一种三车翻车机操检综合实训装置的制作方法

本发明涉及教学装置领域，具体涉及一种三车翻车机操检综合实训装置。

背景技术：

三车翻车机是一种翻卸铁路敞车散料的大型机械设备，广泛应用于运输量大的港口和冶金、 煤炭、 热电等工业部门。翻车机工艺复杂，自动化水平高，逻辑联锁多，工作环境差，对司机及维护人员的技能水平要求高，翻车机司机操作水平的高低直接影响翻车机的生产效率，翻车机一旦发生故障或异常工况，如果维护人员不能及时处理好，将会影响整个公司作业节奏，造成经济损失。现有港口机械及翻车机的教学培训教师只能通过书本、幻灯片、试验台教学设备等传统方式的进行教学，无法达到企业要求的技能水平，学生进入企业后，往往通过师傅带徒弟方式手把手实习一段时间后，才能独立作业。

目前企业及职业学校普遍采用PLC、电工电路原理试验台教学设备，仅能实现电路基本原理层面的教学，功能较为单一，缺乏针对性。当前也有教学实训装置，如实用新型专利201520044843.1装载机电器实验教学仪器，包括：实训台、装载机电气连接图仪表板和故障设置开关系统，实训台具有：电源系统；起动系统；仪表及控制系统，仪表及控制系统具有仪表盘、油温传感器回路、水温传感器回路、机油压力传感器回路和气压传感器回路，仪表盘上具有油温表、水温表、机油压力表和气压表，电源系统依次连接油表和油温感应器，从而构成油温传感器回路；电源系统依次连接水温表和水温感应器，从而构成水温传感器回路；电源系统依次连接机油压力表和机油压力传感器，从而构成机油压力传感器回路。通过该实训装置可以使学者在教室内即可开展工程机械电器课程理论教学与实践教学，解决工程机械专业电器教学实验仪器紧缺，学生学习理解困难，正常教学难以开展等难题。又如实用新型专利201420407785.X港口机械自动化实训装置，包括控制操作台，控制操作台包括控制器、直流电源模块、交流电源控制功能模块和控制屏，控制器由直流电源模块供电，控制屏内设有若干个用于挂置实验模块的管体，控制屏两侧设有若干个交流电源插座，交流电源插座与交流电源控制功能模块相连接；控制器与实验模块相连接。港口机械自动化实训装置能对港口机械各个功能均进行模拟实训，学生可以通过此实训装置全面清楚地对港口机械自动化进行了解和操作。以上专利提出了装载机电器实验教学仪器的电气实训装置，能够使学生在一定程度上提高电气实操能力，但是缺少PLC，DCS，工业网络等真实电气系统不可或缺的元素，在故障设置及考核方面也不能实现自动评分，考核效率低，仍然无法满足大型港口机械取料机电气维修工的培训需求，而且均不能进行司机的驾驶操作培训。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种翻车机操检综合实训装置，能够进行翻车机司机操作与电气维修工的实训，并具备自动评分考核的功能。

本发明的技术方案是：一种三车翻车机操检综合实训装置，包括：

用于供用户进行操作，并将司机操作信号发送给电气设备单元的司机操作单元；

用于供用户进行电气连接，接收司机操作信号控制电气动作，并将司机操作信号分别发送给三维可视化单元、操控考核管理单元的电气设备单元；

用于接收司机操作信号，三维虚拟并显示三车翻车机动作的三维可视化单元；

用于接收司机操作信号，进行故障设置，将故障信号发送给电气设备单元，并对用户操作进行评估的操控考核管理单元；

所述司机操作单元、可视化单元、操控考核管理单元分别与电气设备单元电连接。

进一步地，所述司机操作单元包括座椅和操作台。

进一步地，电气设备单元包括：断路器、PLC、变频器、三相异步电动机、制动器、接触器、继电器、电缆。

进一步地，电气设备单元还包括电气柜和展示台；所述断路器、PLC、变频器、接触器、继电器布置在电气柜内，所述三相异步电动机、制动器布置在展示架上。

进一步地，三维可视化单元包括：可视化计算机。

进一步地，可视化单元还包括：投影仪；所述投影仪与可视化计算机电连接。

进一步地，操控考核管理单元包括：操控计算机和故障设置电路板。

进一步地，操控计算机设置考核管理软件。

本发明的有益效果是：能够进行翻车机司机操作与电气维修的实训，并具备自动评分考核的功能，具有操检合一，虚实联动，实操性强，考核效率高的优点。

（1）操检合一：司机操作与电气排故的多功能综合实训装置，满足学校进行教学、企业进行技能大赛、机构进行技能鉴定的要求，让大型港口装卸设备操作培训、鉴定考核搬进教室和课堂，改变了港口主体工种实际操作技能考核只能在装卸现场的局面。

