虚拟仿真实训方案

一.概述

长期以来，工程机械培训及考核工作受工程机械数量配备不足，作业场地和训练环境等客观因素的制约，难以灵活开展驾驶操作、维修保养的实训和教学，工程机械的培训、考核工作难以低成本、规模化推开。而传统的培训模式使作业人员对工程机械真实的结构和操作处于模糊状态，在实际应用时缺乏对工程机械故障排除、驾驶操作和应急事故的处理能力。

通过建设工程机械模拟训练实训室，能够达到如下目标：

(1) 减少实际训练成本，节约培训时间，有利于开展规模化训练；

(2) 设定多种真实场景，克服作业场地限制，增强受训者实际操作能力；

(3) 设定突发状况，增强应急事故处理能力。

WM系列工程机械模拟教学设备是我公司依据国家职业技能鉴定标准，并结合解放军陆军工程大学、武警水电、交通等多家工程机械使用单位需求研制开发的仿真模拟器，并取得由中华人民共和国国家版权局颁发的软件著作权、外观专利、实用新型等专利认证。该系统配备IC卡考核管理系统对培训学员进行教学考核，驾驶座舱进行了大量技术创新和改进，配置“工程机械仿真操作软件”协同作业版，该系统不仅可实现各种单机作业训练课题，同时还可以实现挖掘机、装载机、推土机、自卸车等设备同一场景协同作业，其丰富、逼真的各种操作课题及实践功能，使之成为机械工程专业首选的教学设备。

二.软件部分

虚拟仿真平台（VMS）是一款在专业虚拟仿真引擎的基础上进行进一步封装与扩展，用于三维虚拟操作仿真系统开发和运行支撑的专业化仿真平台。它能够满足不同层次、不同领域的仿真训练和仿真系统二次开发的现实需要。

虚拟仿真平台（VMS）通过对多种工程机械作业课题的模拟实训，对驾驶操作人员进行作业预案制定，包括对多设备多机种的集成协同作业进行多方位演练，以及对作业预案和虚拟现场的指挥情况进行研判，从而提高作业人员的操作技巧及现场协同应变能力。目前该系统能够模拟各种真实单机作业课题，以及各类协同场景，包括房屋拆迁、地震抢险、泥石流、道路疏通、堰塞湖抢险等人为或者自然灾害场景，系统可对设备种类、数量、考核时间、灾害情况进行自定义设定，并实现教师指挥端对多种设备多台套如何进场、施工面如何布置进行虚拟指挥训练的功能。

操作人员可以通过系统教学模块进行工程机械设备的操作、维修、保养等理论知识的系统学习，并配合各种真机部件的解剖件学习工程机械的工作原理、拆装维修等技能，使得操作人员不仅可以熟练的驾驶操作设备，在出现故障时还可以对设备进行维修和保养，使之成为一名符合社会需求的合格操作手。

2.1系统整体架构

系统以多端口方式建设，分为指挥端，操作端，网上练兵端及数据库服务端。

指挥端则以协同场景现场指挥为主，包括设备调度，场景选择，集结设定，作业方法，指令下发等全局统筹性工作。

操作端即多种工程机械模拟仿真设备，驾驶作业人员操作模拟器设备根据指挥端发送的训练指令及协同内容进行单机作业和协同施工训练。

网上练兵端包括培训平台、闯关练兵、在线考试、试题征集、论坛、信息发布等功能模块，主要用于教学辅助及信息管理。（选配）

数据库服务端则是后台庞大数据的支撑，比如海量施工技术教学资料，工程机械设备维修保养技术，训练人员信息库等。通过各端口对数据库实时数据调取来支撑整个仿真模拟的全过程。（选配）