2014-11-28-最新虚拟焊接综合仿真实训系统方案

虚拟焊接综合仿真实训系统技术方案书1虚拟焊接综合仿真实训系统通讯地址：郑州市高新技术产业开发区翠竹街6号国家863软件园公司网站：电话：[phone]手机：[phone]邮政编码：450001虚拟焊接综合仿真实训系统技术方案书2目录1.焊接培训行业状况.................................................42.系统概述.........................................................43.系统架构.........................................................63.1.数据服务器子系统.................................................73.2.教师管理机子系统.................................................73.3.虚拟焊接实训设备子系统...........................................73.4.观摩子系统.......................................................84.实训设备规格参数.................................................94.1.仿真培训规格参数.................................................94.2.物理规格参数....................................................105.系统功能及特点..................................................106.网络化实训中心效果图............................................147.功能模块说明....................................................167.1.教师端（教员监控与管理系统）功能................................167.1.1.监控........................................................167.1.2.教学设计....................................................167.1.3.任务设计....................................................167.1.4.学生管理....................................................177.1.5.成绩管理....................................................177.1.6.任务共享....................................................187.1.7.系统设置....................................................187.2.管理员功能......................................................187.2.1.设备监控....................................................187.2.2.课程设计....................................................187.2.3.任务设计....................................................197.2.4.教师管理....................................................197.2.5.学生管理....................................................19虚拟焊接综合仿真实训系统技术方案书37.2.6.成绩管理....................................................197.2.7.系统设置....................................................197.3.虚拟焊接实训设备功能............................................197.3.1.选择任务....................................................197.3.2.设备检测....................................................207.3.3.调整参数....................................................207.3.4.实施焊接....................................................207.3.5.任务报告....................................................218.设备配置清单及参考报价..........................................22虚拟焊接综合仿真实训系统技术方案书41.