（2）虚实联动：三维虚拟画面能与真实设备实现联动，采用三维虚拟仿真与电气设备虚实相结合的方式全方位逼真模拟真实翻车机的设备组成、作业过程、异常工况等。

（3）实操性强：司机需按照真实三车翻车机操作规程、安全规程的要求操作训练；电气故障完全来自现场常见真实翻车机故障，通过该装置电气故障、司机操作实训，可切实提高学生的综合能力。

（4）考核效率高：所有故障自动设置，无需人工干预，考核管理全过程自动化极大提高考核效率。

附图说明

图1是本发明具体实施例原理示意图。

图2是本发明具体实施例布置示意图。

图中，1展示架，2操控计算机，3电气柜，4座椅，5操作台，6投影幕布，7司机操作单元，8三维可视化单元，9电气设备单元，10操控考核管理单元。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施方式。

如图1和2所示，本发明提供的三车翻车机操检综合实训装置，包括：司机操作单元7、电气设备单元9、三维可视化单元8和操控考核管理单元10。

司机操作单元7用于供用户进行操作，并将司机操作信号发送给电气设备单元9。司机操作单元7包括座椅4和操作台5，用户可在操作台5进行操作。操作台5可根据实际三车翻车机的操作面板进行设置。

电气设备单元9用于供用户进行电气连接，接收司机操作信号控制电气动作，并将司机操作信号分别发送给三维可视化单元8、操控考核管理单元10。电气设备单元9包括：断路器、PLC、变频器、三相异步电动机、制动器、接触器、继电器、电缆。电气设备单元9还包括电气柜3和展示台；断路器、PLC、变频器、接触器、继电器布置在电气柜3内，三相异步电动机、制动器布置在展示架1上。用户可根据试验需求或三车翻车机实际电气原理用电缆连接各电气设备。

三维可视化单元8用于接收司机操作信号，三维虚拟并显示三车翻车机动作。三维可视化单元8包括可视化计算机，还可设置投影仪，投影仪与可视化计算机电连接。也可设置投影幕布6。可视化计算机设置三维软件，接收司机操作信号，计算虚拟三车翻车机的动作，并通过投影仪投影至幕布显示。三维可视化单元8能够虚拟仿真的场景包括：翻车机虚拟工作实景、三车翻车机整机、定位车动作、夹轮器动作、靠车板动作、压车梁动作、翻车机转动、喷淋抑尘等。

本实施例中，可以在操作台5进行操作，操作信号在PLC进行逻辑运算，将实际动作信号输出到对应电气设备（电动机、变频器、继电器、指示灯等），三维可视化单元8同步显示翻车机的动作，用户可以像操作真实翻车机一样，完成翻车机的各项操作训练。

操控考核管理单元10用于接收司机操作信号，进行故障设置，将故障信号发送给电气设备单元9，并对用户操作进行评估。操控考核管理单元10包括操控计算机2和故障设置电路板，操控计算机2设置考核管理软件。操控计算机2通过故障设置电路板自动设置故障，采集司机操作信号和电气排故情况进行评估打分。翻车机电气故障是以真实三车翻车机典型电气故障制定题库，学员实训时可以从题库中自行选择题目，也可由操控计算机2自动组卷出题，系统能自动设置电气故障（故障设置无需人工干预），设置故障后，翻车机对应的部位无法工作，学员需借助电气原理图、HMI监控画面、电工工具、仪表等查找故障点，故障点确定排除后，故障自动消除，翻车机能恢复使用。电气故障排查过程与现实电气故障维修情况相同。

考核管理软件具有学员信息管理、题库管理、随机自动组卷、自动评分、成绩管理、报表打印等多项功能。学员信息管理包括：准考证号（身份证号），姓名，性别，工种，考试时间，考试科目，成绩等。 题库包含电气故障考核和司机操作考核所有题目及考核评分标准。

电气排故考核时系统自动组卷出题，学员需在规定时间内完成考核题目，评分系统依据考核标准自动评分。考试结束当场出成绩。教师可以查询学员考试成绩并打印成绩单。

司机操作考核分为：常规操作考核，作业率考核和异常工况处理考核。学员需在规定时间内完成考核题目，评分系统依据考核标准自动评分。考试结束当场出成绩。教师可以查询学员考试成绩并打印成绩单。

以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。