港口虚拟仿真实训中心升级改造设备安装方案（纯方案26页）.docx

《港口虚拟仿真实训中心升级改造设备安装方案（纯方案26页）.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《港口虚拟仿真实训中心升级改造设备安装方案（纯方案26页）.docx（27页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、目录2 .投标产品主要技术详细描述21、自动化岸边桥式起重机驾驶训练模拟器描述22、实训室1ED大屏技术描述143 .质量保证措施184 .售后服务承诺216.其他内容246.1 人员培训计划及方案246.2 .安装实施方案256.3 验收方案266.4 技术团队成员272.投标产品主要技术详细描述1、自动化岸边桥式起重机驾驶训练模拟器描述现代随着港口业务的发展，起重机设备得到了成熟的应用。港口业务中岸边集装箱运输中经常使用桥式起重机，桥式起重机专门负责岸边集装箱的货物运输，保证集装箱获取能够顺利达到指定地点。桥式起重机的机械化、自动化水平较高，更能满足岸边集装箱的运输需求，因此自动化岸边桥式

2、起重机的驾驶培训要求也逐步提高，目前基于实际起重机操作的训练无法满足更高要求的自动化岸边桥式起重机的驾驶培训要求，而模拟训练驾驶器更能有效的解决培训时间长，培训效率低等一系类问题。自动化岸边桥式起重机驾驶训练模拟器是为了满足岸桥远程操作司机的培训需求而开发的，目前远程操作司机配比较少，但能有效的提高运输效率，我们以现代虚拟现实技术为导引，综合运用集装箱码头装卸设备与工艺学、机械动力学与运动学、计算机数字图像处理、传感与控制技术、信息远程传输技术、现代起重机操作技术、安全操作规范等多学科和多领域的知识和技术，开发了高级集装箱装卸设备远程操作培训系统。自动化岸边桥式起重机培训系统具有如下基本的功能

3、特征：（I）完备的起重机操作训练功能，包括：完全远程手动模式、自动化+辅助人工作业模式。（2）真实的岸桥及其工作机构的动态特性；（3）多窗口多角度多尺度的视景交互界面；（4）真实的信息与操作指令传输特性；（5）灵活定制的训练条件和场景；（6）意外事件处置程序与技能训练；（7）先进的教学监控与管理系统；除此以外，自动化岸边桥式起重机培训系统还可以根据客户提出的各种合理要求，修改增添其他功能。起重机动态特性和操作指令传输特性也可根据特定的集装箱起重机和远程控制系统而调整。2、硬件介绍自动化岸边桥式起重机培训系统构成包含：学员操作台、教师与系统控制机、虚拟场景交互系统、学员观摩室等。3、系统模块自动

4、化岸边桥式起重机驾驶训练模拟器是用于训练驾驶人员的远控操作技术。本模拟培训系统主要分为系统控制层、起重机操作层、教学监控端和管理模块四大部分组成，他们在自动化岸边桥式起重机驾驶训练模拟器培训系统中分别进行不同数据和操作的控制和反馈。动化岸边桥式起重机驾驶训练系统好.系统控制层起重机操作层教学监控端管理模块自动化岸边桥式起重机驾驶训练模拟器可对真实的起重机驾驶员工作环境进行模拟仿真，主要包括以下功能模块:（I）训练任务模拟仿真和管理模块（2）仿真训练数据管理模块（3）自动化岸边桥式起起重机工作环境模拟仿真模块（4）集装箱堆场模拟仿真和管理模块（5）AGV仿真软件模块（6）自动化岸边桥式起起重机模

5、拟仿真模块（7）自动化岸边桥式起起重机监控系统模拟仿真模块（8）自动化岸边桥式起起重机远程操作台模拟仿真模块3.1系统控制层自动化岸边桥式起重机系统控制层主要管理培训系统的硬件，接收和发出各种控制信号，将相关控制手柄或按钮传感器的模拟信号转变为数字信号，控制虚拟起重机的动画显示、司机操作的输入和输出信号、起重机运行状态的仪表显示、集装箱载运船舶和VGA状态显示等。显示StO1显示运02显示显示器04服务器电脑整体示意图自动化岸边桥式起重机系统控制层主要包括:（1）数据采集与处理模块：接收操作者的手柄或开关按钮信号，并将其转换为数字信号。 实物操作杆可以对大车及小车进行控制操作； 可切换相机显示

