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防突作業實操智能考試系統
一、概述
為認真貫徹國家煤礦安全監察局煤安監行管〔2016〕19號“煤礦特種作業安全技術實際操作考試標準”，推進煤礦特種作業實操考試順利實施，設計制造目前市場***前沿的設備。
該裝置以***真模擬井下防突工作面為本體，與智能考試系統連接，對學員進行培訓和考核?？己送戤吅?，系統自動打分，并上傳至考試終端，對信息進行綜合管理。完整的體現整個防突作業標準的檢查和操作工作流程，讓學員真實的學到井下防突工作的各種行為規范和技術技能。采用有機玻璃斷面的方式，可使學員清楚了解鉆孔的布置方式、配備相關防突設備及儀表，可使學員模擬操作，掌握井下防突作業流程。實現虛擬場景與***真裝置互動，畫面與操作一一對應，既有沉浸感，又有交互性，并伴隨場景音效，光效。
設備系統完整，既能滿足考核，又能滿足技能培訓。具有獨立性，即：在關閉電腦考核模式下，設備正常運轉，不影響技能培訓。設備大小符合實操考核要求，能保持與現場一致的動手操作，所選用生產原材料能滿足設備的耐用性。
管理設備可隨時遠程進入考生設備，對考生操作狀況進行及時監督，考試結束系統自動評分并上傳成績，既解決了現實中無法提供足夠的場所、設備、考題等一系列問題，又保障了整個考試過程的安全。
二、設計依據及標準
本系統的設計依據：國家煤礦安全監察局印發煤礦特種作業安全技術實際操作考試標準（煤安監行管〔2016〕19號）之煤礦防突作業安全技術實際操作考試標準
防突鉆孔施工安全操作（簡稱K1）
防突預測常用指標測定安全操作（簡稱K2）
組卷方式，由K1、K2兩個科目組成試卷。
考試成績總分為100分，80分以上為合格。
考試時間為30分鐘。（本系統提供自行設置考試時間的功能）
三、系統構成及功能
（一）防突操作作業系統硬件：
1、***真工作面
該裝置***真模擬井下防突工作面，有機玻璃斷面讓學員清楚了解鉆孔的布置方式、操作孔的密封方法，可使學員模擬操作，掌握井下防突工藝。
設備能演示煤與瓦斯突出的預兆，發生的機理。通過本裝置訓練，能使煤礦防突作業人員完成對煤礦井下瓦斯突出相關參數的收集與分析、防治突出措施的實施與檢查、防突效果檢驗等，保證防突工作安全。
（1）組成
由***真工作面、鉆孔、封好的示范管、閥體等。
（2）功能
①掌握煤與瓦斯突出預兆，參數收集與分析。
②套管固定的工藝演示。
③孔內壓力測定。
④掌握煤與瓦斯突出預兆，參數收集與分析。
⑤瓦斯傳感器1.0%報警，1.5%斷電。
⑥了解煤礦井下煤與瓦斯突出的條件及過程。
⑦實施防突措施并進行檢查和效果檢驗。
（3）技術指標
名稱 | 技術指標 |
電壓 | 380V |
功率 | 7KW |
重量 | 600KG |
模型主體 | 鋼結構 |
局部模型 | ABS板、亞克力板、樹脂浮雕巖石板 |
有機玻璃板 | 10mm |
方鋼 | 國標40mm*40mm |
（4）規格
***真工作面：1600mm×1100mm×1700mm
2、液壓回轉鉆機
該鉆機的顯著特點就是整機重量輕、操作簡單、故障率低。該鉆機采用分體式布局，各部分拆裝方便、便于搬運。使用硬質合金、金剛石復合片鉆頭回轉鉆進，可適用于巖巷面和采掘面的超前瓦斯和水的探測眼的開孔。
（1）組成
整機由主機、泵站、操作臺和膠管附件等組成。
（2）功能
①演示掘進巷道鉆孔的布置方法。
②實現鉆機的鉆進、加、退鉆桿、停鉆等動作。
（3）技術指標
名稱 | 技術指標 |
