SZJIJ-Ⅰ型 综合机械化掘进工作面虚拟实操设备

一、设备概述：

    中瓯牌煤矿技能实训设备虚拟智能按实物操作台1:1仿真制作，各操作手柄、开关、仪器仪表等与实物相应对照，操作顺序与实物吻合。采用先进的计算机技术，配合3D效果和现场音效将综掘工作面的生产环境、机械设备工作状态、综掘机操作等虚拟的仿真再现；凭借高仿真物理引擎U3D搭建的三维模型及场景，搭配高仿真操作台，实现真正意义上的全时交互操作，逼真的重现掘进机司机操作的所有重要环节，从而实现对操作者集训练与考核一体的教学计划。这种实操培训模式完全打破了传统培训模式，创造了一个更先进、更实用的现代化培训模式，是未来煤矿人员培训的全新培训模式。

二、产品构成：综掘机操作虚拟系统1台

三、实训内容：

虚拟系统实训内容

1）入门教学：

A、掘进机基础知识教学：要求内容符合当前典型矿用综掘机的基础知识，用户可自行加入同格式教学内容。

B、高清视频教学：要求必须用三维模型制作的视频，详细讲解综掘机的操作、运输和拆卸组装，用户可自行加入同格式其他教学内容。

C、掘进机常见故障教学：要求详细讲解故障的现象和处理故障的方法，用户可自行加入同格式教学内容。

2）场景教学：

A、井上场地操作训练：综掘机基本操作逻辑的半流程半自由式操作训练场景，场景中设定障碍物、起伏路面以及简单路径。能明显看到掘进机的颠簸碰撞效果，能切换不同显示视角。设定综掘机参数展示开关，能在控制转台、大臂和后支撑时直观表示该部位角度的参数变化。

B：综掘工作面流程教学---要求实操教学严格遵循综掘机司机操作规程，教学时配有语音文字提示，操作错误有语音警告，能够展示截割头割煤时煤壁的凹陷变化，能清楚展示煤的产生运输路线，显示采煤量，能切换不同显示视角，显示当前巷道的信息（包括巷道的宽度，高度，以及煤层硬度），设定综掘机参数展示开关，能在控制转台、大臂和后支撑时直观表示该部位角度的参数变化。

3）综掘工作面实操考核---严格遵循综掘机司机操作规程，考核前需输入考生考号，考核中系统不提供任何形式的提示，不论操作正确或者错误系统都自动进行下一步操作，将完成的掘进量计入总分，考核结束后展示考号和分数，并录入系统。

4）机械构造：以三维模型的形式全景展示综掘机拆卸，组装，可控制讲解掘进机局部知识，可控制变化视角。

5）理论考核：系统自动抽题组卷，对综掘机相关知识进行考核评分。用户可自拟题目，加入考核系统，可自行设定分值比例。

6）成绩查询：需输入密码，查询实操考核和理论考核的成绩、考号和考核时间。提供出厂密码，用户可自行设定查询密码。提供打印接口，可打印考核成绩。

四、综掘机操作虚拟系统硬件参数：

1）显示器：27寸品牌高清液晶显示器；

2）PC主机；四核高频   CPU 3.8 Ghz,  2GB内存，Nvidia高清显卡；型号：amd-fx4300;

3）传感器：电源电压5V，静态电压50%Vcc，灵敏度7.5mV/mT，输出电压低端<1.0V，输出电压高端>4.2V；

4）联接卡：电源电压5V，静态电压，USB接口，工作电流<30mA

5）控制器：EBZ150掘进机1：1大小操作台，高仿真机械多向摇杆手柄，高仿真机械推杆。

6）座椅：仿真皮质汽车座椅，可以前后移动，靠背可调，舒适感强。

7）机器设计接口，可接投影仪。

五、软件功能：

    如图1所示为本系统的主界面，分为五大模块：基础教学、机械结构、实操考核、理论考核、成绩查询。在主界面中，可以用左行走手柄，调节系统音量。各模块功能如下：

    如图1-2所示为理论教学界面。理论教学模块以动画形式图文并茂向操作者简要介绍掘进机的相关知识和注意事项。通过四向控制手柄可以在多个知识点之间进行切换，下拉四向控制手柄可以播放选择的知识点。使用上翻页/下翻页开关可退出教学。

