ZJGKDD02-泥水式盾構(gòu)機仿真模擬實訓(xùn)系統(tǒng)
盾構(gòu)機仿真仿真模擬實訓(xùn)裝置選用泥水式盾構(gòu)機原型作為制作藍本，按比例設(shè)計加工制作；通過觀摩學(xué)習(xí)與操作演示模擬，適用于大中專院校教學(xué)實驗、培訓(xùn)等多層次課堂實訓(xùn)教學(xué)，培養(yǎng)復(fù)合型、交叉型的人才。
泥水式盾構(gòu)機仿真模擬實訓(xùn)裝置集模型演示實訓(xùn)教學(xué)、三維虛擬仿真系統(tǒng)于一體，實現(xiàn)了仿真模擬通過計算機操控演示得到各系統(tǒng)設(shè)備運行控制，含品牌PLC智能模塊，機構(gòu)通過安裝儀表、傳感器等儀器設(shè)備與計算機連接，計算機軟件界面顯示不同時間段信號，達到教學(xué)培訓(xùn)的目的。
泥水式盾構(gòu)機仿真模擬實訓(xùn)裝置在教學(xué)實踐中的應(yīng)用，不僅使學(xué)員對機組的布局模塊、設(shè)備系統(tǒng)與實際應(yīng)用、設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成、機組的運行演示、機組的運行數(shù)據(jù)采集等進行初步了解，還可通過演示操作來加深學(xué)員對各組成功能布局的認識。突出強化實踐教學(xué)在學(xué)生基本技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用。充分保證學(xué)生、學(xué)員獲得足夠時間高質(zhì)量“真刀真槍”的實際職能崗位動手技能訓(xùn)練，實現(xiàn)與工程實踐的“零距離”接觸，訓(xùn)練學(xué)員從事從事隧道施工設(shè)備領(lǐng)域的研究、規(guī)劃、設(shè)計、施工和管理等方面工作的基本技能；達到“教、學(xué)、訓(xùn)”一體化功能。
盾構(gòu)機仿真模擬實訓(xùn)系統(tǒng)采用先進高檔的工業(yè)材料和多種技術(shù)媒體、機械、電子與現(xiàn)代化裝飾手段相結(jié)合，具有真實性，形象性；光電效果、形色材相結(jié)合，精細設(shè)計制作。使模擬演示儀在設(shè)備展示、教學(xué)培訓(xùn)過程中發(fā)揮積極的作用。
1、裝備：設(shè)備采用高仿真立體比例制作；包括泥水式盾構(gòu)機立體模擬模型、計算機站、教學(xué)軟件系統(tǒng)、三維虛擬泥水式盾構(gòu)機結(jié)構(gòu)施工仿真展示、多媒體演示系統(tǒng)等。
2、尺寸：盾構(gòu)機殼體外徑：750mm機殼厚度：10mm；長度：6000mm（最終長度根據(jù)實際情況可以進行適當調(diào)整）采用有機玻璃制作，表面噴2k金屬漆，支撐架采用不銹鋼制作；
3、電源：220V.50Hz；具有漏電流保護，安全符合國家標準。
4、材料：不銹鋼.亞克力、ABS、金屬銅、鋁合金、有機玻璃等；表面為汽車烤漆，不銹鋼本色酸洗鈍化，鋁合金陽極氧化或汽車烤漆，確保模型表面顏色的穩(wěn)定和持久主要構(gòu)件、主體支架、其他受力部分、傳動裝置使用金屬構(gòu)件，各部件均按實物顏色噴漆，皮帶機循環(huán)轉(zhuǎn)動.采用金屬銅制作，表面處理為白色。
5、指標：
設(shè)備參照泥水式盾構(gòu)機圖紙布局按比例加工達到全景展示，采用詮釋了系統(tǒng)布局的主要結(jié)構(gòu)特點，并以文字說明、標牌、標識、光學(xué)材料、語音講解的方法演示了各系統(tǒng)的構(gòu)成，參觀此模型使人有種身臨其境的感覺。
