实验效果
2016-07-18 10:33   审核人:

远洋船舶动力装置属于大型、高能耗设备,采用实物设备进行实践教学消耗大、危险性高、污染严重(排放和噪音污染)。而且,实际训练过程中需要对故障进行模拟仿真,实物设备实验无法实现。

实物轮机模拟器用于航海教育和培训,可以模拟机舱真实环境及动力设备系统及操作界面,与实物船舶自动化机舱及实际船舶机舱相比,可以开展动力设备应急操作训练及故障模拟训练,培养学员应急操作能力和故障分析处理能力,而且可以避免实物设备训练而需要的大量能源消耗、维护保养费用以及动力设备运行产生的废气、废水和噪音污染。

为此,中国海事局在20111229下发了“关于做好STCW公约马尼拉修正案履约准备工作有关事项的通知(海船员〔2011923号)”文件,该文件明确要求了所有航海院校在201371日前必须配置全任务轮机模拟器,进一步强调了轮机模拟器等虚拟仿真平台在机舱资源管理、机舱动力装置操作、应急处理及故障分析等学生训练科目中的使用。轮机模拟器的模拟操作训练与轮机自动化机舱的实际操作训练相互结合、互为补充,为安全、经济、高效地培养与国际接轨的应用型高级航海技术人才创造了良好的实验基地,为“虚实结合”的轮机工程专业实践教学模式建立创造了良好条件。可以说,现代航海教育已离不开轮机模拟器。

我校自主研发的新一代轮机模拟器是大型、综合的半物理仿真模拟器。船舶设备操作和控制面板与实船基本一致,结合本科专业教材,反映船舶动力装置基本工作原理和基本操作程序;模拟器设计采用两层架构,下位机(底层)采用PLC架构,执行模拟操作台盘输入输出响应和指令执行、设备运行仿真模型以及与上位机通信,上位机采用服务器和个人计算机架构,主要功能是故障模拟、模型库创建和运行、与下位机通信、教师工作站、训练与评估管理等功能;可实现主机机旁操作模拟训练与评估,主机遥控操作模拟训练与评估,船舶电站操作模拟训练与评估,船舶辅锅炉、空压机等操作模拟训练与评估。

其创新性在于:(1)动力设备操作训练与基本工作原理反映相结合,既能满足船员培训需求,也能满足本科教学需求;(2)应用数据库技术,设置评估标准,保存操作记录将训练与评估相结合;(3)将操纵台盘各元器件通过标准的I/O模块和接口协议,定制成标准的输入输出,建立设备模型库和接口协议,建立模型库和操纵台盘之间的实时通信,实现模拟器系统具有良好的开放性和扩充性。

其先进性在于:(1)设备运行模型植入在下位机,正常操作无需上位机支持,确保仿真的实时性和真实性;故障模型在上位机内,确保故障设置可操控性和目的性;(2)通过制定标准的接口协议,操作台盘和设备模型在设计上相互独立,在运行时实时通信,良好的架构,系统具有良好的可扩展性和开发性。

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