一、概述

为认真贯彻国家煤矿安全监察局安监总宣教﹝2014﹞139号“特种作业安全技术实际操作考试标准”，推进特种作业安全技术实操考试顺利实施，设计制造目前市场***前沿的设备。

该装置以金属非金属矿山排水作业实操模拟装置为本体，与考试管理系统连接，既能满足考核，又能满足技能培训。完整的体现整个金属非金属矿山排水作业的检查和操作工流程，让学员真实的学到排水作业的各种行为规范和技术技能。实现虚拟场景与***真装置互动，画面与操作一一对应，既有沉浸感，又有交互性。并伴随场景音效，光效，对学员进行培训和考核。考生根据终端机上的题目进行相应的操作，系统实时采集考生操作数据并进行自动评分，考核完毕后，系统自动打分，并上传至考试终端，对信息进行综合管理。

设备系统完整，既能满足考核，又能满足技能培训。系统设计合理，设备具有独立性，即：在关闭电脑考核模式下，设备正常运转，不影响技能培训。设备大小符合实操考核要求，能保持与现场一致的动手操作。所选用生产原材料能满足设备的耐用性。既解决了现实中无法提供足够的场所、设备、考题等一系列问题，又保障了整个考试过程的安全。

二、设计依据及标准

本系统的设计依据：特种作业安全技术实际操作考试标准（试行）之金属非金属矿山排水作业安全技术实际操作考试标准。

科目2：安全操作技术（简称K2）

科目3：作业现场安全隐患排除（简称K3）

科目4：作业现场应急处置（简称K4）

组卷方式：试卷从上述三个科目中，各抽取一道题目组成。

考试成绩总分为100分，80分以上为合格。

三、系统构成及功能

（一）金属非金属矿山排水作业硬件：

1、金属非金属矿山排水实操模拟装置：

该系统是在煤矿水灾发生的地质构造、采矿、水文地质等条件综合研究的基础上，总结矿山突水的内在机理，体现出导致矿山突水的主控要素，并转化为灾害发生的监测预警指标体系，以实现煤矿突水灾害的实时监测、远程遥控、超前预警，为防范和控制突发性突水灾害提供准确和先见的信息。

（1）组成

该设备由金属非金属矿山井底水仓实操装置、矿用离心式水泵和进、排水管道组成。控制系统由PLC，(CP1H-X40DR-A主机，CP1W-20EDR1扩展模块，CP1W-C1F01串口模块)编程控制，可根据水仓水位的高低投入水泵的数量。

①井底水仓实操装置

1.内水仓 2.外水仓 3.PLC控制系统 4.水泵 5.电机 6.水池、7.各种管线 8.电磁阀、阀体 9.水位传感器.报警装置10.数据处理设备11.、主管道、12.支管道等装置。

（2）功能

①PLC电动演示：PLC编程根据水仓水位高低来控制1、2、3水泵的启动和停止功能，了解水泵的工作原理。（操纵水泵可实现运转。）

②可监测水泵房各种工作参数

③具有水位超高报警，电磁阀自动排水的保护功能。能实现对停排水位、低水位 、中水位、高水位以及报警水位等阶段的全自动模拟功能。

④根据水仓水位情况自动开停攀能水泵。

模拟井上集控中心可监测监控井下排水系统，在井下中央水仓安设二趟（一用一备）电源，并由地面直供电二趟电路，在地面可直接启动排水的水泵进行强排。计算机PLC编程控制系统，预设水仓水位高低水泵自动开停。

（3）技术指标

工作电压：380V，功率:20KW,重量：1200Kg。

材质：铝塑板、型钢、不锈钢、接线板、钢结构等。

（4）规格

规格：3000mm×1700mm×1700mm

2、智能控制部分：

采用21.5英寸高清液晶触摸显示一体机，在保证系统运行稳定，硬件安装牢固可靠的基础上，充分发挥本系统的高质量三维场景画面，为用户提供更高质量的交互操作画面。以触摸代替鼠标的形式，脱离电脑操作的限制，增加人机交互的真实感。显示器自带音响系统，音量可自行调节，提供清晰声音效果的同时，避免多台设备同时工作时互相产生干扰。

（1）显示部分：

（2）主机部分：主机均采用品牌主机，i5四核高频处理器，8G内存，在保证系统运行稳定，硬件安装牢固可靠的基础上，充分发挥本系统的高质量三维场景画面，为用户提供更高质量的交互操作画面。

（3）二代*********识别设备：在进行考核操作时，需要使用*********验证系统进行身份确认，验证成功后，可进入考核系统，在考核完成后，可将身份信息考核成绩，一起存储并打包上传到服务器，做综合管理。

1：符合GA450-2013台式居民*********阅读器通用技术要求，兼容ISO14443（TypeB）标准；

2：读卡响应速度：<1s；

3：阅读距离:0～30mm；

4：电源规格:USB(DC 5V)；

5：工作频率：13.56MHZ（fc）；

6：使用环境：工作温度：0℃～45℃；相对湿度：20%～80%RH；

7：推荐平台：WIN7/WIN10

（二）金属非金属矿山排水作业系统软件：

本系统软件主体包含以下模块：训练模式，考核模式。训练模式和考核模式均依据金属非金属矿山排水作业安全技术实际操作考试标准进行设计。

（1）软件场景中的素材均根据金属非金属矿山排水场景进行建模设计制作，严格按照考试标准进行设计。

（2）软件系统具有设计合理，运行稳定可靠，数据传输******稳定，互动操作响应迅速，操作简单，安全环保等特点。

（3）虚拟场景与硬件系统互动，画面与操作一一对应，并伴随响应的场景音效，光效，以及必要的语音文字提示。

（4）训练模式下，系统会以声光，文字，图标的形式，对每一步进行操作引导，考核项目讲解，操作提示，错误纠正，实现“无老师化”的考核训练模式。

（5）考核模式下，系统除了提供必要的语音文字引导外，不会提供涉及具体考试内容的提示，全凭操作人员训练和对考试标准的记忆，完成全部考核题目，并在考核完成后，可将身份信息和考核成绩，上传并储存至服务器，对信息进行综合管理。

（6）训练和考核过程，提示检查环境时，使用手指点击触摸屏的形式，检查三维场景中的检查点。

（7）考核过程中，若连接考核终端管理系统，则在管理平台上，可对当前考核画面进行远程查看和控制。

（1）软件系统连接到考核管理平台，可对考试人员进行综合管理。管理功能包括人员信息采集，人员工种，单位等参数设置，考核安排，考试信息存储，考核状态监控，考试信息查阅，打印，删除，增加，修改。

四、可实操科目及考核内容

科目2：安全操作技术（简称K2）

2.1水泵的开启、停车（简称K21）

科目3：作业现场安全隐患排除（简称K3）

3.1盘根出水异常的判断与处理（简称K31）

3.2进水底阀故障的判断与处理（简称K32）

3.3水泵运行时电流、电压异常的判定与处理（简称K33）

3.4轴承温度异常的处理（简称K34）

科目4：作业现场应急处置（简称K4）

4.1水管不出水的应急处置（简称K41）

4.2水管爆管的应急处置（简称K42）

4.3突然停电事故的应急处置（简称K43）

4.4淹井事故的应急处置（简称K44）

4.5单人徒手心肺复苏操作（简称K45）

4.6创伤包扎（简称K46）

4.7自救器的正确使用（简称K47）

五、总体规格及型号

规格：3500mm×1800mm×1700mm

显示屏：21.5英寸

型号：TG-KSPS