操作区为通过支架置于空中的操作平台，所述操作平台外侧有升降式走台和爬梯分别与地面连接，所述操作平台设置有座椅，座椅周围设置有若干模拟控制系统；

所述显示交互区位于操作平台正前方，由两块背投显示屏铰接而成，所述显示屏角度由评估系统控制调节；

所述评估系统包括数据采集模块、数据处理模块、数据输出模块和控制模块，所述数据采集模块、数据处理模块、数据输出模块和控制模块之间通过以太接口通讯连接，集成分布在显示交互区下方，所述控制模块还与模拟控制系统电性连接，所述数据采集模块具有多个数据采集终端，数据采集终端分布在操作平台的需要采集数据的各个位置，采集的数据传输至数据处理模块，经处理后传输至数据输出模块，以人类可识别形式显示在显示屏上。

作为优选，包括人员操作区、显示交互区以及评估系统；

所述人员操作区为通过支架置于空中的操作平台，所述操作平台外侧有模拟桥/门式起重机走台，所述操作平台设置有座椅，座椅周围设置有模拟桥/门式起重机操作系统；

所述显示交互区位于操作平台正前方，由两块背投显示屏铰接而成，所述显示屏角度由评估系统控制调节呈180°；

所述评估系统包括数据采集模块、数据处理模块、数据输出模块和控制模块，所述数据采集模块、数据处理模块、数据输出模块和控制模块之间通过以太接口通讯连接，集成分布在显示交互区下方，所述控制模块还与模拟桥/门式起重机操作系统电性连接，所述数据采集模块具有多个数据采集终端，数据采集终端包括桥/门式起重机主钩起升位置传感器、副钩起升位置传感器、大车平移位置传感器、小车平移位置传感器及模拟桥/门式起重机走台接近传感器，采集的数据传输至数据处理模块，经处理后传输至数据输出模块，以人类可识别形式显示在显示屏上。

作为优选，包括人员操作区、显示交互区以及评估系统；

所述人员操作区为通过支架置于空中的操作平台，所述操作平台外侧有模拟塔式起重机爬梯，所述操作平台设置有座椅，座椅周围设置有模拟塔式起重机操作系统；

所述显示交互区位于操作平台正前方，由两块背投显示屏铰接而成，所述显示屏角度由评估系统控制调节呈90°；

所述评估系统包括数据采集模块、数据处理模块、数据输出模块和控制模块，所述数据采集模块、数据处理模块、数据输出模块和控制模块之间通过以太接口通讯连接，集成分布在显示交互区下方，所述控制模块还与模拟塔式起重机操作系统电性连接，所述数据采集模块具有多个数据采集终端，数据采集终端包括吊钩位置传感器、大臂回转角度传感器、小车变幅角度传感器和位置传感器及模拟塔式起重机爬梯接近传感器，采集的数据传输至数据处理模块，经处理后传输至数据输出模块，以人类可识别形式显示在显示屏上。

作为优选，所述显示交互区设置有全息成像系统，可以在显示交互区形成全息模拟投影，使操作者清晰的看到自己所操作的动作。

作为优选，所述显示交互区设置有报警系统，包括蜂鸣器和LED灯，所述报警系统与控制系统电性连接，所述数据采集模块设置有若干预警信号采集终端，所述预警信号采集终端设置在平台安全隐患区域，当操作不到位出现安全隐患时，报警系统会报警。

作为优选，所述人类可识别形式为数据、图表或图像。

作为优选，所述座椅下方设置有重力感应开关，所述重力感应开关与控制模块电性连接，当没有人坐在座椅上时，控制系统无法接通，无法进行任何操作，可以预防安全事故。

作为优选，所述评估系统还包括引导模块，所述引导模块和控制模块之间通过以太接口通讯连接，集成分布在显示交互区下方，所述引导模块中存储有系统预置的提示信息，通过显示交互区显示，让作业人员在系统预置的提示下进行操作，达到培训的目的。

与现有的技术相比，本发明专利提供了一种可供通用桥式起重机、通用门式起重机和通用塔式起重机作业人员进行仿真操作培训的专用设备，造价低，安全可靠；同时采用了符合国家安全标准的软件系统对操作人员的数据进行采集评估，并以数据形式显示出来，可以详细的了解操作人员操作时的问题和难点，有针对性的训练，同时提醒培训人员自身注意，达到更好的培训效果；通过提供的通用的显示设备，屏幕可调节，适应新强，满足桥式、门式、塔式起重机械培训场景显示；建立了适用于桥式、门式、塔式起重机械仿真培训的通用场景，通用的控制系统和操作装置，可实现多种起重机械培训场景无缝切换。

