一种危化实操训练考核设备及实操训练考核方法
【技术领域】
[0001]本发明属危化考核设备,尤其是一种危化实操训练考核设备及实操训练方法。
【背景技术】
[0002]目前危化设备的实操训练考核大都采用计算机软件仿真的方式进行,也有一少部分采用实际生产设备进行。对于化工生产企业来讲,迫切希望学员充分彻底掌握设备的操作要领和安全要素,以在生产中起到积极作用。计算机软件仿真的考核方式不够真实,对于学员来讲操作比较模糊,并无真实感,许多现场突发事件无法模拟。实际生产设备由于要进行生产,无法单独用于培训学习,即便可以利用生产设进行培训学习,其资金投入量也比较大。
[0003]本设计就是面向这一需求,设计一种专门适用于危化实操训练考核的设备,既可以弥补计算机软件不真实的缺点,又能够弥补实际生产设备成本高的缺点。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服已有技术的不足,提供一种危化实操训练考核设备。该设备能够同时满足国家安监总局考核大纲对危化实操考核的大部分要求,能够全面客观的检测学员训练考核的整个操作过程。该设备可以完成各种反应容器过程量的监控,完成各种执行器件的通断控制,模拟各种突发事件现象,可以采集考生操作所有阀门的动作信号,通过智能仪表、组态软件以及计算机考核软件三者的融合,能够将考生的整个操作过程进行实时监控,并根据实际的考核试题内容进行客观的判分,并将考核过程数据和结果数据存放到远程服务器。该设备大大提高了实操训练效率,提升了训练考核的质量,增强了学员实操学习的积极性,更加全面客观的反应整个考核过程进,更加科学的得出考核结果,显著的突出对安全点的考核,实现了训练考核全部自动化、智能化。
[0005]本发明的技术方案是:一种危化实操训练考核设备,包括考场计算机、控制器、传输管路、手柄式阀门、螺纹式阀门、液位计、温度表、压力表、流量表,其特征在于:在考场计算机内装有的考试软件和组态软件,考场计算机与远程服务器相连,每个考场计算机通过通讯网络与控制器、液位计、温度表、压力表、流量表进行数据传输,控制器与搅拌机、报警器、舞台干冰机、风机相连;控制器还与手柄式阀门和螺纹式阀门相连。
[0006]所述的搅拌机、报警器、舞台干冰机及风机的控制开关信号均被采集输入到控制器内部。
[0007]所述的控制器是指能够采集各个检测点传感器的信号,并且可以控制搅拌机、报警器、舞台干冰机、风机的开关动作,以及与考场计算机通信。
[0008]所述的液位计、温度表、压力表、流量表都是定制的特殊的仪表,能够模拟显示检测参数值,其值是有计算机通过通信网络传送过来,并非检测值,但在直观上相当于检测出的参数值,该值受计算机控制变化,以模拟现场工况的变化。
[0009]所述的流量表既能显示气体流量,也能显示液体流量。
[0010]所述的搅拌机、报警器、舞台干冰机、风机的控制开关信号均被采集输入到控制器内部。控制器根据各个输入参数以及来自考场计算机和组态软件的数据而动作的。对于现场突发事故,可以模拟气体泄漏以及火源点燃。即通过控制舞台干冰机的开关来控制气体的泄漏与否。通过控制风机的开关吹动红色布带来模拟火苗的燃烧与熄灭。通过组态软件和考场计算机软件的配合,来完成某个具体过程的考核。
[0011]在模拟的化工工艺过程中,反应物和各种催化剂介质都不存在,但其余压力容器如:传输管道、手柄式阀门、螺纹式阀门、液位计、温度表、压力表、流量表、搅拌电机均为实物,以真实的设备来进行实地操作,通过软件检测操作过程中的每项参数,从而进行评判。
[0012]所述的压力容器均指化工工艺中真实的反应容器,只不过加反应介质。
[0013]所述的传输管道,是化工工艺中真实的管路,由于内部没有压力,所以选择直径较小的。
[0014]所述的手柄式阀门装在传输管道上,包括阀门手柄、磁铁、霍尔传感器、支架,霍尔传感器装在传输管道的支架上;在手柄式阀门上一端装有阀门手柄,在阀门手柄的另一端装有磁铁。控制器通过霍尔传感器能够实时的检测考生操作的阀门的位置,进而对其动作进行评判。
