[實用新型]船舶發(fā)配電裝置仿真訓(xùn)練系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520503894.6
• 申請日: 2015-07-01
• 公開（公告）號: CN204807956U
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 聶偉;張錦;沈軍;李玉東;段曄鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍鎮(zhèn)江船艇學(xué)院
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及船舶模擬操作系統(tǒng)，特別是涉及一種船舶發(fā)配電裝置仿真訓(xùn)練系統(tǒng)。

背景技術(shù)

船舶發(fā)配電裝置負(fù)責(zé)輔助機械設(shè)備等全船用電設(shè)備的電力供應(yīng)，主要由原動機、發(fā)電機組和配電板及相關(guān)附屬設(shè)備等部分組合而成，保證船舶電網(wǎng)連續(xù)可靠的供電。由于受各種條件的限制，很難獲取船舶發(fā)配電裝置的某些特性參數(shù)，但利用實船發(fā)配電裝置運行過程中記錄的設(shè)備在各工況下的運行數(shù)據(jù)，以及船舶發(fā)配電裝置系統(tǒng)理論知識，可以通過計算機仿真的方法，將船舶發(fā)配電裝置設(shè)備有關(guān)參數(shù)在各種工況下變化規(guī)律和運行曲線以圖像的形式直觀的顯示給船舶電氣管理人員，達到船舶發(fā)配電裝置模擬訓(xùn)練的設(shè)計要求。船舶發(fā)配電裝置仿真訓(xùn)練，首先要建立完善的船舶發(fā)配電裝置數(shù)學(xué)模型，但數(shù)學(xué)模型過于復(fù)雜將會導(dǎo)致系統(tǒng)仿真實時性降低，為使動力裝置仿真模型求解復(fù)雜程度在設(shè)計范圍內(nèi)，一方面，在不影響培訓(xùn)效果的情況下，簡化船舶發(fā)配電裝置數(shù)學(xué)模型；另一方面，采用高效的算法來加速仿真計算。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是：傳統(tǒng)的船舶發(fā)配電裝置仿真訓(xùn)練系統(tǒng)開發(fā)成本高、周期長，程序的可移植性與模型間的獨立性均較差，軟件資源不易共享。另外，由于船舶發(fā)配電裝置部分技術(shù)參數(shù)不易獲取，不利于模型參數(shù)的確定。

針對這些缺點，本實用新型的目的是提供一種船舶發(fā)配電裝置仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，將以模塊化建模技術(shù)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)船舶發(fā)配電裝置主要模塊的模型庫設(shè)計；通過對系統(tǒng)辨識算法進行研究，對部分船舶發(fā)配電裝置系統(tǒng)模型參數(shù)進行辨識，基于仿真支撐環(huán)境SimuEngine開發(fā)發(fā)配電裝置仿真模型；最后采用觸摸屏、PLC和發(fā)配電裝置控制臺實現(xiàn)船舶發(fā)配電裝置模擬訓(xùn)練系統(tǒng)。此目的是通過如下方式實現(xiàn)的：

一種船舶發(fā)配電裝置仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，包括：發(fā)配電裝置仿真模塊，人機交互系統(tǒng)/觸摸屏和網(wǎng)絡(luò)接口系統(tǒng)/PLC，所述發(fā)配電裝置仿真模塊和人機交互系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)接口系統(tǒng)連接；所述發(fā)配電裝置仿真模塊包括仿真支撐環(huán)境和仿真模型；所述仿真模型包括設(shè)備模塊、邏輯控制模塊和功能模塊；設(shè)備模塊，用于描述子系統(tǒng)中各個設(shè)備的動態(tài)特性；邏輯控制模塊，用于模擬船舶發(fā)配電裝置系統(tǒng)的操作使用中的各邏輯控制過程；功能模塊，用于完成某種獨立功能的子系統(tǒng)。

進一步地，所述功能模塊根據(jù)系統(tǒng)運行時的工作記錄或試驗數(shù)據(jù)，獲得其相關(guān)參數(shù)的外部特征，采用系統(tǒng)辨識理論對模型參數(shù)進行辨識，得到功能模塊的仿真模型。

進一步地，所述邏輯控制模塊根據(jù)系統(tǒng)運行時的工作記錄或試驗數(shù)據(jù)，獲得其相關(guān)參數(shù)的外部特征，采用系統(tǒng)辨識理論對模型參數(shù)進行辨識，得到邏輯控制模塊的仿真模型。

進一步地，所述設(shè)備模塊根據(jù)系統(tǒng)的工作記錄或試驗數(shù)據(jù)，獲得其相關(guān)參數(shù)的外部特征，采用系統(tǒng)辨識理論對設(shè)備模型參數(shù)進行辨識，得到設(shè)備模塊的仿真模型。

進一步地，所述人機交互界面采用觸摸屏設(shè)計，包括船舶發(fā)配電裝置設(shè)備對象模塊的操作界面、控制系統(tǒng)界面、故障設(shè)置界面。

進一步地，所述網(wǎng)絡(luò)接口系統(tǒng)采用PLC設(shè)計。

本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)，其有益效果是：

(一)采用觸摸屏與PLC開發(fā)船舶發(fā)配電裝置仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，提高了模型開發(fā)效率，降低了開發(fā)成本；

(二)采用模塊化設(shè)計，提高了船舶發(fā)配電裝置仿真模型的可移植性與模型間的獨立性；

(三)結(jié)合船舶發(fā)配電裝置控制臺與發(fā)配電裝置仿真模型參數(shù)辨識的方法，提高了船舶發(fā)配電裝置模擬器設(shè)備參數(shù)顯示的真實感。

附圖說明

圖1船舶發(fā)配電裝置仿真系統(tǒng)原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖通過實施例來對本實用新型進行詳細(xì)說明。

船舶發(fā)配電裝置是一個產(chǎn)生、傳輸、分配和消耗電能的系統(tǒng)。這個系統(tǒng)主要由按照一定的方式連接的電源裝置、配電裝置、船舶電網(wǎng)和用電負(fù)載組成。船舶發(fā)配電裝置仿真訓(xùn)練系統(tǒng)原理如圖1所示。