CC BY
34
университета ^ИИИ водных коммуникации
УДК (621.86) 004.5 А. В. Одерышев,
канд. техн. наук, доцент, СПГУВК;
В. С. Сухоруков,
СПГУВК
ТРЕНАЖЕРНЫЙ КОМПЛЕКС ИНТЕРАКТИВНОГО ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАТОРА ГРУЗОПОДЪЕМНОГО КРАНА
A TRAINING COMPLEX FOR INTERACTIVE TRAINING OF THE OPERATOR OF THE LOAD-LIFTING CRANE
В статье представлены основные принципы построения тренажера оператора перегрузочного крана и перспективы его использования.
The article presents the main principles of construction of a training complex for the operator of the load-lifting crane and prospect of its use.
Ключевые слова: тренажер, оператор грузоподъемного крана, интерактивное обучение. Key words: a training complex, the operator of the load-lifting crane, interactive training.
Л
ca
ОВРЕМЕННОЕ развитие кадрового потенциала с целью увеличения эффективности и безопасности производства работ, по-видимому, невозможно без широкомасштабного применения информационных технологий.
При обучении студентов специальности 190602.65 «Эксплуатация перегрузочного оборудования портов и транспортных терминалов» и многих других специальностей, таких как 180105.65 «Техническая эксплуатация судов и судового оборудования», 180405.51 и 180405.52 «Монтаж и техническое обслуживание судовых машин и механизмов», 190205.65 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование», 190605.51 и 190605.52 «Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования»; при подготовке крановщиков и их помощников; при переподготовке и повышении квалификации рабочих указанных специальностей, а также инженерно-технических работников, связанных с эксплуатацией перегрузочного оборудования; проведении научно-исследовательских работ по специальности 05.05.04 «Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины» и ряде других с использованием разрабатываемого тренажерного комплекса, возможно
решение следующих задач: обучение рациональному управлению краном в процессе перегрузки; обучение безопасным и эффективным приемам работы на кране; обучение приемам совместной работы на кранах; обучение организации перегрузочных работ на нескольких кранах; обучение разработке оптимальной стратегии перегрузки; исследование взаимосвязей управления, нагрузок, возникающих в элементах конструкции крана, и производительности; моделирование работы кранов в различных, в том числе экстремальных режимах.
Тренажерный комплекс представляет собой совокупность центральной станции (ЦС), нескольких рабочих мест (РМ), объединенных в единую сеть, программного, аппаратного, а также методического обеспечения к нему.
В состав РМ входят: персональный компьютер с установленным программным обеспечением и оборудование, имитирующее командо-контроллерную аппаратуру управления краном.
Экран монитора разбит на несколько областей. Область 1 — окружающая обстановка, видимая из кабины крановщика, область 2 — показания приборов, положения рычагов управления и тумблеров, область 3 — под-
сказки, предупреждения, указания. Сигналы и предупреждения дублируются при необходимости звуковыми сигналами.
Программное обеспечение включает комплекс моделей, имитирующих работу крана. Математическая модель «Кран» имитирует перемещения основных узлов крана под действием внешних нагрузок и движущих сил механизмов самого крана. Модель «Окружающая среда» имитирует обстановку грузовой площадки с размещенными на ней грузами, транспортными средствами и прочим оборудованием, а также другими кранами, если предполагается совместная работа кранов. Модель «Обратная связь» отслеживает нарушения в управлении краном и сообщает о них. Нарушениями в управлении краном будем полагать неправильные действия оператора, которые угрожают безопасности перегрузочного процесса или прямо запрещены соответствующими нормативными документами. Такими, например, являются «волочение» и «подтаскивание» груза, неправильная реакция на «сигналы с земли», начало работы без предварительного выдерживания груза на весу на малой высоте, перемещения узлов машины, вызывающие экстремальные нагрузки, зацепление грузом за внешние объекты и т. п.
Целесообразны 4 режима работы РМ: тренинг, практика, исследование и тестирование.
Тренинг. Осуществляется первичное обучение на РМ. Все неправильные действия оператора блокируются и принудительно поясняются. Перед выполнением задания обучаемый получает список операций по его выполнению со всеми необходимыми пояснениями.
Практика. Проводится тренировка полученных навыков. Доступны любые подсказки и пояснения, вызываемые при необходимости. Неправильные действия также блокируются.
Исследование. Становятся доступны сведения о процессах, происходящих в элементах «крана» и их характеристики: скорости и положения основных элементов конструкции «крана», механизмов и грузозахватного устройства, нагрузки, возникающие в основных элементах, опорные давления, вес груза, характеристики управляющих воздействий.