焊接培训行业状况焊接是一项对过程要求很高的工作，在现有的手工焊接生产中，通常采用MAG/MIG焊接的约占50%，TIG焊接约占30%，MMA焊接约占20%；如：在造船行业中，MAG约占70%，MMA约占30%；那么，这就需要焊工有扎实的操作手法、规范的动作。而在焊接培训过程中传统方式存在以下多种问题：消耗大量的焊条(丝)、焊件和保护气体等材料；对学员的培训过程难以准确掌握；对学员的焊接水平难以评价；培训效果不尽理想；培训过程环境污染严重，有害健康；培训过程安全性差。2.系统概述图2-1JVR-WD3000型虚拟焊接综合仿真实训设备实物图JVR-WD3000型虚拟焊接综合仿真实训系统是在我公司第一代JVR-W37Ⅱ型虚拟焊接综合仿真实训系统的基础上发展进化而来的新一代环保、节约、通用型焊接操作技能实训与考核系统，是先进焊接培训教学理念的升华和体现。系统采用传感器技术、人体工程学技术、3D仿真技术等先进技术，与传统的焊接技艺教学有机的融合在一起，实现了灵活、高效、安全、节约、绿色无污染的虚拟焊接培训教学与考核新方案，是危险作业的最佳教学方法。通过虚拟焊接实训系统，学员不仅仅可以获得与传统实训相同的操作经验。同时通过虚拟焊接综合仿真实训系统技术方案书5系统内置的数据采集、智能专家辅助模块和量化考核评价系统等一系列先进独特的教学功能，配合合理明晰的焊接知识穿插讲解，使学员可以获得在传统教学实践过程中难以量化的精确焊接培训指导，大幅度提升学员在培训过程中的方向性和目的性，有效缩短学员的培训周期，降低教师的教学负担，达到以低成本、低投入实现“精教、精学、精炼”的焊接培训机制。虚拟焊接综合仿真实训系统技术方案书6图2-2教育部鲁副部长对我公司第一代JVR-W37Ⅱ型虚拟焊接产品给予大力肯定3.系统架构图3-1虚拟焊接系统拓扑图该系统采用网络分布式架构。一个完整的虚拟焊接培训系统包含以下几个重要子系统：数据服务器子系统，教师管理机子系统，观摩子系统，虚拟焊接实训设备子系统若干。各虚拟焊接综合仿真实训系统技术方案书7子系统通过无线或有线局域网系统连接在一起，进行必要的数据传输和交换。3.1.数据服务器子系统数据服务器主要用于存储和管理教师数据、学生数据以及完成在实训过程中教师机、学员训练设备的登录、注册以及信息交换等功能，是整个系统运行的中枢。3.2.教师管理机子系统教师管理机子系统主要用于在实训过程中由教师使用以设计和安排学员的实训任务和课程。教师可以通过教师管理机子系统管理学员的信息和成绩，设计实训任务和课程，安排训练和考核等。3.3.虚拟焊接实训设备子系统虚拟焊接实训设备子系统是学员进行焊接实训训练的主要操作设备。虚拟焊接设备由多功能焊接工作台、主设备柜、触摸式交互屏、电焊钳（枪）、移动视景设备等组成。虚拟焊接设备可以根据需要配置若干台。图3-2虚拟焊接实训设备组成图学员在演练时，通过主设备柜上方的触摸式交互屏进行演练任务选择、焊机参数设定虚拟焊接综合仿真实训系统技术方案书8后，可以佩带移动视景设备并手握焊枪进行焊接演练，系统会自动采集学员操作姿态并根据焊接数值模拟技术实时的通过移动视景设备在学员视野内呈现焊接过程中的各种焊接现象，如：火花飞溅、电弧闪烁、焊缝的生成与冷却等。通过对焊接过程的逼真模拟，学员可以像操作真实焊接设备一样获取焊接操作的实际经验和技能。学员演练结束后，系统可自动生成任务报告，对学员的操作进行综合评估打分。3.4.观摩子系统观摩子系统主要用于教学演练示范。在演练过程中可以将整个演练过程投影到教室前方的大屏幕上，方便学员的观摩学习以及教师对整个演练过程的讲解。虚拟焊接综合仿真实训系统技术方案书94.实训设备规格参数4.1.仿真培训规格参数序号项目类型参数值1)可支持演练模式初、中、高三种标准的自演练模式、训练模式、考试模式2)适用焊接方法二氧化碳气体保护焊、焊条电弧焊、TIG氩弧焊3)可支持母材形状板板、T接、管管、管板4)适用焊接位置平焊、横焊、立焊、仰焊、斜45度焊接5)可支持坡口类型I型，V型，骑座式（管板）、插入式（管板）6)可支持母材材质碳钢、铝、不锈钢7)可模拟的板材厚度多种不同板厚8)多层多道演练支持三种焊接方法的多层多道演练9)可满足焊接姿势训练蹲、坐、站10)教学辅助工艺参数考核、焊接知识讲解、智能专家帮助提示、焊接过程回放、观摩系统、逼真的焊接过程立体渲染11)烟尘排放无12)紫外线污染、电弧灼伤无13)焊件、焊条材料消耗无14)保护气体消耗无表4-1虚拟焊接实训设备仿真培训规格参数虚拟焊接综合仿真实训系统技术方案书104.2.物理规格参数序号项目类型参数值1)主设备柜尺寸500×600×1400(mm)2)可升降操作台尺寸430×550×1850mm3)可升降操作台工作高度区间500-1500(mm)4)总重量125KG5)电压等级AC220V6)单台设备功率400W7)教师机功率350W8)投影系统额定功率正常模式：800W，经济模式：500W9)工作环境温度-15℃—38℃10)触摸屏显示分辨率1440×900像素11)视频眼镜分辨率1280×720像素表4-2虚拟焊接实训设备物理规格参数5.系统功能及特点该系统以《电焊工技术等级标准》为培训方案蓝本，采用循序渐进、逐步引导、量身定制的教育指导方针，立足于院校级焊接培训教育模式，为焊接培训提供综合的焊工培养体系。系统具备以下功能特点：具有完善的教研体系管理方案，可以完成日常的训练和考核系统不仅可以以专业、教研室为单位对教师进行管理，同时也可以以年级、班级为单位对学生以及成绩进行管理。教师可以利用该系统针对不同年级、不同级别的学员制定一系列任务、课程以及教学实训计划，为不同年级和技能标准的学生量身定制具有针对性的焊接虚拟焊接综合仿真实训系统技术方案书11实训方案。系统具有训练及考核功能，能够方便的进行课程组织和焊接任务设置。考试结果考完即刻生成；学员账号、成绩管理方便，可长期保存，并可以进行任意的查询、打印。虚拟焊接培训设备可以模拟二保焊、焊条电弧焊、TIG氩弧焊的焊接过程。系统具备全方位焊接训练的能力，系统配备6自由