一種船舶機艙教學訓練系統的制作方法

本發明公開了一種船舶機艙教學訓練系統。

背景技術：

目前，舶機艙是船舶機艙人員進行機艙值班、檢查機艙機電設備運行狀態、管理和維護機電設備的場所。對與機艙值班和維護管理人員的培養的實習階段一般都采用現地教學或采用模擬器在教室進行，在實際機艙進行現地教學存在噪音大，空間狹小致使實習無法正常開展，而依托傳統的模擬器教學又無法觀察到船舶在航行時的真實數據，了解船舶航行時的真實情況，所以在實船上布置開展模擬訓練和教學，就能在實習教室實時觀察到船舶機艙的運行數據，還可以結合實時的數據建立機艙仿真模型，達到模擬訓練的效果，培養受訓人員的應急故障處置能力，起到較好的訓練效果；可是，機艙現地教學存在環境噪音大，空間狹小，初期投入成本和運行成本較高、并且培訓的時間和地點都受到較大的限制，傳統的模擬器教學又無法讓學員了解船舶航行過程中機艙的實際運行情況和參數。

技術實現要素：

本發明為了解決現有技術的問題，公開了提高教學質量、降低培訓成本具有較大的意義的一種船舶機艙教學訓練系統。

本發明的具體技術方案如下：一種船舶機艙教學訓練系統，包括硬件系統和軟件系統，所述硬件系統包括教練員機和學員機，所述教練員機包括機體，所述機體包括第一機體和第二機體，所述第一機體和第二機體相連接，所述第一機體上設有仿真計算機，機艙風機及輔機控制運行指示燈，鍵鼠區和傳令鐘，所述鍵鼠區為第一鍵鼠區，所述第一主機的背面設有左齒錯向孔，鍵鼠區和傳 令鐘區，所述鍵鼠區為第二鍵鼠區，所述第二機體上設有電話，左主機轉速，主機安全保護顯示，左主機報警指示，車鐘和右主機報警指示，所述第二機體的背面設有相對應的主機安全保護指示區，左主機報警指示區，車鐘區和右主機報警指示區；所述軟件系統包括船舶機艙系統運行仿真模塊，人機交互控制模型和虛擬設備及場景，所述船舶機艙系統運行仿真模塊連接人機交互控制模型，所述人機交互控制模型連接虛擬設備及場景，所述船舶機艙系統運行仿真模塊包括主機仿真模塊，發電機組仿真模塊，操作控制模塊和管道閥門控制仿真模塊，所述人機交互控制模型包括數據傳感器，數據采集儀，基于simuengine運行仿真系統，基于kingview6.5人機交互系統，圖形化顯示模塊，試操作模塊，所述虛擬設備及場景包括plc和操作盤臺i/o設備，所述主機仿真模塊，發電機組仿真模塊，操作控制模塊和管道閥門控制仿真模塊之間并聯，其連接基于simuengine運行仿真系統，所述基于simuengine運行仿真系統連接基于kingview6.5人機交互系統，所述基于kingview6.5人機交互系統連接數據采集儀，所述數據采集儀連接數據傳感器，所述基于kingview6.5人機交互系統還連接圖形化顯示模塊和試操作模塊，所述基于simuengine運行仿真系統，基于kingview6.5人機交互系統分別連接教練員機，所述教練員機還連接plc，所述plc連接操作盤臺i/o設備，所述教練員機連接學員機。

作為本發明進一步限制地，所述第一機體設有的仿真計算機共設有兩個，所述機艙風機及輔機控制運行指示燈設在兩個兩個仿真計算機的正下方，所述第一鍵鼠區包括鍵盤和鼠標，所述第一鍵鼠區共設有兩個，所述傳令鐘設在第一鍵鼠區的右側。

作為本發明進一步限制地，所述電話設有兩個，其分別為第一電話和第二電話，所述左主機轉速設有四個，其分別為第一左主機轉速，第二左主機轉速， 第三左主機轉速和第四左主機轉速。

作為本發明進一步限制地，所述第一左主機轉速，第二左主機轉速設在第一電話的左側，所述第三左主機轉速和第四左主機轉速設在第二電話的右側。

作為本發明進一步限制地，所述主機安全保護指示設在左主機報警指示，車鐘和右主機報警指示的正上方，所述左主機報警指示設在車鐘的左側，所述右主機報警指示設在車鐘的右側。