（1）泥水式盾構(gòu)機仿真模擬模型制作采用先進設(shè)備和材料，客戶的視覺感官上，設(shè)備拼縫接合無齒，粘合無反翹，微細部位無瑕疵，收口、棱角、邊緣做到簡潔、鮮明、利落、均齊、順達和流暢的美感�？蓜硬糠值膭恿闇p速電機，配合理轉(zhuǎn)速比齒輪箱，達到合適的轉(zhuǎn)速輸出。并參照動作發(fā)生先后來設(shè)置，設(shè)有自動復(fù)位裝置，使操作變得直觀簡便。
（2）各構(gòu)件表面處理油漆材料為進口汽車烤漆：模型噴漆技術(shù)為多道環(huán)節(jié)，經(jīng)過抗氧化表面處理，以便增強漆膜的黏附牢度。模型主體在材料采用工程硬塑、金屬構(gòu)件、珠光有機玻璃技術(shù)為主，配燈光演示控制系統(tǒng)。制作工藝上以焊接或螺絲緊固。模型在運輸、包裝上采用泡沫擠壓固定，施工現(xiàn)場安裝。模型可接觸部分電壓不高于12V。模型部件可用電腦雕刻機切割制作，部分是純手工制作。
（3）泥水式盾構(gòu)機的基本裝置為切削刀盤及其軸承和驅(qū)動裝置，開挖室以及螺旋輸送機等，能實現(xiàn)的動作：刀盤360度連續(xù)轉(zhuǎn)動、泥、水循環(huán)演示（部分透明、可以看到轉(zhuǎn)動）、管片拼裝機360度轉(zhuǎn)動、推進油缸可以伸縮、盾尾部分透明、可以通過動態(tài)結(jié)構(gòu)完成管片拼裝，配套臺車來回運動、管片運輸車可以來回運動、前盾移動（包括前進，復(fù)位）。
（4）盾構(gòu)機操作室內(nèi)的操作控制臺和盾構(gòu)機可移動裝置旁邊的現(xiàn)場控制臺，如管片拼裝機、管片吊車、管片運送小車等用來操作演示，實現(xiàn)各種功能。操作控制臺上有控制系統(tǒng)電腦顯示器、實現(xiàn)各種功能的按鈕調(diào)整和速度的旋鈕、顯示油缸伸長長度的顯示模塊界面及各種開關(guān)等。
（5）盾構(gòu)機內(nèi)部為202不銹鋼材料框架（矩形管或者圓管，不銹鋼國標厚度≥1mm），方便整體運輸和拆裝。外表面設(shè)置裝飾板料，噴漆或者用原色，漆面光亮平滑，達到鋼琴烤漆色澤，邊角處理到位。燈光效果，采用LED發(fā)光源，亮度要求可以做一定的調(diào)整。動作機構(gòu)，如運輸車輛，有單線路控制，當屏幕內(nèi)控制點到介紹設(shè)備運行的時候，運輸小車開始運動。LED燈光模擬演示物料走向，燈光連續(xù)，高亮度的燈帶。設(shè)備模型上的欄桿，罐體制作精良。外部噴漆，光澤明顯，平滑，達到汽車外殼的烤漆效果。設(shè)備運送區(qū)域采用模塊化獨立分區(qū)拆裝設(shè)計，便于維護和拆裝修補。
6、3D模擬視頻動畫
（1）采用unity3D軟件設(shè)計開發(fā)，以Windows Vista操作系統(tǒng)中WinFX編程模型為基礎(chǔ)，開發(fā)出混合3D內(nèi)容、動畫、ASP、HTML和多媒體內(nèi)容、多格式文本、矢量圖；unity 全方位的3D、動畫、加速顯示引擎，將矢量圖形、位圖、3D內(nèi)容、視頻、音頻和富文本合成，自由地混合在2D和其他元素之間，不同元素之間進行功能強大的可視化交互、操作演練交互。界面元素或控件的快速綁定屬性，能夠在用戶界面內(nèi)綁定數(shù)據(jù)或其它屬性，依據(jù)用戶界面的樣式和布局立即做出創(chuàng)造性的決定。致力于實現(xiàn)更高的終端用戶滿意度和生產(chǎn)力，配置獨特可重復(fù)利用的應(yīng)用程序，可以將應(yīng)用程序配置為Web瀏覽器或完整的桌面應(yīng)用程序 ，可以合并在線數(shù)據(jù)性能來使用戶獲得最佳體驗。
