[發明專利]一種吊艙式船舶全電力推進仿真訓練裝置

在審

• 申請號: 201410231772.6
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN104050843A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 朱永祥;安亮;吳燦;張均東
• 申請（專利權）人: 南通航運職業技術學院
• 主分類號: G09B9/06
• 分類號: G09B9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及航運、造船等領域的培訓教學技術領域，具體涉及一種吊艙式船舶全電力推進仿真訓練裝置。

背景技術：

吊艙式船舶全電力推進為新型的船舶推進技術，近幾年其實船應用越發廣泛。吊艙式船舶全電力推進仿真訓技術屬于輪機系統虛擬仿真技術范疇，目前國內外相差不大，國際知名生產廠家主要以企業為主，如konsberg公司、英國船商公司等；國內知名廠家主要以高校為主，如大連海事大學、武漢理工大學、上海海事大學。但這些單位主要開發傳統推進系統(主柴油機)的仿真訓練裝置。目前國內無此類仿真訓練裝置。

發明內容：

本發明的目的是提供一種吊艙式船舶全電力推進仿真訓練裝置，它通過實物虛擬仿真滿足輪機工程、船舶電子電氣等專業的吊艙式全電力推進系統的操作及維護管理培訓；該仿真訓練設備與實船設備外形及人機交互邏輯完全一致，因此可達到與實船操作無異的效果，且無需擔心因誤操作而損壞設備。

為了解決背景技術所存在的問題，本發明是采用如下技術方案：它由雙吊艙模型、變頻器控制箱、本地操作臺、集控臺和駕控臺組成：雙吊艙模型主要包含兩臺可360°回轉的推進艙室，艙室外的螺旋槳由艙室內的推進電機帶動；推進電機和回轉電機均由變頻器控制箱控制；變頻器控制箱通過接受本地操作臺、集控臺和駕控臺控制指令來控制吊艙運轉，其中采用工業控制網絡連接。

本發明具有如下功能：

一、電力推進系統的推進電機控制，包括轉矩、轉速和轉向控制；能動態仿真、顯示其具體工作過程。

二、電力推進系統的回轉電機控制，包括轉速和轉向控制；能動態地顯示數量關系及仿真其隨動工作過程。

三、電力推進系統的運行狀態監控及相關參數的修改。

四、電力推進系統的多地控制，及控制權限轉換。

五、準確的動態顯示推進電機、變頻器及變壓器之間的數量關系，并能仿真工作過程。

本發明具有如下有益效果：通過實物虛擬仿真滿足輪機工程、船舶電子電氣等專業的吊艙式全電力推進系統的操作及維護管理培訓；該仿真訓練設備與實船設備外形及人機交互邏輯完全一致，因此可達到與實船操作無異的效果，且無需擔心因誤操作而損壞設備。

附圖說明：

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明中工業控制網絡的結構示意圖；

圖3為本發明中雙吊艙模型的結構示意圖；

圖4為本發明中本地操作臺的結構示意圖；

圖5為本發明中集控臺的結構示意圖；

圖6為本發明中駕控臺的結構示意圖。

具體實施方式：

參看圖1、圖3-圖6，本具體實施方式采用如下技術方案：它由雙吊艙模型1、變頻器控制箱2、本地操作臺3、集控臺4和駕控臺5組成；雙吊艙模型1主要包含兩臺可360°回轉的推進艙室，艙室外的螺旋槳由艙室內的推進電機帶動；推進電機和回轉電機均由變頻器控制箱2控制；變頻器控制箱2通過接受本地操作臺3、集控臺4和駕控臺5控制指令來控制吊艙運轉，其中采用工業控制網絡連接。

參看圖2，駕駛臺、集控室及本地操作臺I/O板卡為底層控制I/O板卡用于現場參數采集和現場控制與驅動。現場參數及狀態由I/O板卡采集并處理，而后通過工業以太網送至駕駛臺操作計算機，由電力推推進仿真仿真軟件進行邏輯、算數計算機并發出控制指令?？刂浦噶钔ㄟ^工業以太網送至相應I/O板卡，由I/O板卡驅動現場設備。如本地操縱臺I/O接收仿真計算機指令驅動變頻器從而控制吊艙模型中的推進電機運轉。

底層I/O板卡采用先進的高性能嵌入式板卡，其中CPU采用ARM芯片，運行速度不小于40MHz，片內Flash＞＝128K，RAM＞＝16K。各板卡要求采用工業以太網專線與計算機相連，以達到高度的可移動性。要求輸入輸出板標準化為一兩種板卡(兼有DI，DO，AO功能)，以減少維護量，同時采用標準輸入輸出信號，不得使用扁平線或排線。通過端子板的方式相連，因為此種連接方式已證明故障率高，維護量大。數字量輸出為24VDC有源節點，每路DO能夠耐受最大500mA電流，并有自恢復保險絲進行過電流/短路保護。所有數字量(開關量)輸出與系統完全隔離輸入，隔離電壓＞＝DC700V。

本具體實施方式的工藝流程及制造方法過程：一、硬件：

1、盤臺制作：

1.1、盤臺采用框架式結構，防護等級為IP22，選用材料主要為冷軋薄鋼板2mm，板前、板后開鉸鏈門，可以在板前、板后進行維修，側面有固定板，底部開啟，盤臺前有水平扶手，并提供100mm高的槽鋼底座。