作為本發明進一步限制地，所述學員機至少設有四個。

本發明的技術效果：本發明的一種船舶機艙教學訓練系統，船舶機艙教學訓練，增加了對船舶運行時機艙實時數據的采集和圖形化顯示，可結合實船運行情況進行故障模擬和處置訓練；本船舶機艙教學訓練系統已經研制成功，并應用于船舶動力專業學員教學，在培訓教學中取得了較好的效果。

附圖說明

圖1是本發明實施例的一種船舶機艙教學訓練系統的正面結構示意圖。

圖2是本發明實施例的一種船舶機艙教學訓練系統的背面結構示意圖。

圖3是本發明實施例的一種船舶機艙教學訓練系統的內部系統圖。

圖中：教練員機1，機體2，第一機體21，仿真計算機221，機艙風機及輔機控制運行指示燈222，第一鍵鼠區223，第二鍵鼠區224，傳令鐘225，左齒錯向孔226，傳令鐘區227，第二機體3，電話31，第一電話311，第二電話312，左主機轉速32，第一左主機轉速321，第二左主機轉速322，第三左主機轉速323，第四左主機轉速324，主機安全保護顯示33，左主機報警指示34，車鐘35，右主機報警指示36，主機安全保護顯示區331，左主機報警指示區341，車鐘區351，右主機報警指示區361，主機仿真模塊41，發電機組仿真模塊42，操作控制模塊43，管道閥門控制仿真模塊44，數據傳感器45，數據采集儀46， 基于simuengine運行仿真系統47，基于kingview6.5人機交互系統48，圖形化顯示模塊49，試操作模塊50，學員機51，plc52，操作盤臺i/o設備53。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明。