電機電壓(V) | 380 |
額定功率(kW) | 3 |
主機重(kg) | 165 |
鉆孔深度(m) | 10 |
額定轉矩(N?m) | 50 |
額定轉速(r/min) | 60 |
回轉額定壓力(Mpa) | 14 |
進給額定壓力(Mpa) | 8 |
給進力(kN) | 13 |
起拔力(Kn) | 8 |
推進行程(mm) | 700 |
空載推進速度(mm/min) | 100 |
返回速度（mm/min） | 60 |
噪聲dB (A) | 90 |
油箱有效容積（L） | 75 |
架柱高度（mm） | 1500 |
圓鉆桿直徑（mm） | Φ42 |
地質鉆頭直徑（mm） | φ56/Φ65 |
操作臺外形尺寸(mm) | 530×526×675 |
泵站尺寸(mm) | 500*500*700 |
（4）規格
鉆機：2000mm×600mm×1500mm
3、智能控制部分：
采用55英寸高清液晶觸摸顯示一體機，內部主機配置為：cpu-I5四核處理器，8G內存。在保證系統運行穩定，硬件安裝牢固可靠的基礎上，充分發揮本系統的高質量三維場景畫面，為用戶提供更高質量的交互操作畫面。以觸摸代替鼠標的形式，脫離電腦操作的限制，增加人機交互的真實感。顯示器自帶音響系統，音量可自行調節，提供清晰聲音效果的同時，避免多臺設備同時工作時互相產生干擾。
（1）顯示部分：
尺寸 55英寸高清液晶觸摸顯示器
屏類型 LED
******顯示尺寸（單位：mm） 1209.6（H）×680.4（V）
分辨率 1920（H）×1080（V）
屏亮度（帶玻璃） 397cd/m2
屏亮度（不帶玻璃） 350cd/m2
對比度 1200：1
可視角度 1780
壽命 ≥30000H
觸摸書寫系統:
識別原理 紅外識別
響應時間 ＜15 毫秒
觸摸有效識別 單點≥5毫米，多點≥8毫米（可支持10點觸摸）
通信方式 全速 USB
書寫屏表面硬度 7H
電視系統:
TV 制式 PAL
視頻解碼 3D 數字梳狀濾波器、3D 圖像運動降噪、3D 運動自適應梳狀濾波等
頻道存儲 ATV 通道 100 個，DTV 通道 900 個
聲音輸出功率 2×10W
（2）主機部分:
PC 類型 超薄插拔式 Intel Core 系列模塊化電腦
CPU （不低于）Intel Core I5四核高頻處理器
聲卡 集成高清晰立體音效聲卡
網卡 集成 10/100/1000M 自適應網卡
Wi-Fi 集成無線網卡 802.11 b/g/n
內存 DDR3L 8G
固態硬盤 SATA3.0 128G
USB2.0 接口
USB3.0 接口
網絡接口
VGA 輸出
HDMI 輸出
耳機輸出
麥克風輸入
防盜鎖孔
可兼容安卓系統
安卓系統:
智能操作系統 Android 4.4.4
存儲容量 4G ROM
系統內存 1G RAM
處理核心 高清智能引擎雙核 1.2Ghz，雙核圖形加速芯片
顯示接口:
射頻接口 1
AV 輸入（音視頻復合） 1
VGA 輸入（15 針 D-Sub） 2
HDMI 輸入 3
PC-Audio 輸入 2
LINE IN(MIC 輸入) 1
Mini YPbPr 色差分量接口 1
HDMI 輸出 1
音頻耳機輸出 1
音頻同軸輸出 1
USB2.0 端口 4（其中 2 組前置）
USB3.0 端口 1（USB3.0 僅在 PC 通道下有效，在安卓通道下 USB3.0會自動切換為 USB2.0）
外接 USB 觸摸端口 1
RJ45 有線網絡 1