6、视角； 可对相机镜头进行推进缩小； 可以对相机镜头进行角度调节等。(2)虚拟起重机运行动画显示控制模块：模拟现场远程操作视景，可以多窗口多视角多尺度显示起重机各个工作机构的运行状态，学员与其进行互动操作。比如，显示集装箱吊具的运行状态，引导操作员进行集装箱对位操作和启闭锁操作。(3)虚拟起重机工作机构机电装置状态显示模块：以仪表、报警灯、曲线等形式显示起重机各个机构的运行状态，也就是代替原来的ROS远程操作台和仪表盘。(4)集装箱载运船舶状态及任务显示：船舶贝位状态显示、作业任务显示及任务下达显示等。3.2 起重机操作层自动化岸边桥式起重机起重机操作层主要是针对岸桥起重机而开发的训练模块，起重

7、机操作层软件模块与系统控制层软件、教学监控与管理软件有对应接口，接受或发送相关的数据或信号。岸边桥式起重机远程操作训练模块包含岸桥、集装箱、集卡、船舶、泊位场景等元素。在此训练模块中，司机需要远程驾驶岸桥，进行多机构的协同操作以完成集装箱的卸船和装船作业。岸桥训练模块中又包含多个子模块，如开关机训练、装船训练、卸船训练、大车行走、吊具控制、前伸臂俯仰等基本操作，还可以进行意外事件的处置训练。训练内容总体符合港口起重机驾驶要求。该模块功能包括完全远程手动模式、自动化+辅助人工作业模式，训练者可以自选训练。重点基于摄像头模式下的人工远程操纵岸桥吊具进行对箱、着箱、开闭锁等操作技术的多感交互训练。3

8、.3 教学监控与管理模块自动化岸边桥式起重机教学监控与管理模块也是集装箱码头装卸设备远程操作虚拟现实培训系统的重要组成部分。教师通过教学监控与管理软件系统可实时了解学员的操作情况，还可通过教学管理软件调整教学内容,如设置天气状况、设定工况、设置故障让学员处理等等。通过教员控制台主机实时显示和记录学员操作，并进行评判。4、各模块功能说明4.1 训练任务模拟仿真和管理模块（1）可以由教师根据教学需要设定起重机装卸箱任务；（2）可以设置AGV运行参数；（3）包括堆场集装箱编辑功能，可以根据教学需要对一个船舶上作业区域的集装箱进行编辑和设置；（4）可以由教师根据教学需要设定不同港口天气环境（限多云、晴

9、天、雨天，起雾、白天和夜间）；（5）可以实时查看操作人员作业数据;（6）提供图形化操作界面。4.2 仿真训练数据管理模块(I)包括专门的数据库用来存储数据；(2)对学员数据进行管理，学员训练需要登录；(3)对学员训练数据进行管理，可以通过多种方式对训练数据进行查询和分析；(4)可以自动生成数据报表；(5)具备操作训练考评功能；(6)提供图形化操作界面。4.3 工作环境模拟仿真模块(1)模拟一个船舶上作业区的作业环境，外型尺寸和真实环境一致；(2)港口环境天气可调节，可以实时的模拟港口不同天气环境，包括：晴天，多云，小雨，中雨，大雨，小雪，中雪，大雪，打雷，雾，气温。(3)可以通过调节环境温度，

10、来实现下雨，下雪无缝过渡变化。(4)可以模拟白天和夜间的港口光照环境；(5)提供3D画面模拟显示.4.4 集装箱贝位模拟仿真和管理模块(1)可以对一个船舶上作业区内的堆场进行模拟，并可以对堆场箱位的状态进行管理;(2)可以模拟20尺，40尺，45尺三种不同尺寸的标准集装箱，集装箱外型尺寸和真实一致；(3)工作箱区可以自定义编辑，可以自定义作业箱区的集装箱布局排列，每一个集装箱可以自定义集装箱的尺寸，重量，材质。(4)可以对每一个集装箱的状态和位置进行跟踪和管理；(5)提供3D画面模拟显示。4.5 自动化岸桥起重机模拟仿真模块(1)自动化岸桥起重机模拟尺寸外型、工作参数和真实自动化岸桥起重机一致