附图说明

图1为本发明原理流程示意图；

图2为本发明实施例的结构示意图。

附图标记如下：1、人员操作区；2、显示交互区；3、评估系统。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图2，一种通用起重机械作业人员培训设备,可以在一套设备上同时实现桥/门式起重机及塔式起重机等设备作业人员的仿真操作培训工作，该系统分为人员操作区1、显示交互区2以及评估系统3，人员操作区1为作业人员进行起重机械仿真操作的区域，在该区域的外部，有可以升降的走台，可以模拟桥/门式起重机走台的工作要求，有符合塔式起重机安全规范的爬梯，通过这可以对作业人如何安全进出设备进行模拟培训考核，然后，设计制作了可以同时实现桥/门式起重机主钩起升、副钩起升、大车平移、小车平移等操作，也可同实现塔式起重机的吊钩起升、大臂回转、小车变幅等操作，并在所有动作相应位安装传感器，用于采集数据；

显示交互区2位于人员的正前方，由两块背投显示屏铰接而成，可自动根据人员进行的培训考核科目进行调整，当进行桥/门起重机作业人员培训考核时，两块屏呈约180°处于竖直位置，来模拟这类设备水平运行的特点；当进行塔式起重机作业人员培训考核时，两块屏呈约90°的位置，一块水平，一块竖直，来模拟高空作业的特点，该系统还可根据需要需要进行3D立体显示，通过这个装置可以提高作业人员的操作交互效果，并在一套系统上，灵活的实现不同类型起重机的工作特点。

评估系统3包括数据采集模块，数据处理模块，数据输出模块和控制模块，所述数据采集模块，数据处理模块，数据输出模块和控制模块之间通过以太接口通讯连接，集成分布在显示交互区下方，所述控制模块还与模拟塔式起重机操作系统电性连接，所述数据采集模块具有多个数据采集终端，数据采集终端包括用于塔式起重机培训的吊钩位置传感器、大臂回转角度传感器、小车变幅角度传感器和位置传感器及模拟塔式起重机爬梯接近传感器，还包括用于桥/门式起重机的主钩起升位置传感器、副钩起升位置传感器、大车平移位置传感器、小车平移位置传感器及模拟桥/门式起重机走台接近传感器，采集的数据传输至数据处理模块，经处理后传输至数据输出模块，以人类可识别形式显示在显示屏上。本系统根据国家对起重机械作业人员考核大纲要求，建立了专业的评估系统，通过设备规范操作监测，定点落物操作监测，指挥标识操作监测等对作业人员的操作进行评估，然后按照国家的打分规则出具成绩，并将最终数据显示在显示屏上。

本发明的一个优选实施例中，所述显示交互区设置有全息成像系统，可以在显示交互区形成全息模拟投影，使操作者清晰的看到自己所操作的动作。

本发明的一个优选实施例中，所述显示交互区设置有报警系统，包括蜂鸣器和LED灯，所述报警系统与控制系统电性连接，所述数据采集模块设置有若干预警信号采集终端，所述预警信号采集终端设置在平台安全隐患区域，当操作不到位出现安全隐患时，报警系统会报警。

本发明的一个优选实施例中，所述人类可识别形式为数据、图表或图像。

本发明的一个优选实施例中，所述座椅下方设置有重力感应开关，所述重力感应感应开关与控制模块电性连接，当没有人坐在座椅上时，控制系统无法接通，无法进行任何操作，可以预防安全事故。

本发明的一个优选实施例中，所述评估系统3还包括引导模块，所述引导模块和控制模块之间通过以太接口通讯连接，集成分布在显示交互区下方，所述引导模块中存储有系统预置的提示信息，通过显示交互区显示，让作业人员在系统预置的提示下进行操作，达到培训的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种通用起重机械作业人员培训设备,其特征在于，包括人员操作区、显示交互区以及评估系统；