RS232 1
整機內置非獨立外擴展的攝像頭，支持二維碼掃碼識別，可拍攝500萬像素的照片。
智能電子產品一鍵式設計：同一物理按鍵完成Android系統和Windows系統的節能熄屏操作，通過輕按按鍵實現節能熄屏/喚醒，長按按鍵實現關機。
具備電視遙控功能和電腦鍵盤常用的F1至F12功能鍵及Alt+F4、Alt+Tab、Space、Enter、windows等快捷按鍵，可實現一鍵開啟交互白板軟件、PPT上下翻頁、一鍵鎖定/解鎖觸摸及整機實體按鍵、一鍵凍結屏幕、一鍵查看整機溫度、一鍵黑屏的功能。
（3）二代*********識別設備：在進行考核操作時，需要使用*********驗證系統進行身份確認，驗證成功后，可進入考核系統，在考核完成后，可將身份信息考核成績，一起存儲并打包上傳到服務器，做綜合管理。
1：符合GA450-2013臺式居民*********閱讀器通用技術要求，兼容ISO14443（TypeB）標準；
2：讀卡響應速度：<1s；
3：閱讀距離:0～30mm；
4：電源規格:USB(DC 5V)；
5：工作頻率：13.56MHZ（fc）；
6：使用環境：工作溫度：0℃～45℃；相對濕度：20%～80%RH；
7：推薦平臺：WIN7/WIN10
（二）防突操作作業軟件：
本系統軟件主體包含以下模塊：訓練模式，考核模式。訓練模式和考核模式均依據防突操作作業安全技術實際操作考試標準進行設計。
（1）軟件場景中的素材均根據煤礦防突工作現場場景1:1比例進行建模設計制作，嚴格按照考試標準進行設計。
（2）軟件系統具有設計合理，運行穩定可靠，數據傳輸******穩定，互動操作響應迅速，操作簡單，安全環保等特點。
(3)虛擬場景與硬件系統互動，畫面與操作一一對應，并伴隨響應的場景音效，光效，以及必要的語音文字提示。
(4)系統本身滿足防突操作作業基礎規范要求，可進行防突作業環境安全檢查、鉆機試運轉，鉆孔安全操作，添加鉆桿，拆卸鉆桿，停鉆等防突工的***真模擬操作，以及防突預測常用指標測定的模擬操作。
(5)訓練模式下，系統會以聲光，文字，圖標的形式，對每一步進行操作引導，考核項目講解，操作提示，錯誤糾正，實現“無老師化”的考核訓練模式。
(6)考核模式下，系統除了提供必要的語音文字引導外，不會提供涉及具體考試內容的提示，全憑操作人員訓練和對考試標準的記憶，完成全部考核題目，并在考核完成后，可將身份信息和考核成績，上傳并儲存至服務器，對信息進行綜合管理。
(7)在訓練和考核過程中，提示檢查環境時，使用手指點擊觸摸屏的形式，檢查三維場景中的檢查點。
(8)訓練和考核過程，需要動手操作開關按鈕等控制部分時，使用防突操作平臺上的開關按鈕，完成對應操作。
(9)考核過程中，若連接考核終端管理系統，則在管理平臺上，可對當前考核畫面進行遠程查看和控制。
(10)軟件系統連接到考核管理平臺，可對考試人員進行綜合管理。管理功能包括人員信息采集，人員工種，單位等參數設置，考核安排，考試信息存儲，考核狀態監控，考試信息查閱，打印，刪除，增加，修改。
四、可實操的科目及內容
防突鉆孔施工安全操作（簡稱K1）
安全檢查（簡稱K1-1）
鉆孔施工安全操作（簡稱K1-2）
收工安全操作（簡稱K1-3）
防突預測常用指標測定安全操作（簡稱K2）
鉆孔瓦斯涌出初速度 q值測定安全操作（簡稱K2-1）
鉆屑瓦斯解吸指標△h2值測定安全操作（簡稱K2-2）
鉆屑瓦斯解吸指標k1 值測定安全操作（簡稱K2-3）
鉆屑量 s測定安全操作（簡稱K2-4）
五、總體規格型號