如圖1至圖3所示，本實施例的一種船舶機艙教學訓練系統，包括硬件系統和軟件系統，所述硬件系統包括教練員機1和學員機51，所述教練員機1連接學員機51，這樣設置，便于教學訓練，所述教練員機包括機體2，所述機體2包括第一機體21和第二機體22，所述第一和第二機體相連接，所述第一機體21上設有仿真計算機221，機艙風機、輔機控制運行指示燈222，鍵鼠區和傳令鐘225，所述鍵鼠區為第一鍵鼠區223，所述第一機體21設有的仿真計算機221共設有兩個，這樣設置，便于分別控制。所述機艙風機及輔機控制運行指示燈222設在兩個仿真計算機221的正下方，這樣設置，便于分類顯示。所述第一鍵鼠區223包括鍵盤和鼠標，這樣設置，便于操作。所述第一鍵鼠區223共設有兩個，這樣設置，便于分別操作。所述傳令鐘225設在第一鍵鼠區223的右側。這樣設置，布局合理。所述第一主機21的背面設有左齒錯向孔226，鍵鼠區和傳令鐘區227，所述鍵鼠區為第二鍵鼠區224，這樣設置，布局合理。所述第二機體22上設有電話31，左主機轉速32，主機安全保護顯示33，左主機報警指示34，車鐘35和右主機報警指示36，所述電話31設有兩個，其分別為第一電話311和第二電話312，所述左主機轉速32設有四個，其分別為第一左主機轉速321，第二左主機轉速322，第三左主機轉速323和第四左主機轉速324。所述第一左主機轉速321，第二左主機轉速322設在第一電話311的左側，所述第三左主機轉速323和第四左主機轉速324設在第二電話312的右側。所述主機安全保護指示33設在左主機報警指示34，車鐘35和右主機報警指示36的正上 方，所述左主機報警指示34設在車鐘35的左側，所述右主機報警指示36設在車鐘35的右側。這樣設置，布局合理。所述第二機體22的背面設有主機安全保護指示區331，左主機報警指示區341，車鐘區351和右主機報警指示區361；所述軟件系統包括船舶機艙系統運行仿真模塊，人機交互控制模型和虛擬設備及場景，所述船舶機艙系統運行仿真模塊連接人機交互控制模型，所述人機交互控制模型連接虛擬設備及場景，所述船舶機艙系統運行仿真模塊包括主機仿真模塊41，發電機組仿真模塊42，操作控制模塊43和管道閥門控制仿真模塊44，所述人機交互控制模型包括數據傳感器45，數據采集儀46，基于simuengine運行仿真系統47，基于kingview6.5人機交互系統48，圖形化顯示模塊49，試操作模塊50，所述虛擬設備及場景包括plc52，操作盤臺i/o設備53，所述主機仿真模塊41，發電機組仿真模塊42，操作控制模塊43和管道閥門控制仿真模塊44并聯，且連接基于simuengine運行仿真系統47，所述基于simuengine運行仿真系統47連接基于kingview6.5人機交互系統48，所述基于kingview6.5人機交互系統48連接數據采集儀46，用于數據采集。所述數據采集儀46連接數據傳感器45，這樣設置，用于感應數據。所述基于kingview6.5人機交互系統48還連接圖形化顯示模塊49和試操作模塊50，這樣設置，便于圖形化顯示和操作，使得操作方便。所述教練員機1分別連接基于simuengine運行仿真系統47，基于kingview6.5人機交互系統48，所述教練員機1還連接plc52，所述plc52連接操作盤臺i/o設備53，所述教練員機1還連接學員機51。所述學員機至少設有四個。這樣設置，數據采集模塊由數據傳感器采集數據，通過i²c總線將數據傳輸到數據預處理模塊(單片機制成的下位機)，然后將采集到的數據通過rs485總線傳輸到教練員機(上位機)，這樣就可以實現數據的采集。采用i²c總線接口可以簡化電路設計，節省很多常規電路中的接口器件和i/o口線， 提高設計的可靠性。數據圖形化顯示模塊軟件通過kingview建立opc服務站，將采集的數據導入到opc服務站，然后利用kingview自帶的儀表盤和指示燈等組件、或者利用圖片切換、圖片旋轉的方式完成數據的圖形化顯示，使數據以接近實裝的圖形化方式顯示出來。在學員機上也可以通過局域網絡訪問到實時采集的數據，這樣教練員就可以在沒有噪音、不受空間限制的情況下來展開講解，講授機艙值班和機電設備管理時所需要的注意事項；試操作模塊通過kingview建立的圖形化界面，在圖形化界面上布置好按鈕、指示燈、圖形儀表、操車裝置等設備及其相關變量，受訓學員在操作圖形化界面時，相關變量的變化會通過opc傳入到simuengine平臺中，在simuengine中建立了機艙設備的仿真數學模型，通過設置適當的簡化和假設條件的基礎上，用數學形式來表示機艙各設備裝置的控制、特性和狀態參數之間的關系。包括主機仿真模塊、發電機組仿真模塊、操作控制模塊以及管道閥門控制仿真模塊。這樣受訓學員就可以在學員機上模擬操作和管理機艙的各種機電設備。在教練員機上，教練員可以通過操控盤臺上布置的接近實裝開關、車鐘等設備向學員演示操作如何進行機艙值班及應急故障處置；simuengine仿真支撐平臺還具有故障設置和管理功能，通過添加故障變量，實現典型故障模擬，可開展故障分析及處置訓練，鍛煉學員機艙值班過程中的應急處置能力。

進一步地，本發明的一種以船舶機艙系統為仿真對象構建的船舶機艙教學訓練系統，將實習教室布置在實船上，通過傳感器將數據傳輸到教練員機上，從而實現對實船數據的實時圖形化顯示，建立的仿真模型又能使受訓學員試操作和管理機艙設備。該系統分為數據采集模塊、數據實時顯示模塊以及試操作模塊。包括操控盤臺、數據傳感器、教練員機、學員機等設備，開發船舶機艙教學訓練系統用于機電學員在實習教室進行機艙值班、機艙管理的模擬訓練。 為培養高質量的船舶機艙值班和維護管理人員，解決在實際機艙中實習噪音大、空間狹小致使教學訓練難以開展的問題，本船舶機艙教學訓練系統利用傳感器將采集到的實時數據傳輸到教練員機上，將采集到的數據實時的顯示出來。在教練員機上，結合采集到的實時數據建立機艙運行數學模型，教練員機還可以通過plc采集操控盤臺上的開關、車鐘等變量，對機艙設備進行試操作，使受訓學員在船舶上的機電教室就可以學習機艙值班、機艙管理和故障處置的目的，提高培訓效率、節約培訓費用。

本實施例的一種船舶機艙教學訓練系統，船舶機艙教學訓練，增加了對船舶運行時機艙實時數據的采集和圖形化顯示，可結合實船運行情況進行故障模擬和處置訓練；本船舶機艙教學訓練系統已經研制成功，并應用于船舶動力專業學員教學，在培訓教學中取得了較好的效果。需要指出的是，上述較佳實施例僅為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。