[0015]所述的螺纹式阀门装在传输管道上,包括阀门本体、主动齿轮、从动齿轮、电位器、紧固件;在阀门本体上装有电位器、阀门转轴,电位器通过紧固件固定在了阀门本体上;在转轴的顶部装有手轮,在转轴的下部装有主动齿轮,从动齿轮安装于电位器上,从动齿轮与主动齿轮相啮合。操作者手旋动手轮,带动阀门转轴上的主动齿轮转动,从而捏合从动齿轮带动电位器转动,引起电位器的位置被改变,控制器通过检测电位器的电信号变化,就能间接的计算出阀门的开合程度。
[0016]所述的模拟气体泄漏是通过控制器控制舞台干冰机的工作来模拟一个气体泄漏的场景。
[0016]所述的模拟火源是通过控制风机吹动红色布带来实现。
[0017]本发明的另一个目的是提供一种危化实操训练考核方法,该方法是通过如下步骤进行的:(1)考场计算机上的考试软件借助于通信网络与控制器取得联系,读取控制器上的搅拌机、报警器、舞台干冰机、风机的状态值;(2)考场计算机上的组态软件实时显示液位计、温度表、压力表、流量表各种过程参数,并借助于通信网络与控制器取得联系检测出螺纹式阀门的开合程度,和实时显示检测考生操作的手柄式阀门的位置,时刻监控考生的操作动作;(3)当在操作过程中,考核软件模拟出现压力偏高引起报警、气体泄漏、气体燃烧突发异常情况,考生根据各个异常情况的特点进行相关处置,组态软件对整个处置过程进行实时监控,并结合题目的完成情况进行自动评分;(4)考核结束后,将考核过程数据和结果数据上传到远程服务器上,以便于发证管理和后期大数据分析。
[0018]由于采用上述技术方案,本发明的有益效果是:通过整个系统的协同工作,对于危化实操训练考核过程而言,能够实时检测到考生操作的作动作信息,操作步骤,以及安全考核要点,并进行数字化处理,通过各种模拟仪表以计算机组态软件和考核软件的配合,模拟实现真实的化工生产工艺的模拟,通过模拟气体泄漏以及火源燃烧等突发状况,培养考生事故应急处理的能力,以便于在实际生产过程中发挥积极的意义。整个考核过程全部通过计算机进行评判,足够体现考核的客观性,系统具备考核操作过程数据的记录和云端存储功能,可用于后期大数据处理和分析。
【附图说明】
[0019]下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
[0020]图1是本发明结构方框图。[0021]图2为手柄式阀门安装的结构示意图。
[0022]图3为螺纹式阀门安装的结构示意图。
[0023]图中,1.传输管道,2.阀门手柄,3.磁铁,4.霍尔传感器,5.支架,6.手柄式阀门,7.阀门本体,8.主动齿轮,9.阀门转轴,10.手轮,11.从动齿轮,12.电位器,13.紧固件。
【具体实施方式】
[0024]参照图1中,本发明包括考场计算机、控制器、传输管路、阀门和液位计、温度表、压力表、流量表,在考场计算机上装有的考试软件和组态软件,由考试软件和组态软件分配考核题目,考生根据考核题目的要求进行操作,每个考场计算机通过通讯网络与控制器、液位计、温度表、压力表、流量表进行数据传输,控制器与搅拌机、报警器、舞台干冰机、风机相连,控制器还与手柄式阀门和螺纹式阀门相连。
[0025]参照图2中,所述的手柄式阀门6装在传输管道上1,霍尔传感器4装在传输管道I的支架5上;在手柄式阀门6上一端装有阀门手柄2,在阀门手柄2的另一端装有磁铁3。控制器通过霍尔传感器4能够实时的检测考生操作的手柄式阀门6的位置,进而对其动作进行评判。
[0026]参照图3中,所述的螺纹式阀门装在传输管道上1,包括阀门本体7、主动齿轮8、从动齿轮11、电位器12、紧固件13 ;在阀门本体7上装有电位器12、阀门转轴9,电位器12通过紧固件13固定在阀门本体7上;在阀门转轴9的顶部装有手轮10,在阀门转轴9的下部装有主动齿轮8,从动齿轮11安装于电位器12上,从动齿轮11与主动齿轮8相啮合。使用时,操作者手旋动手轮10,带动阀门转轴9上的主动齿轮转动8,从而捏合从动齿轮11带动电位器12转动,引起电位器12的位置被改变,控制器通过检测电位器12的电信号变化,就能间接的计算出螺纹式阀门的开合程度。
一种危化实操训练考核方法,该方法是通过如下步骤进行的:(I)考场计算机上的考试软件借助于通信网络与控制器取得联系,读取控制器上的搅拌机、报警器、舞台干冰机、风机的状态值;