規格：3600mm×2600mm×1800mm
型號：TGFT-Ⅱ
防突作業實操智能考試系統
一、概述
為認真貫徹國家煤礦安全監察局煤安監行管〔2016〕19號“煤礦特種作業安全技術實際操作考試標準”，推進煤礦特種作業實操考試順利實施，設計制造目前市場***前沿的設備。
該裝置以***真模擬井下防突工作面為本體，與智能考試系統連接，對學員進行培訓和考核?？己送戤吅?，系統自動打分，并上傳至考試終端，對信息進行綜合管理。完整的體現整個防突作業標準的檢查和操作工作流程，讓學員真實的學到井下防突工作的各種行為規范和技術技能。采用有機玻璃斷面的方式，可使學員清楚了解鉆孔的布置方式、配備相關防突設備及儀表，可使學員模擬操作，掌握井下防突作業流程。實現虛擬場景與***真裝置互動，畫面與操作一一對應，既有沉浸感，又有交互性，并伴隨場景音效，光效。
設備系統完整，既能滿足考核，又能滿足技能培訓。具有獨立性，即：在關閉電腦考核模式下，設備正常運轉，不影響技能培訓。設備大小符合實操考核要求，能保持與現場一致的動手操作，所選用生產原材料能滿足設備的耐用性。
管理設備可隨時遠程進入考生設備，對考生操作狀況進行及時監督，考試結束系統自動評分并上傳成績，既解決了現實中無法提供足夠的場所、設備、考題等一系列問題，又保障了整個考試過程的安全。
二、設計依據及標準
本系統的設計依據：國家煤礦安全監察局印發煤礦特種作業安全技術實際操作考試標準（煤安監行管〔2016〕19號）之煤礦防突作業安全技術實際操作考試標準
防突鉆孔施工安全操作（簡稱K1）
防突預測常用指標測定安全操作（簡稱K2）
組卷方式，由K1、K2兩個科目組成試卷。
考試成績總分為100分，80分以上為合格。
考試時間為30分鐘。（本系統提供自行設置考試時間的功能）
三、系統構成及功能
（一）防突操作作業系統硬件：
1、***真工作面
該裝置***真模擬井下防突工作面，有機玻璃斷面讓學員清楚了解鉆孔的布置方式、操作孔的密封方法，可使學員模擬操作，掌握井下防突工藝。
設備能演示煤與瓦斯突出的預兆，發生的機理。通過本裝置訓練，能使煤礦防突作業人員完成對煤礦井下瓦斯突出相關參數的收集與分析、防治突出措施的實施與檢查、防突效果檢驗等，保證防突工作安全。
（1）組成
由***真工作面、鉆孔、封好的示范管、閥體等。
（2）功能
①掌握煤與瓦斯突出預兆，參數收集與分析。
②套管固定的工藝演示。
③孔內壓力測定。
④掌握煤與瓦斯突出預兆，參數收集與分析。
⑤瓦斯傳感器1.0%報警，1.5%斷電。
⑥了解煤礦井下煤與瓦斯突出的條件及過程。
⑦實施防突措施并進行檢查和效果檢驗。
（3）技術指標
名稱 | 技術指標 |
電壓 | 380V |
功率 | 7KW |
重量 | 600KG |
模型主體 | 鋼結構 |
局部模型 | ABS板、亞克力板、樹脂浮雕巖石板 |
有機玻璃板 | 10mm |
方鋼 | 國標40mm*40mm |
（4）規格
***真工作面：1600mm×1100mm×1700mm
2、液壓回轉鉆機
該鉆機的顯著特點就是整機重量輕、操作簡單、故障率低。該鉆機采用分體式布局，各部分拆裝方便、便于搬運。使用硬質合金、金剛石復合片鉆頭回轉鉆進，可適用于巖巷面和采掘面的超前瓦斯和水的探測眼的開孔。
（1）組成
整機由主機、泵站、操作臺和膠管附件等組成。
（2）功能
①演示掘進巷道鉆孔的布置方法。
②實現鉆機的鉆進、加、退鉆桿、停鉆等動作。
（3）技術指標
名稱 | 技術指標 |
電機電壓(V) | 380 |
額定功率(kW) | 3 |
