[實用新型]用于橋式起重機虛擬培訓系統的操作機構信號采集系統

有效

• 申請號: 200920083892.0
• 申請日: 2009-02-27
• 公開（公告）號: CN201359784Y
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 鄒少俊;陳定方;徐桂芳;胥洪流;董浩明;李平;潘文革;沈森林
• 申請（專利權）人: 武漢市特種設備監督檢驗所;武漢理工大學
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本實用新型屬于橋式起重機的虛擬仿真模擬駕駛領域，具體涉及用于橋式起重機虛擬仿真模擬培訓系統的操作機構信號采集系統。

背景技術

港機仿真操作模擬器是用于港口起重機駕駛員培訓的仿真訓練設備，近年來在國外得到了快速發展，仿真模擬器已成為國外大型港口培訓港機駕駛員的主要設備。在我國，隨著港口集裝箱專業化碼頭的建設與發展，具有先進技術水平的大型岸邊集裝箱起重機、輪胎式集裝箱門式起重機已成為各港口碼頭集裝箱裝卸運輸的常規設備。而在室內外倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等環境中應用最為廣泛的則是橋式起重機。目前在國內，橋式起重機作業人員培訓裝置的研究還處于起步階段。現階段還沒有一套功能成熟、操作性強、仿真度高的虛擬培訓操作系統。

橋式起重機的運動形式多樣復雜，對運動形式的正確控制顯得格外重要，因而能否準確采集運動信號會影響整體的模擬效果。目前國內橋式起重機駕駛模擬器還沒有成型的技術和應用，而現有類似的駕駛模擬器信號采集系統大多采用圖1的形式：以外接電源供電，為整個傳感器系統提供電壓，傳感器的信號經由I/O接口將信號傳至計算機。而控制系統一般采用簡單的按鈕開關量，將動作信號傳給傳感器系統。綜合其設計特點，缺點如下：

1)此類系統的通用性不強，不能滿足橋式起重機主令控制方式；

2)外接電源不能保證有效提供TTL電平，容易導致信號不穩定，最終傳輸至計算機的信號波動使虛擬環境失真；

3)控制系統由簡單的控制元件，如控制按鈕，行程開關等，不能真實模擬起重機的控制過程與電氣互鎖；

4)不是基于半實物仿真，影響了虛擬培訓效果。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種用于橋式起重機虛擬培訓系統的操作機構信號采集系統，該系統具有穩定性和可靠性好的特點。

為了實現上述目的，本實用新型采取的技術方案是：用于橋式起重機虛擬培訓系統的操作機構信號采集系統，它包括計算機、采集卡、傳感器組，采集卡插入計算機中的PCI接口中；其特征在于：傳感器組由控制單元與I/O接口的輸入端相連(傳感器組的信號輸出線與控制單元的輸入端相連，控制單元的信號輸出線與I/O接口的輸入端相連)；I/O接口的輸出線與采集卡的輸入接口相連；電源電路向傳感器組提供電壓，電源電路向控制單元提供電壓。

傳感器組包括主鉤起升傳感器、副鉤起升傳感器、大車傳感器、小車傳感器、啟動傳感器、停止傳感器、急停傳感器，主鉤起升傳感器由第一主鉤起升傳感器、第二主鉤起升傳感器、第三主鉤起升傳感器、第四主鉤起升傳感器組成，副鉤起升傳感器由第一副鉤起升傳感器、第二副鉤起升傳感器、第三副鉤起升傳感器、第四副鉤起升傳感器組成，大車傳感器由第一大車傳感器、第二大車傳感器、第三大車傳感器、第四大車傳感器組成，小車傳感器由第一小車傳感器、第二小車傳感器、第三小車傳感器、第四小車傳感器組成；第一主鉤起升傳感器、第二主鉤起升傳感器、第三主鉤起升傳感器、第四主鉤起升傳感器分別位于橋式起重機虛擬培訓系統的主鉤起升操作擋位上，第一副鉤起升傳感器、第二副鉤起升傳感器、第三副鉤起升傳感器、第四副鉤起升傳感器分別位于橋式起重機虛擬培訓系統的副鉤起升操作擋位上，第一大車傳感器、第二大車傳感器、第三大車傳感器、第四大車傳感器分別位于橋式起重機虛擬培訓系統的大車操作擋位上，第一小車傳感器、第二小車傳感器、第三小車傳感器、第四小車傳感器分別位于橋式起重機虛擬培訓系統的小車操作擋位上，啟動傳感器位于橋式起重機虛擬培訓系統的啟動按鈕上，停止傳感器位于橋式起重機虛擬培訓系統的停止按鈕上，急停傳感器位于橋式起重機虛擬培訓系統的急停按鈕上；

控制單元包括主鉤起升控制單元、副鉤起升控制單元、大車控制單元、小車控制單元、主機控制單元；主機控制單元包括啟動控制器、停止控制器、急停控制器；

主鉤起升控制單元由第一主鉤起升控制單元、第二主鉤起升控制單元、第三主鉤起升控制單元、第四主鉤起升控制單元組成；副鉤起升控制單元由第一副鉤起升控制單元、第二副鉤起升控制單元、第三副鉤起升控制單元、第四副鉤起升控制單元組成；大車控制單元由第一大車控制單元、第二大車控制單元、第三大車控制單元、第四大車控制單元組成；小車控制單元由第一小車控制單元、第二小車控制單元、第三小車控制單元、第四小車控制單元組成；