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港口機械仿真
堆場集裝箱起重機模擬器
堆場集裝箱起重機仿真操作系統起重機仿真操作系統是一項高技術產品，結合了起重機動力學、起重機運動學、數字圖像處理、計算機圖形學、傳感與控制技術、信息技術、現代起重機操作技術、安全操作規范等多項學科的技術內容，代表了現代職業教育的發展方向，是一種綠色環保、無碳排放、低成本的現代化起重機操作訓練及考核的先進技術。
堆場集裝箱起重機仿真操作系統由駕駛室、教員臺控制系統、三維成像視景系統、動力學數學模型、PLC邏輯控制系統、音響系統、教學投影系統，網絡通訊系統等模塊組成。
其中，教員臺控制系統為整個仿真系統的控制者，各個部分的運作可由它通過發送命令數據來控制，同時它也是數據傳輸的中轉站。教員臺系統接受來自PLC的數據，包括來自操縱臺的數據，并實時發送給視景系統以通過動力學模型來驅動視景。同時它接受視景系統的反饋信息，并實時反饋信息和直接控制PLC以達到控制操作臺及運動平臺的目的。視景系統、音響系統用來產生圖像和聲音，座椅振動控制系統模擬實際振動。駕駛室內有操作臺、投影屏等用于訓練操作。PLC直接與操縱臺，在控制的同時，接受它們的信息反饋。
起重機仿真操作系統總體功能
（1）系統能一機多用，已經具有堆場集裝箱起重機的訓練功能，并可再擴展其他機型的訓練功能。
（2）起重機駕駛操作環境取自于大型港口和大型工業企業典型車間，環境高度逼真，沉浸感非常好，座椅及手動操作臺與實際起重機司機駕駛室的一樣，與實際駕駛環境一致。
（3）港口起重機模擬教學設備要具有一體教學通迅接口。
（4）該系統可生成不同氣候條件的訓練工況；
（5）系統已經具備良好的兼容性和可擴充性，以后可以增加其他類型起重機的訓練軟件，而不需要增加或改變主要的硬件配置；
（6）系統具有起重機司機考試功能，考核程序和內容符合國家或行業標準，并可根據考核程序的變化而調整；
（7）系統的視景具有普通三維和立體兩種顯示功能，普通三維培訓司機基本操作技能，立體視景培訓司機的空間定位感覺，以供用戶選擇使用；
（8）系統設計思想新穎、設計目標明確，僅針對起重機司機的培訓和考核，系統硬件組成簡單、管理維護比較簡便、可靠性高、穩定性好、使用方便。
1.1系統硬件技術組成及技術規格
系統硬件有：司機駕駛操作臺、軟件運行服務器、投影系統、教員監控臺。
1.1司機操作臺就是根據實際起重機駕駛操作臺改造而成，大小尺寸與實際一致；操作臺上的儀表、開關、指示燈等可根據仿真訓練起重機的不同類型快速更換。
1.2軟件運行服務器配置：CPUi5，內存4G，顯卡1G，硬盤：320G。
1.3投影系統為環繞式。環繞圖象顯示面積為4×100英寸；投影幕布位于司機操作臺的正前方、正下方、左側和右側；其中，正下方的投影硬件支持立體圖象顯示。
投影儀：配置超短焦距鏡頭，分辨率為1280×1024，亮度為3000Lum，視景效果連續，拼接完整，在操作座椅上觀察與現實中的視覺效果一致。
投影幕布為背投成像方式。
1.4系統組合形式為拆裝式；
1.5系統整體布置占地面積為20~25平方米，動態最大高度為3米。
1.6教員監控臺主要用于實時監控學員的學習狀況、設定訓練參數，包括：訓練記錄、設定訓練內容及難度，控制整個系統運行的開關等。
系統軟件技術功能
起重機仿真操作系統軟件主要由仿真訓練軟件、考核軟件、教學管理軟件、環繞視景顯示控制軟件、操作臺及其監控軟件等組成