университета водных коммуникаций
Тестирование. Проводится проверка полученных навыков и умений. При этом предполагается испытание на скорость и эффективность работы, безопасность работы (отсутствие неправильных действий), а также знаний, установленных учебными программами, которые проверяются путем ответов на задаваемые вопросы.
Все основные значимые характеристики крана и окружающей среды на каждый момент времени, все нарушения действующих ограничений и допусков фиксируются на ЦС. при завершении тестирования на ЦС по записанным характеристикам и нарушениям формируется отчет, в котором отображаются результаты тестирования.
Результаты тестирования — файл отчета с указанием ФИО оператора, времени и даты тестирования, основных характеристик работы (нарушения, производительность), балла, определяемого по ним, и итога в виде зачет/незачет. Отдельные файлы отчетов сводятся в журнал, в котором отображается список операторов с указанием их баллов и итога. Сортировка осуществляется по набранным баллам, а при их совпадении — по алфавиту. Возможен вывод журнала на печать.
ЦС представляет собой РМ с дополнительными возможностями и функциями: фиксирование данных о работе каждого РМ, формирование задания для каждого РМ, организация совместной работы «кранов», обмен данными между РМ, управление каждым РМ, работа в режиме РМ при необходимости.
Задание — совокупность режима работы РМ, целей работы, характеристик технологической и природной среды, характеристик имитируемого крана, а также законов их изменения при необходимости в процессе выполнения. Например: режим работы — тестирование, цель — перегрузка контейнеров из контейнеровоза на складскую площадку, ветер, день, ясно, строения — контейнеры в два яруса, кран козловой, с соответствующими характеристиками.
Задание формируется перед началом работы лицом, имеющим соответствующий допуск (преподавателем, методистом или студентом в процессе обучения организации перегру-
университета ^ИИИ водных коммуникации
зочных работ), из имеющегося набора моделей.
Использование комплекса повысит эффективность обучения и тренинга, уменьшит затраты труда преподавательского состава, сделает возможным оценку эффективности
технологических схем перегрузки, а также позволит проведение исследований кранов без создания моделей каждым исследователем.
В настоящее время тренажерный комплекс находится в стадии разработки.
УДК 626.4 К. П. Моргунов,
канд. техн. наук, доцент, СПГУВК;
А. А. Кардаков,
соискатель, СПГУВК
ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КАМЕРЫ ШЛЮЗА ПО ТЕПЛОВОМУ СОСТОЯНИЮ ЕГО ЭЛЕМЕНТОВ
THE ASSESSMENT OF THE TECHNICAL CONDITION OF THE SLUICE BY THERMO CONDITION OF ITS ELEMENTS
Обсуждается возможность неразрушающего контроля технического состояния стен камеры судоходного шлюза с помощью тепловизионного обследования. Описано пробное тепловизионное обследование камеры шлюза в межнавигационный период, которое подтвердило действенность и результативность этого метода диагностирования.
This article presents the discussion of possibility of undestroying control of technical condition of sluice walls using thermovisional examination. There presented a trial thermovisional examination at the period between navigations. This examination approved the effectiveness of this diagnostic method.
Ключевые слова: судоходный шлюз, напряженно-деформированное состояние, тепловизор, термо-графирование, тепловизионное обследование, температурные аномалии.
Key words: sluice, tense-deformed condition, thermovision, thermographing, thermovisional examination, anomalies of temperature.
Л
cû
О
ПРЕДЕЛЕНИЕ состояния конструкций камер судоходных шлюзов является актуальной проблемой при оценке надежности и безопасности гидротехнического сооружения в целом. В настоящее время напряженно-деформированное состояние конструкций оценивается, как правило, путем проведения расчетов, использующих в качестве исходных данных проектную документацию сооружения (размеры конструкций, схемы армирования, конфигурацию грунтовой засыпки), а также данные многолетних натурных наблюдений. Данные наблюдений фиксируются с помощью установленного на шлюзах комплекта контрольно-из-
мерительной аппаратуры, в который входят, как правило:
— реперные марки, фиксирующие вертикальные перемещения конструкций;
— инварная проволока для измерения расстояния между противоположными стенками камеры;
— щелемеры для определения взаимного перемещения конструкций (секций и голов) камеры;
— пьезометры, установленные на территории гидроузла вокруг шлюза.
Такой набор измерительных устройств используется для определения прежде всего следующих величин: вертикальных и гори-