主機重(kg) | 165 |
鉆孔深度(m) | 10 |
額定轉矩(N?m) | 50 |
額定轉速(r/min) | 60 |
回轉額定壓力(Mpa) | 14 |
進給額定壓力(Mpa) | 8 |
給進力(kN) | 13 |
起拔力(Kn) | 8 |
推進行程(mm) | 700 |
空載推進速度(mm/min) | 100 |
返回速度（mm/min） | 60 |
噪聲dB (A) | 90 |
油箱有效容積（L） | 75 |
架柱高度（mm） | 1500 |
圓鉆桿直徑（mm） | Φ42 |
地質鉆頭直徑（mm） | φ56/Φ65 |
操作臺外形尺寸(mm) | 530×526×675 |
泵站尺寸(mm) | 500*500*700 |
（4）規格
鉆機：2000mm×600mm×1500mm
3、智能控制部分：
采用55英寸高清液晶觸摸顯示一體機，內部主機配置為：cpu-I5四核處理器，8G內存。在保證系統運行穩定，硬件安裝牢固可靠的基礎上，充分發揮本系統的高質量三維場景畫面，為用戶提供更高質量的交互操作畫面。以觸摸代替鼠標的形式，脫離電腦操作的限制，增加人機交互的真實感。顯示器自帶音響系統，音量可自行調節，提供清晰聲音效果的同時，避免多臺設備同時工作時互相產生干擾。
（1）顯示部分：
尺寸 55英寸高清液晶觸摸顯示器
屏類型 LED
******顯示尺寸（單位：mm） 1209.6（H）×680.4（V）
分辨率 1920（H）×1080（V）
屏亮度（帶玻璃） 397cd/m2
屏亮度（不帶玻璃） 350cd/m2
對比度 1200：1
可視角度 1780
壽命 ≥30000H
觸摸書寫系統:
識別原理 紅外識別
響應時間 ＜15 毫秒
觸摸有效識別 單點≥5毫米，多點≥8毫米（可支持10點觸摸）
通信方式 全速 USB
書寫屏表面硬度 7H
電視系統:
TV 制式 PAL
視頻解碼 3D 數字梳狀濾波器、3D 圖像運動降噪、3D 運動自適應梳狀濾波等
頻道存儲 ATV 通道 100 個，DTV 通道 900 個
聲音輸出功率 2×10W
（2）主機部分:
PC 類型 超薄插拔式 Intel Core 系列模塊化電腦
CPU （不低于）Intel Core I5四核高頻處理器
聲卡 集成高清晰立體音效聲卡
網卡 集成 10/100/1000M 自適應網卡
Wi-Fi 集成無線網卡 802.11 b/g/n
內存 DDR3L 8G
固態硬盤 SATA3.0 128G
USB2.0 接口
USB3.0 接口
網絡接口
VGA 輸出
HDMI 輸出
耳機輸出
麥克風輸入
防盜鎖孔
可兼容安卓系統
安卓系統:
智能操作系統 Android 4.4.4
存儲容量 4G ROM
系統內存 1G RAM
處理核心 高清智能引擎雙核 1.2Ghz，雙核圖形加速芯片
顯示接口:
射頻接口 1
AV 輸入（音視頻復合） 1
VGA 輸入（15 針 D-Sub） 2
HDMI 輸入 3
PC-Audio 輸入 2
LINE IN(MIC 輸入) 1
Mini YPbPr 色差分量接口 1
HDMI 輸出 1
音頻耳機輸出 1
音頻同軸輸出 1
USB2.0 端口 4（其中 2 組前置）
USB3.0 端口 1（USB3.0 僅在 PC 通道下有效，在安卓通道下 USB3.0會自動切換為 USB2.0）
外接 USB 觸摸端口 1
RJ45 有線網絡 1
RS232 1
整機內置非獨立外擴展的攝像頭，支持二維碼掃碼識別，可拍攝500萬像素的照片。