11、；(2)自动化岸桥起重机模拟仿真模块可以模拟真实自动化岸桥起重机的各大机构的运动；(3)可以和训练管理程序进行通讯，接收甲方程序发送的状态数据驱动各大机构运行工况；(4)提供31)画面模拟显示。4.6 6AGV仿真软件模块(I)AGV模拟尺寸外型、工作参数和真实AGV一致；(2)可以模拟不同类型的AGV；(3)包括AGVA1系统，AGVA1系统可以跟据训练任务模拟各种AGV运行状态；(4)可以模拟多辆AGV同时在一个作业区域进行工作；(5)提供3D画面模拟显示。4.7 监控模拟仿真模块(1)模拟自动化码头作业环境中的监控摄像头功能，实时显示作业现场画面，监控摄像头的布置位置和数量与真实一致；(

12、2)模拟自动化起重机吊具作业监控摄像头功能，实时显示作业现场画面，监控摄像头的布置位置和数量与真实一致；(3)可以对监控摄像头进行远程控制，调节焦距，观察位置等;(4)可以对监控画面进行录制，方便教学中查看回放.4.8 远程操作台模拟仿真模块（1）模拟自动化码头作业环境中的监控摄像头功能，实时显示作业现场画面，监控摄像头的布置位置和数量与真实一致；（2）模拟自动化岸桥起重机具作业监控摄像头功能，实时显示作业现场画面，监控摄像头的布置位置和数量与真实一致；（3）可以对监控摄像头进行远程控制，调节焦距，观察位置等；（4）可以对监控画面进行录制，方便教学中查看回放.4.9、可自由搭建的集装箱码头起重

13、机虚拟现实试验平台本系统开发平台具备智能视觉识别功能，可自动识别物件，可以自动快速实时生成物件的表面形状及三维点云数据；依据特定算法快速自动生成覆盖于物件表面等高且往复的运行曲线路径。（该项功能现场实物演示）具体参数如下：识别范围：横向21.5m、纵向21.2m；定位识别精度：精度W5mm、三维模型及轨迹生成时间：t90so5、硬件设计及技术规格5.1 模拟系统硬件环境总体设计模拟系统硬件环境主要由教学大屏幕，ROCS远程作业系统模拟服务器,训练管理服务器，数据管理服务器，第三方数据接口,多台ROS远程控制模拟训练台组成，所有设备都通过以太网进行连接。(1)教学大屏幕主要用于在教学时可以向学员

14、们实时展示当前虚拟港口作业运行情况，及相关训练教学数据。(2)VR仿真运算服务器管理着整个自动化码头远程作业模拟训练的逻辑运算，并分配当前作业的起重机的CCTV摄像头画面给ROS远程控制模拟训练台，让学员可以在操作时作为参考，并且提供各个起重机的运行状态信息等数据仿真模拟。(3)训练管理服务器运行着教学监控与管理软件，管理着整个远程作业训练的任务分配和管理。教师通过教学监控与管理软件系统可实时了解学员的操作情况，还可通过教学管理软件调整教学内容，如设置天气状况、设定工况、设置故障让学员处理等等。通过教员控制台主机实时显示和记录学员操作，并进行评判。一台训练管理服务器可以同时对多台ROS远程控制

15、模拟训练台进行训练管理。(4)数据管理服务器管理着所有学员帐号信息和各种训练数据，包括:训练时间，训练效率，操作失误等，并且可以自动生成报表。教师可以对学员历史训练数据进行分析，全方位的了解学员训练情况并对其进行评行。(5)ROS远程控制模拟训练系统外观和真实的ROS远程控制系统一样，操作方法也一样，用于训练学员进行起重机远程作业控制。ROS远程控制模拟训练接收VR仿真服务器的仿真数据和训练管理服务器分配的任务，并采集学员的模拟操作数据反馈给VR仿真服务器进行仿真运算。(6)本系统可以根据需要预留第三方数据接口，可以通过TCP/IP网络与第三方提供的P1C,服务器，其它数据源等进行网络通讯。5.2 ROS远程控制模拟训练台技术规格模拟系统及模拟器主要硬件有：司机驾驶操作台、起重机模拟数据显示系统、起重机模拟CCTV视频显示系统、起重机吊具作业模拟显示系统,远程语音通讯模拟系统，ROS模拟软件运行服务器。(1)司机操作台按照实际起重机远程控制站(RoS)操作台外型制作而成，大小尺寸与实际一致；(2)自动化岸桥起重机远程控制操作台上的仪表、开关、指示灯等和实现仿真训练起重机的远程控