实验效果
2016-07-18 10:34   审核人:

自主研发的船舶动力装置虚拟训练与评估系统,应用了网络、虚拟现实、图形处理和多媒体技术等先进信息技术,实现了这些技术在船舶海员培训领域的技术集成和应用性创新,技术创新性和先进性主要体现在如下几方面:

1) 创建了先进的虚拟现实工程训练系统开发平台

自主研发基于WEB3D插件,实现3D模型WEB环境下显示、渲染、场景编辑和脚本设计,增强三维模型的真实感和立体感,加快IE浏览器的渲染速度。

研制单机开发环境到Web版程序的代码迁移和平台转换工具,使系统开发分工明确。由熟悉设备操作流程的程序员设计各系统的界面和逻辑业务,由熟悉网络和多语言技术的程序员开发代码迁移工具,密切配合,各取所长,从而使系统建模和开发高效、高质量的完成,也有利于系统升级和维护。

针对船舶轮机操作训练和评估要求,专门设计的ActiveX控件库,涵盖大部分常用船用动力设备控件,具有界面美观逼真、脚本可驱动、交互性好、可扩充性、可移植性等特性。

以上几个方面性能与国内其它同类产品相比具有明显优势。

2) 训练与评估相结合

建立设备运行模型和评估模型,设备运行模型在运行时保存操作记录,评估模型包涵评判标准,可对操作记录进行评判。设置评判标准和评判过程人工介入入口权限,确保评估的正确性和公正性。智能评估算法将标准操作规程分解为若干可以独立评分的步骤,可设置其对应分值及该步骤操作应满足的条件,还可以设置该步骤的“致命度”等属性,对某些严重违反规程的危险性操作做出自动退出考试等响应,力求更加切合实际的客观、全面的培养和考察考生的操作技能。

3) 虚拟和实物相结合

建立操控对象虚拟场景和模型,如船舶主柴油机系统、船舶锅炉系统和电站系统等,具有沉浸感和真实感,尤其是对管路、泵阀等系统。避免实物训练带来的能耗、污染和危险性。设计半物理仿真操控面板,设计与虚拟场景数据通信接口,保证操作的真实性。两者结合,既漫游系统机构,又可以感受到真是的操作。

4) 基于WEB运行环境,可实现远程训练和评估

船舶电站、主机、动力装置和机舱监控与报警皆基于WEB环境下运行,训练可以不限时间、地点和次数,几乎是零成本。所有系统安装在校园网,学生只需要输入账号和密码就可以操作。海事局评估也可以远程监控。

轮机工程虚拟仿真实验室,可以更安全、经济、快速地培养航海人才,在一定程度上实现“航海教育不出海、机舱操纵不上船”的目标。轮机工程专业学生首先到实船上进行为期六周的海上航行实习,再利用轮机模拟器和虚拟现实技术平台开展为期一周的动力设备模拟训练,然后再到自动化机舱实验室开展动力设备实操训练,实现了循序渐进的、“虚实结合”的轮机工程专业实践教学模式。“虚实结合”的实践教学模式,从传统的实物设备操作向现代的虚拟设备操作、模拟器实操发展,使学生建立起“机舱”的系统概念,增强学生实际动手能力和分析问题的能力。通过对模拟器不断进行教学功能的开发应用,与学校现有“轮机自动化机舱”实验室形成互补作用,实现“虚实结合”的轮机工程专业实践教学模式,克服实物设备训练存在投资大、使用成本高、无法进行故障模拟和应急操作训练等缺点,学生实践训练规模受限制、训练效果受影响等问题。从而提升了轮机工程专业实践教学的层次和水平,有力地促进了适应国际航运市场需要的高级航运人才培养。

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