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(jī)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(kuò)大，生產(chǎn)效率日益提高，以及產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中物料裝卸搬運(yùn)費(fèi)用所占比例逐漸增加，促使大型或高速起重機(jī)的需求量不斷增長(zhǎng)，起重量越來(lái)越大，工作速度越來(lái)越高，并對(duì)能耗和可靠性提出更高的要求。起重機(jī)已成為自動(dòng)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(jī)、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(zhǔn)許上崗作業(yè)。隨著起重機(jī)行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)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(yàn)和研究機(jī)構(gòu)中對(duì)這類(lèi)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試分析、載荷計(jì)算、受力分析、新裝置測(cè)試等試驗(yàn)也變得越來(lái)越重要。但在實(shí)際過(guò)程中，如果用真實(shí)設(shè)備進(jìn)行作業(yè)人員培訓(xùn)，以及開(kāi)展相關(guān)的試驗(yàn)和測(cè)試會(huì)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(shí)驗(yàn)工作可在以真實(shí)設(shè)備為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出來(lái)的，可代替實(shí)際物體的仿真系統(tǒng)上進(jìn)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(shí)際使用前，得到有效的測(cè)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。現(xiàn)有技術(shù)中，沒(méi)有一套可同時(shí)滿(mǎn)足橋/門(mén)起重機(jī)和塔式起重機(jī)作業(yè)人進(jìn)行培訓(xùn)考核的設(shè)備，同時(shí)相關(guān)的顯示系統(tǒng)復(fù)雜，造價(jià)較高，硬件安裝不方便，軟件的評(píng)估系統(tǒng)沒(méi)有與國(guó)家相關(guān)的考核大綱完全適應(yīng)。

技術(shù)實(shí)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(zhuān)利提供了一種可供通用橋式起重機(jī)、通用門(mén)式起重機(jī)和通用塔式起重機(jī)作業(yè)人員進(jìn)行仿真操作培訓(xùn)的專(zhuān)用設(shè)備。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種通用起重機(jī)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(píng)估系統(tǒng)；

所述人員操作區(qū)為通過(guò)支架置于空中的操作平臺(tái)，所述操作平臺(tái)外側(cè)有升降式走臺(tái)和爬梯分別與地面連接，所述操作平臺(tái)設(shè)置有座椅，座椅周?chē)O(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(tái)正前方，由兩塊背投顯示屏鉸接而成，所述顯示屏角度由評(píng)估系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)；

所述評(píng)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(guò)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(gè)數(shù)據(jù)采集終端，數(shù)據(jù)采集終端分布在操作平臺(tái)的需要采集數(shù)據(jù)的各個(gè)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(lèi)可識(shí)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(píng)估系統(tǒng)；

所述人員操作區(qū)為通過(guò)支架置于空中的操作平臺(tái)，所述操作平臺(tái)外側(cè)有模擬橋/門(mén)式起重機(jī)走臺(tái)，所述操作平臺(tái)設(shè)置有座椅，座椅周?chē)O(shè)置有模擬橋/門(mén)式起重機(jī)操作系統(tǒng)；

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

所述評(píng)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(guò)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(mén)式起重機(jī)操作系統(tǒng)電性連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊具有多個(gè)數(shù)據(jù)采集終端，數(shù)據(jù)采集終端包括橋/門(mén)式起重機(jī)主鉤起升位置傳感器、副鉤起升位置傳感器、大車(chē)平移位置傳感器、小車(chē)平移位置傳感器及模擬橋/門(mén)式起重機(jī)走臺(tái)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(lèi)可識(shí)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(píng)估系統(tǒng)；

所述人員操作區(qū)為通過(guò)支架置于空中的操作平臺(tái)，所述操作平臺(tái)外側(cè)有模擬塔式起重機(jī)爬梯，所述操作平臺(tái)設(shè)置有座椅，座椅周?chē)O(shè)置有模擬塔式起重機(jī)操作系統(tǒng)；

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

所述評(píng)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(guò)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(jī)操作系統(tǒng)電性連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊具有多個(gè)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(chē)變幅角度傳感器和位置傳感器及模擬塔式起重機(jī)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(lèi)可識(shí)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(dòng)作。

作為優(yōu)選，所述顯示交互區(qū)設(shè)置有報(bào)警系統(tǒng)，包括蜂鳴器和led燈，所述報(bào)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(hào)采集終端，所述預(yù)警信號(hào)采集終端設(shè)置在平臺(tái)安全隱患區(qū)域，當(dāng)操作不到位出現(xiàn)安全隱患時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)會(huì)報(bào)警。

作為優(yōu)選，所述人類(lèi)可識(shí)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(kāi)關(guān)，所述重力感應(yīng)開(kāi)關(guān)與控制模塊電性連接，當(dāng)沒(méi)有人坐在座椅上時(shí)，控制系統(tǒng)無(wú)法接通，無(wú)法進(jìn)行任何操作，可以預(yù)防安全事故。