所述人员操作区为通过支架置于空中的操作平台，所述操作平台外侧有升降式走台和爬梯分别与地面连接，所述操作平台设置有座椅，座椅周围设置有若干模拟控制系统；

所述显示交互区位于操作平台正前方，由两块背投显示屏铰接而成，所述显示屏角度由评估系统控制调节；

所述评估系统包括数据采集模块、数据处理模块、数据输出模块和控制模块，所述数据采集模块、数据处理模块、数据输出模块和控制模块之间通过以太接口通讯连接，集成分布在显示交互区下方，所述控制模块还与模拟控制系统电性连接，所述数据采集模块具有多个数据采集终端，数据采集终端分布在操作平台的需要采集数据的各个位置，采集的数据传输至数据处理模块，经处理后传输至数据输出模块，以人类可识别形式显示在显示屏上，所述数据处理模块的软件评估系统与国家考核大纲相适应。

2.如权利要求1所述的一种通用起重机械作业人员培训设备,其特征在于，包括人员操作区、显示交互区以及评估系统；

所述人员操作区为通过支架置于空中的操作平台，所述操作平台外侧有模拟桥/门式起重机走台，所述操作平台设置有座椅，座椅周围设置有模拟桥/门式起重机操作系统；

所述显示交互区位于操作平台正前方，由两块背投显示屏铰接而成，所述显示屏角度由评估系统控制调节呈180°；

所述评估系统包括数据采集模块、数据处理模块、数据输出模块和控制模块，所述数据采集模块、数据处理模块、数据输出模块和控制模块之间通过以太接口通讯连接，集成分布在显示交互区下方，所述控制模块还与模拟桥/门式起重机操作系统电性连接，所述数据采集模块具有多个数据采集终端，数据采集终端包括桥/门式起重机主钩起升位置传感器、副钩起升位置传感器、大车平移位置传感器、小车平移位置传感器及模拟桥/门式起重机走台接近传感器，采集的数据传输至数据处理模块，经处理后传输至数据输出模块，以人类可识别形式显示在显示屏上，所述数据处理模块的软件评估系统与国家考核大纲相适应。

3.如权利要求1所述的一种通用起重机械作业人员培训设备,其特征在于，包括人员操作区、显示交互区以及评估系统；

所述人员操作区为通过支架置于空中的操作平台，所述操作平台外侧有模拟塔式起重机爬梯，所述操作平台设置有座椅，座椅周围设置有模拟塔式起重机操作系统；

所述显示交互区位于操作平台正前方，由两块背投显示屏铰接而成，所述显示屏角度由评估系统控制调节呈90°；

所述评估系统包括数据采集模块、数据处理模块、数据输出模块和控制模块，所述数据采集模块、数据处理模块、数据输出模块和控制模块之间通过以太接口通讯连接，集成分布在显示交互区下方，所述控制模块还与模拟塔式起重机操作系统电性连接，所述数据采集模块具有多个数据采集终端，数据采集终端包括吊钩位置传感器、大臂回转角度传感器、小车变幅角度传感器和位置传感器及模拟塔式起重机爬梯接近传感器，采集的数据传输至数据处理模块，经处理后传输至数据输出模块，以人类可识别形式显示在显示屏上，所述数据处理模块的软件评估系统与国家考核大纲相适应。

4.如权利要求1-3任一项所述的一种通用起重机械作业人员培训设备,其特征在于，所述显示交互区设置有全息成像系统。

5.如权利要求1-3任一项所述的一种通用起重机械作业人员培训设备,其特征在于，所述显示交互区设置有报警系统，包括蜂鸣器和LED灯，所述报警系统与控制系统电性连接，所述数据采集模块设置有若干预警信号采集终端，所述预警信号采集终端设置在平台安全隐患区域。

6.如权利要求1-3任一项所述的一种通用起重机械作业人员培训设备,其特征在于，所述人类可识别形式为数据、图表或图像。

7.如权利要求1-3任一项所述的一种通用起重机械作业人员培训设备,其特征在于，所述座椅下方设置有重力感应开关，所述重力感应感应开关与控制模块电性连接。

8.如权利要求1-3任一项所述的一种通用起重机械作业人员培训设备,其特征在于，所述评估系统还包括引导模块，所述引导模块和控制模块之间通过以太接口通讯连接，集成分布在显示交互区下方，所述引导模块中存储有系统预置的提示信息，通过显示交互区显示。