《盾构机主司机虚拟培训系统》

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盾构法施工相对于其它施工工法具有安全系数高、周边环境影响小、施工速度快等优点,目前盾构司机培训主要采用集中上课以及“以老带新”的传统模式,出于安全考虑,学员不能轻易进入到施工现场观看设备内部结构和运转操作情况,因此培训效果并不理想。盾构司机所掌握的操作技能,仅凭主观的学习及自身经验教训的积累,由于培训不系统掌握信息不全面,造成操作水平参差不齐,成为盾构施工的安全隐患。如何弥补传统培训的缺点,提高培训效率,降低培训成本,快速培养出合格的盾构机司机,是众多企业亟需解决的一个难题,也是盾构施工行业人员培训向标准化、信息化迈进所要解决的一个重要课题。1.主要技术内容:1)建立盾构机司机培训仿真操作平台;利用MCU控制板将操作过程转换成电控信号与电脑进行数据交换,实现“实体操作”与“计算机语言”的转换。2)通过MQTT消息实时通信技术,实现计算机指令与模拟设备的连接;使用Drools规则引擎对学员操作进行正确与否的逻辑判断。3)编制理论学习与操作实践相结合的教材,结合国内铁路隧道盾构施工情况,编写以“基本常识、常规操作、简单判定”为主线,同时包含盾构施工的操作知识、特殊情况应对方法以及国内外经典案例的司机培训教材。4)研究成果可为国内外各盾构施工企业的盾构机主司机培训提供信息化、虚拟化、实物仿真等坚实的技术支撑,对于完善和补充国家特种设备考核、认证体系意义重大。2.授权专利情况:1)发明专利:一种盾构机循环水冷却工艺(ZL201310094392.8)。2)实用新型专利:一种盾构掘进机仿真培训系统(ZL201520841134.6)。3)软件著作权:铁路大型隧道盾构司机智能仿真培训系统V1.0(软著登字第1140987号)。4)专著:《盾构机司机培训教程》(ISBN 978-7-112-19733-0)。3.技术经济指标:应用该成果,盾构司机不用进入施工现场即可进行理论与实践学习,大大缩短盾构司机培养过程,而通过考试认证上岗,有助于提高盾构司机自身专业素质以及盾构司机行业的整体质量。通过盾构司机智能仿真系统的开发与应用,再逐步进行推广,形成规范化和产业化的盾构司机培证体系,产生较好的经济效益。4.应用推广及效益情况:为长株潭城际铁路湘江隧道的建成提供了有力的技术支持,保证了隧道的顺利施工。自2015年以来共举办了5期(80课时/期)隧道盾构司机培训班,每期邀请20余名专家进行授课,中铁工、中铁建、中交、中水和中建总等所属30多个局(集团)共计300余名盾构司机进行了培训。《盾构机主司机虚拟培训系统》项目成果达到了国际先进水平,项目近三年累计取得的直接经济效益达11776.43万。

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