（2）视频教学

    如图1-5所示为实操教学界面。该部分内容主要是3D场景配合仿真控制手柄和开关进行设定的实操交互训练，分为自由训练和流程训练。两部分训练遵循循序渐进的过程，由简单到复杂。另外系统升级方向设定多种工作面训练模式，并设定与训练相对应的考核模式：

井上空载手动训练，通过配合小的游戏任务完成工作。提高学员学习兴趣树立信心。

井下掘进流程训练，通过对多种工作面的熟悉进行训练：

开关机流程训练

矩形断面

A.中硬煤层截割操作；

B.极易片帮截割操作；

C.松散煤层截割操作；

D.顶板破碎截割操作；

E.平巷转上山截割操作；

F.平巷转下山截割操作。

梯形断面

A.中硬煤层截割操作；

B.极易片帮截割操作；

C.松散煤层截割操作；

D.顶板破碎截割操作；

（4-1）自由训练

    如图1-6至1-8所示为自由训练场景，学习者可以在此场景下对掘进机的基本功能进行了解。并对掘进机的各功能按钮及操作手柄进行学习，达到熟练操作掘进机各项功能的目的。使用“警铃”开关，可以转换视角，操作各种操作杆或旋钮会有相应的变化。使用上翻页/下翻页开关可退出教学。

（4-2）流程训练

    如图3-1至3-4为流程考核场景。流程考核模块基于流程训练产生，操作者输入其考号，录入信息，进入流程考核。系统不提供任何操作提示，完全由操作者根据自己掌握的知识完成，无论操作者操作正确或者错误，流程都会进行下一步，但是系统会根据操作的正确与否判定其是否得分，至终根据其操作的情况和掘进量的多少判定其得分。全部流程必须在10分钟之内完成，倒计时结束，同样判定其得分。可根据界面的提示完成流程考核。在此考核模式的基础上，系统实操考核升级的方向设定多种工作面考核模式：

开关机流程：

矩形断面：

A.中硬煤层操作考核（以标准的作业流程为标准，对操作者截割两个工作循环进行考核，操作过程中的错误，会提示出来，操作完成后，给出考核成绩及全部扣分项的记录单，同时给出一个截割后的断面轨迹。）

B.松散煤层操作考核；

C.顶板破碎煤层操作考核；

D.极易片帮煤层操作考核；

E.平巷转上山操作考核；

F.平巷转下山操作考核；

梯形断面

A.中硬煤层操作考核；

B.松散煤层操作考核；

C.顶板破碎煤层操作考核；

D.极易片帮煤层操作考核；

4、理论考核

如图4-1至4-3所示为考试测验模块，该模块以试题的形式考查学员对掘进机操作基础掌握程度，通过界面的提示，完成答题，提交后可通过右行走查看每一题的正确答案。试题的设定由系统从内置的题库中随机抽取试题，试题类型为20道判断题和30道选择题。当考生主动提交或者考试剩余时间为0时，系统判定考生成绩，得出分数，并存储，供查询。考核的操作方法，参考考核界面的操作说明。

5、成绩查询

如图5-1至5-3-所示，成绩查询是本程序设定的特殊模块，主要为管理员提供查询操作者成绩的功能。主界面光标选择考试测验的光变，十字手柄上推，进入该模块，需要输入密码（默认密码为2014625），密码正确可查询，否则返回系统主界面。

查询系统可分别查询操作实操考核的所有信息和考试测验的所以信息，查询完毕可以退出。如需清除存储的成绩，则使用四向手柄上推一次，即可清除。

六、规格：1400mm×760mm×1305mm