智能電子產品一鍵式設計：同一物理按鍵完成Android系統和Windows系統的節能熄屏操作，通過輕按按鍵實現節能熄屏/喚醒，長按按鍵實現關機。
具備電視遙控功能和電腦鍵盤常用的F1至F12功能鍵及Alt+F4、Alt+Tab、Space、Enter、windows等快捷按鍵，可實現一鍵開啟交互白板軟件、PPT上下翻頁、一鍵鎖定/解鎖觸摸及整機實體按鍵、一鍵凍結屏幕、一鍵查看整機溫度、一鍵黑屏的功能。
（3）二代*********識別設備：在進行考核操作時，需要使用*********驗證系統進行身份確認，驗證成功后，可進入考核系統，在考核完成后，可將身份信息考核成績，一起存儲并打包上傳到服務器，做綜合管理。
1：符合GA450-2013臺式居民*********閱讀器通用技術要求，兼容ISO14443（TypeB）標準；
2：讀卡響應速度：<1s；
3：閱讀距離:0～30mm；
4：電源規格:USB(DC 5V)；
5：工作頻率：13.56MHZ（fc）；
6：使用環境：工作溫度：0℃～45℃；相對濕度：20%～80%RH；
7：推薦平臺：WIN7/WIN10
（二）防突操作作業軟件：
本系統軟件主體包含以下模塊：訓練模式，考核模式。訓練模式和考核模式均依據防突操作作業安全技術實際操作考試標準進行設計。
（1）軟件場景中的素材均根據煤礦防突工作現場場景1:1比例進行建模設計制作，嚴格按照考試標準進行設計。
（2）軟件系統具有設計合理，運行穩定可靠，數據傳輸******穩定，互動操作響應迅速，操作簡單，安全環保等特點。
(3)虛擬場景與硬件系統互動，畫面與操作一一對應，并伴隨響應的場景音效，光效，以及必要的語音文字提示。
(4)系統本身滿足防突操作作業基礎規范要求，可進行防突作業環境安全檢查、鉆機試運轉，鉆孔安全操作，添加鉆桿，拆卸鉆桿，停鉆等防突工的***真模擬操作，以及防突預測常用指標測定的模擬操作。
(5)訓練模式下，系統會以聲光，文字，圖標的形式，對每一步進行操作引導，考核項目講解，操作提示，錯誤糾正，實現“無老師化”的考核訓練模式。
(6)考核模式下，系統除了提供必要的語音文字引導外，不會提供涉及具體考試內容的提示，全憑操作人員訓練和對考試標準的記憶，完成全部考核題目，并在考核完成后，可將身份信息和考核成績，上傳并儲存至服務器，對信息進行綜合管理。
(7)在訓練和考核過程中，提示檢查環境時，使用手指點擊觸摸屏的形式，檢查三維場景中的檢查點。
(8)訓練和考核過程，需要動手操作開關按鈕等控制部分時，使用防突操作平臺上的開關按鈕，完成對應操作。
(9)考核過程中，若連接考核終端管理系統，則在管理平臺上，可對當前考核畫面進行遠程查看和控制。
(10)軟件系統連接到考核管理平臺，可對考試人員進行綜合管理。管理功能包括人員信息采集，人員工種，單位等參數設置，考核安排，考試信息存儲，考核狀態監控，考試信息查閱，打印，刪除，增加，修改。
四、可實操的科目及內容
防突鉆孔施工安全操作（簡稱K1）
安全檢查（簡稱K1-1）
鉆孔施工安全操作（簡稱K1-2）
收工安全操作（簡稱K1-3）
防突預測常用指標測定安全操作（簡稱K2）
鉆孔瓦斯涌出初速度 q值測定安全操作（簡稱K2-1）
鉆屑瓦斯解吸指標△h2值測定安全操作（簡稱K2-2）
鉆屑瓦斯解吸指標k1 值測定安全操作（簡稱K2-3）
鉆屑量 s測定安全操作（簡稱K2-4）
五、總體規格型號
規格：3600mm×2600mm×1800mm
型號：TGFT-Ⅱ
