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现代化非煤矿山通风实操模拟装置
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井通风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。完整的体现整个非煤矿山通风作业标准的检查和操作工流程，让学员真实的学到通风工作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）之金属非金属矿井通风作业安全技术实际操作考试标准。
科目1:安全用具使用(简称K1)
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：试卷从上述四个科目中，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。
考试时间:40分钟。
三、系统构成及功能
（一）金属非金属矿井通风作业硬件：
1、金属非金属矿井通风实操模拟装置：
该装置显示矿井通风系统布置方式，实现矿山通风机系统的自动化、数字化、多功能化。该装置由安全监测系统，可视化系统，通风安全保障系统组成，实现主扇风机、风速（风量）、温度、点压力及有毒有害气体浓度的实时监测。
（1）组成
1号风机；2号风机；回风井；防爆盖；重锤；风硐；1号风机倒机闸门；2号风机倒机闸门；消声装置；测压管；回风大巷；回风巷道风门；调节风门；风速测试口。
（2）功能
①模拟矿山通风系统工作状态：抽出式矿井通风系统和压入式通风系统。
②压力测定：在巷道上取一测点分别测试相对全压及速压。
③风速测定：通过速压测定计算风速。
④风量测定：通过速压测定计算风量。
⑤风速分布：通过测定某一巷道断面的多点速压计算风速分布。
⑥阻力系数测定：取一段巷道上的两个测定，分别测出两个断面的总能量（静压、全压、速压）计算阻力及阻力系数。
⑦局部风阻测定：取一转弯巷道上的两个测点，分别测出两个断面的总能量（净压、全压、速压）计算出阻力及阻力系数。
⑧进行矿井通风系统中阻力测定，选一条通过工作面的通风主线路，测定每条巷道的通风阻力，然后加起得到矿井通风系统的阻力。
⑨进行矿井主要通风机性能测定：启动风机与通风系统断开，风机短路进风，分别测定通风机的风量、风压，输入功率等参数，通风机工作状态从全开到全闭，改变通风机的工作风量，根据对应的风量测定通风机的风压，输入功率等参数。
（3）技术指标
工作电压：380V，功率:4KW,重量：400Kg。
材质：型钢、不锈钢、有机玻璃、PLC控制系统、各种传感器。
（4）规格
规格：3500mm×900mm×1400mm
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：
屏类型 | LED背光 液晶屏 A规 |
尺寸 | 21.5英寸(16:9) |
显示区域 | 478 (H)×269.5 (V) |
分辨率 | 1920×1080 P |
VGA 输入、输出 | 外接电脑VGA 输入，内部电脑VGA 输出（投影仪等） |
HDMI输入、输出 | 外接电脑HDMI输入，内部电脑HDMI 输出 |
触摸功能 | 全新投射式电容屏，10点触摸，支持多点手势； |
显示 | PC 全高清HDMI 信号1080P |
触摸技术 | 投射式电容技术（电容触摸屏） |
触摸点数 | 标配10点触摸,可实现放大缩小图片等多点触摸功能 |
电源接口 | 12V |
梳状滤波器 | 3D COMB filter（3D滤波降噪） |
使用寿命 | > 50000小时 |
（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
（4）作业现场应配置仪器仪表
序号 | 设备/设施/器材 | 数量 |
1 | 风速仪 | 1台 |
2 | 手持激光测距仪 | 1台 |
3 | 复合式多气体检测仪 | 1台 |
4 | 便携式粉尘检测仪 | 1台 |
5 | U型压差计 | 1台 |
6 | 测压仪 | 1台 |
（二）金属非金属矿井通风作业软件：
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井通风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井通风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。
（8）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1：安全用具使用（简称K1）
1.1测距仪、风速仪的操作（简称K11）
1.2测尘仪器、有毒有害气体检测仪器的操作（简称K12）
1.3压差计、测压仪的操作（简称K13）
科目2：安全操作技术（简称K2）
2.1风机正常运行及反转操作（简称K21）
2.2风机运行工况检测（简称K22）
2.3风量控制调节（简称K23）
2.4风机变频调速控制操作（简称K24）
2.5局部通风设备的安装使用（简称K25）
科目3：作业现场安全隐患排除（简称K3）
3.1局部工作面烟尘隐患排除（简称K31）
3.2釆场污风串联隐患排除（简称K32）
科目4：作业现场应急处置（简称K4）
4.1炮烟中毒应急处理（简称K41）
4.2井下着火应急处置（简称K42）
4.3风机故障应急处理（简称K43）
4.4自救器的正确使用（简称K44）
五、总体规格及型号
规格：3400mm×800mm×1200mm