作為優(yōu)選，所述評(píng)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(guò)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(chǔ)有系統(tǒng)預(yù)置的提示信息，通過(guò)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(jìn)行操作，達(dá)到培訓(xùn)的目的。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明專(zhuān)利提供了一種可供通用橋式起重機(jī)、通用門(mén)式起重機(jī)和通用塔式起重機(jī)作業(yè)人員進(jìn)行仿真操作培訓(xùn)的專(zhuān)用設(shè)備，造價(jià)低，安全可靠；同時(shí)采用了符合國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)的軟件系統(tǒng)對(duì)操作人員的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集評(píng)估，并以數(shù)據(jù)形式顯示出來(lái)，可以詳細(xì)的了解操作人員操作時(shí)的問(wèn)題和難點(diǎn)，有針對(duì)性的訓(xùn)練，同時(shí)提醒培訓(xùn)人員自身注意，達(dá)到更好的培訓(xùn)效果；通過(guò)提供的通用的顯示設(shè)備，屏幕可調(diào)節(jié)，適應(yīng)新強(qiáng)，滿(mǎn)足橋式、門(mén)式、塔式起重機(jī)械培訓(xùn)場(chǎng)景顯示；建立了適用于橋式、門(mén)式、塔式起重機(jī)械仿真培訓(xùn)的通用場(chǎng)景，通用的控制系統(tǒng)和操作裝置，可實(shí)現(xiàn)多種起重機(jī)械培訓(xùn)場(chǎng)景無(wú)縫切換。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明原理流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

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

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請(qǐng)參閱圖1至圖2，一種通用起重機(jī)械作業(yè)人員培訓(xùn)設(shè)備,可以在一套設(shè)備上同時(shí)實(shí)現(xiàn)橋/門(mén)式起重機(jī)及塔式起重機(jī)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(píng)估系統(tǒng)3，人員操作區(qū)1為作業(yè)人員進(jìn)行起重機(jī)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(tái)，可以模擬橋/門(mén)式起重機(jī)走臺(tái)的工作要求，有符合塔式起重機(jī)安全規(guī)范的爬梯，通過(guò)這可以對(duì)作業(yè)人如何安全進(jìn)出設(shè)備進(jìn)行模擬培訓(xùn)考核，然后，設(shè)計(jì)制作了可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)橋/門(mén)式起重機(jī)主鉤起升、副鉤起升、大車(chē)平移、小車(chē)平移等操作，也可同實(shí)現(xiàn)塔式起重機(jī)的吊鉤起升、大臂回轉(zhuǎn)、小車(chē)變幅等操作，并在所有動(dòng)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(dòng)根據(jù)人員進(jìn)行的培訓(xùn)考核科目進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)進(jìn)行橋/門(mén)起重機(jī)作業(yè)人員培訓(xùn)考核時(shí)，兩塊屏呈約180°處于豎直位置，來(lái)模擬這類(lèi)設(shè)備水平運(yùn)行的特點(diǎn)；當(dāng)進(jìn)行塔式起重機(jī)作業(yè)人員培訓(xùn)考核時(shí)，兩塊屏呈約90°的位置，一塊水平，一塊豎直，來(lái)模擬高空作業(yè)的特點(diǎn)，該系統(tǒng)還可根據(jù)需要需要進(jìn)行3d立體顯示，通過(guò)這個(gè)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(shí)現(xiàn)不同類(lèi)型起重機(jī)的工作特點(diǎn)。

評(píng)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(guò)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(jī)操作系統(tǒng)電性連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊具有多個(gè)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(jī)培訓(xùn)的吊鉤位置傳感器、大臂回轉(zhuǎn)角度傳感器、小車(chē)變幅角度傳感器和位置傳感器及模擬塔式起重機(jī)爬梯接近傳感器，還包括用于橋/門(mén)式起重機(jī)的主鉤起升位置傳感器、副鉤起升位置傳感器、大車(chē)平移位置傳感器、小車(chē)平移位置傳感器及模擬橋/門(mén)式起重機(jī)走臺(tái)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(lèi)可識(shí)別形式顯示在顯示屏上。本系統(tǒng)根據(jù)國(guó)家對(duì)起重機(jī)械作業(yè)人員考核大綱要求，建立了專(zhuān)業(yè)的評(píng)估系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)備規(guī)范操作監(jiān)測(cè)，定點(diǎn)落物操作監(jiān)測(cè)，指揮標(biāo)識(shí)操作監(jiān)測(cè)等對(duì)作業(yè)人員的操作進(jìn)行評(píng)估，然后按照國(guó)家的打分規(guī)則出具成績(jī)，并將最終數(shù)據(jù)顯示在顯示屏上。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)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(dòng)作。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述顯示交互區(qū)設(shè)置有報(bào)警系統(tǒng)，包括蜂鳴器和led燈，所述報(bào)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(hào)采集終端，所述預(yù)警信號(hào)采集終端設(shè)置在平臺(tái)安全隱患區(qū)域，當(dāng)操作不到位出現(xiàn)安全隱患時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)會(huì)報(bào)警。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述人類(lèi)可識(shí)別形式為數(shù)據(jù)、圖表或圖像。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述座椅下方設(shè)置有重力感應(yīng)開(kāi)關(guān)，所述重力感應(yīng)感應(yīng)開(kāi)關(guān)與控制模塊電性連接，當(dāng)沒(méi)有人坐在座椅上時(shí)，控制系統(tǒng)無(wú)法接通，無(wú)法進(jìn)行任何操作，可以預(yù)防安全事故。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述評(píng)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(guò)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(chǔ)有系統(tǒng)預(yù)置的提示信息，通過(guò)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(jìn)行操作，達(dá)到培訓(xùn)的目的。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。