（2）培訓(xùn)系統(tǒng)遵循由理論模擬到實戰(zhàn)形式建造，學(xué)生在培訓(xùn)前期接受理論指導(dǎo)和軟件模擬實驗，積累知識和經(jīng)驗，后期進行系統(tǒng)軟硬件聯(lián)調(diào)實訓(xùn)，做到理論、模擬和實踐相結(jié)合。
（3）控制電器部分要求：
獨立的三菱PLC，要求質(zhì)量穩(wěn)定性，PLC控制點；方便以后擴展和調(diào)整。每個線路控制節(jié)點終端要設(shè)置一個保險絲或者單向電路，防止靜電或者浪涌導(dǎo)致的線路傳感器的損壞。
線路使用純銅電線，普通照明電線粗細截面要求≥1.5mm2，功率大于100瓦的電器件要求使用2.5mm2的電線。線路之間整齊，用塑料扣帶鎖好，線路標清走向和使用點。
傳感器、限位模塊，光感模塊使用歐姆龍或者施耐德,西門子.品牌總電源位置設(shè)置一個功率在1000瓦左右的220V穩(wěn)壓器，防止外接電源對模型損壞。提供電器原理圖，一張電路走向，開關(guān)位置，傳感器位置、型號說明。
（4）多媒體演示系統(tǒng):
可通過電腦來控制盾構(gòu)機的動態(tài)演示，可以完成刀盤360度轉(zhuǎn)動演示、皮帶機循環(huán)轉(zhuǎn)動演示、螺旋輸送機轉(zhuǎn)動演示、管片拼裝機轉(zhuǎn)動拼裝演示、推進油缸伸縮演示等。
提供多媒體資料來展現(xiàn)盾構(gòu)機的整體結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生對盾構(gòu)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)有一個更深入的了解；提供動畫來展示盾構(gòu)機工作的全部過程,包括控制過程各部件的動作、管片拼裝成形的運動情況以及盾構(gòu)機的排土機構(gòu)的工作情況；提供盾構(gòu)機的維修保養(yǎng)培訓(xùn)資料，讓學(xué)生認識到盾構(gòu)機在使用中經(jīng)常發(fā)生故障和故障診斷以及日常保養(yǎng)
（5）控制計算機配置 19寸觸摸屏顯示器；
（6）音箱: 頻率響應(yīng)：68Hz - 20kHz(±3dB)；額定功率：150W；
(7)進入主界面后，可以看到工具欄有幾個系統(tǒng)分別是：
1）泥水式盾構(gòu)機實訓(xùn)裝置介紹語音講解系統(tǒng)，與演示內(nèi)容同步運行解說；
2）泥水式盾構(gòu)機實訓(xùn)裝置模擬運行、3D動畫多媒體顯示界面；
3）泥水式盾構(gòu)機實訓(xùn)裝置數(shù)據(jù)庫專業(yè)知識與操作規(guī)程顯示界面；
7、實訓(xùn)、實驗
（1）通過實物模型認知實訓(xùn)了解泥水式盾構(gòu)機內(nèi)容型號；
（2）通過實物模型訓(xùn)了解泥水式盾構(gòu)機的特點及功能；
（3）通過實物模型實訓(xùn)廣泛、具體了解泥水式盾構(gòu)機結(jié)構(gòu)布置組成內(nèi)容；
（4）通過模型演示實訓(xùn)鍛煉綜合運用所學(xué)課程的理論和技術(shù)知識；
（5）通過模型演示實訓(xùn)了解泥水式盾構(gòu)機設(shè)計、施工等相關(guān)知識；
（6）通過模型演示實訓(xùn)對泥水式盾構(gòu)機的理解、分析等多方面能力；
（7）通過3D多媒體動畫演示對盾構(gòu)機與掘進機的結(jié)構(gòu)及功能性對比；
（8）通過3D多媒體動畫演示對盾構(gòu)機施工工藝流程詳細認識實訓(xùn)；
（9）掌握和了解泥水式盾構(gòu)機施工各設(shè)備部件功能模塊；
8、盾構(gòu)機仿真模擬實訓(xùn)系統(tǒng)參考圖片