显示屏：21.5英寸
型号：TG-KSTF
现代化非煤矿山通风实操模拟装置
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井通风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。完整的体现整个非煤矿山通风作业标准的检查和操作工流程，让学员真实的学到通风工作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）之金属非金属矿井通风作业安全技术实际操作考试标准。
科目1:安全用具使用(简称K1)
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：试卷从上述四个科目中，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。
考试时间:40分钟。
三、系统构成及功能
（一）金属非金属矿井通风作业硬件：
1、金属非金属矿井通风实操模拟装置：
该装置显示矿井通风系统布置方式，实现矿山通风机系统的自动化、数字化、多功能化。该装置由安全监测系统，可视化系统，通风安全保障系统组成，实现主扇风机、风速（风量）、温度、点压力及有毒有害气体浓度的实时监测。
（1）组成
1号风机；2号风机；回风井；防爆盖；重锤；风硐；1号风机倒机闸门；2号风机倒机闸门；消声装置；测压管；回风大巷；回风巷道风门；调节风门；风速测试口。
（2）功能
①模拟矿山通风系统工作状态：抽出式矿井通风系统和压入式通风系统。
②压力测定：在巷道上取一测点分别测试相对全压及速压。
③风速测定：通过速压测定计算风速。
④风量测定：通过速压测定计算风量。
⑤风速分布：通过测定某一巷道断面的多点速压计算风速分布。
⑥阻力系数测定：取一段巷道上的两个测定，分别测出两个断面的总能量（静压、全压、速压）计算阻力及阻力系数。
⑦局部风阻测定：取一转弯巷道上的两个测点，分别测出两个断面的总能量（净压、全压、速压）计算出阻力及阻力系数。
⑧进行矿井通风系统中阻力测定，选一条通过工作面的通风主线路，测定每条巷道的通风阻力，然后加起得到矿井通风系统的阻力。
⑨进行矿井主要通风机性能测定：启动风机与通风系统断开，风机短路进风，分别测定通风机的风量、风压，输入功率等参数，通风机工作状态从全开到全闭，改变通风机的工作风量，根据对应的风量测定通风机的风压，输入功率等参数。
（3）技术指标
工作电压：380V，功率:4KW,重量：400Kg。
材质：型钢、不锈钢、有机玻璃、PLC控制系统、各种传感器。
（4）规格
规格：3500mm×900mm×1400mm
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：
屏类型 | LED背光 液晶屏 A规 |
尺寸 | 21.5英寸(16:9) |
显示区域 | 478 (H)×269.5 (V) |
分辨率 | 1920×1080 P |
VGA 输入、输出 | 外接电脑VGA 输入，内部电脑VGA 输出（投影仪等） |
HDMI输入、输出 | 外接电脑HDMI输入，内部电脑HDMI 输出 |
触摸功能 | 全新投射式电容屏，10点触摸，支持多点手势； |
显示 | PC 全高清HDMI 信号1080P |
触摸技术 | 投射式电容技术（电容触摸屏） |
触摸点数 | 标配10点触摸,可实现放大缩小图片等多点触摸功能 |
电源接口 | 12V |
梳状滤波器 | 3D COMB filter（3D滤波降噪） |
使用寿命 | > 50000小时 |
（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
（4）作业现场应配置仪器仪表
序号 | 设备/设施/器材 | 数量 |
1 | 风速仪 | 1台 |
2 | 手持激光测距仪 | 1台 |
3 | 复合式多气体检测仪 | 1台 |
4 | 便携式粉尘检测仪 | 1台 |
5 | U型压差计 | 1台 |
6 | 测压仪 | 1台 |
（二）金属非金属矿井通风作业软件：
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井通风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井通风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。
（8）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1：安全用具使用（简称K1）
1.1测距仪、风速仪的操作（简称K11）
1.2测尘仪器、有毒有害气体检测仪器的操作（简称K12）
1.3压差计、测压仪的操作（简称K13）
科目2：安全操作技术（简称K2）
2.1风机正常运行及反转操作（简称K21）
2.2风机运行工况检测（简称K22）
2.3风量控制调节（简称K23）
2.4风机变频调速控制操作（简称K24）
2.5局部通风设备的安装使用（简称K25）
科目3：作业现场安全隐患排除（简称K3）
3.1局部工作面烟尘隐患排除（简称K31）
3.2釆场污风串联隐患排除（简称K32）
科目4：作业现场应急处置（简称K4）
4.1炮烟中毒应急处理（简称K41）
4.2井下着火应急处置（简称K42）
4.3风机故障应急处理（简称K43）
4.4自救器的正确使用（简称K44）
五、总体规格及型号
规格：3400mm×800mm×1200mm
显示屏：21.5英寸
型号：TG-KSTF