(2)考场计算机上的组态软件实时显示液位计、温度表、压力表、流量表各种过程参数,并借助于通信网络与控制器取得联系检测出螺纹式阀门的开合程度,和实时显示检测考生操作的手柄式阀门的位置,时刻监控考生的操作动作;
(3)当在操作过程中,考核软件模拟出现压力偏高引起报警、气体泄漏、气体燃烧突发异常情况,考生根据各个异常情况的特点进行相关处置,组态软件对整个处置过程进行实时监控,并结合题目的完成情况进行自动评分;
(4)考核结束后,将考核过程数据和结果数据上传到远程服务器上,以便于发证管理和后期大数据分析。
【主权项】
1.一种危化实操训练考核设备,包括考场计算机、控制器、传输管路、阀门和液位计、温度表、压力表、流量表、传输管道、手柄式阀门、螺纹式阀门,其特征在于:在考场计算机内装有的考试软件和组态软件,考场计算机与远程服务器相连,每个考场计算机通过通讯网络与控制器、液位计、温度表、压力表、流量表进行数据传输,控制器与搅拌机、报警器、舞台干冰机、风机相连;控制器还与手柄式阀门和螺纹式阀门相连。2.根据权利要求1所述的一种危化实操训练考核设备,其特征在于:所述的手柄式阀门装在传输管道上,包括阀门手柄、磁铁、霍尔传感器、支架,霍尔传感器装在传输管道的支架上;在手柄式阀门上一端装有阀门手柄,在阀门手柄的另一端装有磁铁。3.根据权利要求1所述的一种危化实操训练考核设备,其特征在于:所述的螺纹式阀门装在传输管道上,包括阀门本体、主动齿轮、从动齿轮、电位器、紧固件;在阀门本体上装有电位器、阀门转轴,电位器通过紧固件固定在阀门本体上;在转轴的顶部装有手轮,在转轴的下部装有主动齿轮,从动齿轮安装于电位器上,从动齿轮与主动齿轮相啮合。4.根据权利要求1所述的一种危化实操训练考核设备,其特征在于:所述的液位计、温度表、压力表、流量表都是定制的特殊的仪表,能够模拟显示检测参数值。5.根据权利要求1所述的一种危化实操训练考核设备,其特征在于:所述的搅拌机、报警器、舞台干冰机及风机的控制开关信号均被采集输入到控制器内部。6.根据权利要求4所述的一种危化实操训练考核设备,控制器根据各个输入检测参数值以及来自考场计算机和组态软件的数据而动作。7.根据权利要求5所述的一种危化实操训练考核设备,其特征在于:对于现场突发事故,可以模拟气体泄漏以及火源点燃,通过控制舞台干冰机的开关来控制气体的泄漏与否;通过控制风机的开关吹动红色布带来模拟火苗的燃烧与熄灭。8.根据权利要求1所述的一种危化实操训练考核方法,该方法是通过如下步骤进行的:(1)考场计算机上的考试软件借助于通信网络与控制器取得联系,读取控制器上的搅拌机、报警器、舞台干冰机、风机的状态值; (2)考场计算机上的组态软件实时显示液位计、温度表、压力表、流量表各种过程参数,并借助于通信网络与控制器取得联系检测出螺纹式阀门的开合程度,和实时显示检测考生操作的手柄式阀门的位置,时刻监控考生的操作动作; (3)当在操作过程中,考核软件模拟出现压力偏高引起报警、气体泄漏、气体燃烧突发异常情况,考生根据各个异常情况的特点进行相关处置,组态软件对整个处置过程进行实时监控,并结合题目的完成情况进行自动评分; (4)考核结束后,将考核过程数据和结果数据上传到远程服务器,以便于发证管理和后期大数据分析。
【专利摘要】本发明涉及一种危化实操训练考核设备,包括考场计算机、控制器、传输管路、阀门和液位计、温度表、压力表、流量表、传输管道、手柄式阀门、螺纹式阀门,其特征在于:在考场计算机内装有的考试软件和组态软件,考场计算机与远程服务器相连,每个考场计算机通过通讯网络与控制器、液位计、温度表、压力表、流量表进行数据传输,控制器与搅拌机、报警器、舞台干冰机、风机相连;控制器还与手柄式阀门和螺纹式阀门相连。本发明优点是:可以真实模拟的化工工艺过程,真实再现各种突发状况,实时监控考生的操作动作,严格考核了突发事件的处置过程,客观的评判考试结果,具备考核操作过程数据和考核结果数据云端存储功能,可用于后期大数据处理和分析。
【IPC分类】G09B9/00, G09B7/02
【公开号】CN104900106
【申请号】CN201510343692
【发明人】王晓东, 陈浩, 杜海东
【申请人】徐州市广联科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月19日