2.1仿真訓練軟件具備的技術性能
2.1.1已具備港口堆場集裝箱起重機的訓練功能：
堆場集裝箱橋式起重機訓練模塊中包含岸橋、集裝箱、集卡、船舶、泊位場景等元素。在此訓練模塊中，司機需要駕駛岸橋，進行多機構的協同操作以完成集裝箱的卸船和裝船作業。操作流程如前節所述。岸橋訓練模塊中又包含多個子模塊，如開關機訓練、裝船訓練、卸船訓練、大車行走、吊具控制、前伸臂俯仰等，還可以進行意外事件的處置訓練，訓練內容總體符合港口行業常規。
2.1.2可在一定范圍內設置或改變起重機的速度參數
堆場集裝箱起重機
起升速度：40-180m/min；起重小車行駛速度：30-350m/min；大車行走速度：10-50m/min；堆場集裝箱起重機前伸臂俯仰時間：小于6分鐘；
2.1.3天氣條件設置的無級化功能
晴天——多云——陰天——小雨——中雨——大雨，雷電,無級可調；
風力：無風——6級，無級可調，風向可變；
霧：無霧——小霧——大霧，無級可調；
白天——夜晚，無級可調。
2.1.4能模擬場橋的作業流程，設置各種機械、氣候參數。訓練模擬過程真實。場橋模型、吊具、集裝箱、集卡模型清晰真實；
2.1.5集裝箱起重機能進行20尺、40尺、雙20尺集裝箱的裝卸訓練；
2.1.6訓練強度和難度能根據在規定的時間內要求學員完成的裝卸貨物量、學員做關鍵操作動作時的難易程度等條件進行分級設定。
2.1.7 WM-VS/YC型起重機系統吊具的動態模型是根據理論和實際現場綜合研究的成果所建立，其動態特性與實際工況對應一致。
2.1.8系統還可根據用戶需求定制各種作業場景。
2.1.9 WM-VS/YC型起重機系統司機室的動態模型是根據理論和實際現場綜合研究的成果所建立，可擴展運動功能，使司機室動態特性與實際工況相符。
2.2考核軟件具備的技術性能
2.2.1堆場集裝箱起重機的考核程序和內容符合港口行業標準的要求；
2.2.2系統能夠自動給學員判分。
2.3教學管理軟件具備的技術性能
2.3.1學員可以根據學號登記上機，每位學生都有單獨的訓練記錄條目；
2.3.2能記錄和查詢學員在訓練或考核中的失誤次數或不規范操作的次數，包括吊具或貨物碰到其它物體的次數及強度，碰撞強度等級分為4-5級。
2.3.3能記錄和查詢學員在訓練或考核中的平均作業效率；
2.3.4能記錄和查詢學員的總體訓練時間和每次上機的課時訓練時間；
2.3.5能記錄和查詢學員操作的起重機吊具運行軌跡；
2.3.6能記錄和查詢學員在歷次考核中的分數；
2.3.7能打印學員的成績報告單；
2.3.8能進行訓練條件或參數的設定。
2.3.9集卡管、氣象管理、場景設置布局管理、機械參數設置管理、訓練難度設置、時間管理、故障管理、監控吊具作業軌跡、統計作業效率、統計操作失誤等、控制臺軟件可同時管理32臺操作訓練終端。
2.3.10教師或管理人員可以遠程維護系統，設置各類參數和考試科目，設置故障考核點，實時跟蹤訓練軌跡，記錄訓練全過程及結果考核，并能回放訓練過程，可發現需改進動作訓練及方法等。
2.4環繞視景顯示控制軟件具備的技術性能
2.4.1能選擇訓練環境的圖象顯示方式：3D立體模式或普通三維模式；
2.4.2投影光亮度不低于3000流明；
2.5操作臺及其監控軟件具備的技術性能
軟件能支持教師完成學員學習及考核的全程監控，可進行訓練或考核內容、難度的設定。
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