[發(fā)明專利]基于實際監(jiān)控系統(tǒng)的船舶動力系統(tǒng)嵌入式模擬訓(xùn)練系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610914696.8
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN106652646B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金家善;倪何;陳硯橋;戴余良;覃海波
• 申請（專利權(quán)）人: 金家善;倪何;陳硯橋;戴余良;覃海波
• 主分類號: G09B9/06
• 分類號: G09B9/06
• 代理公司: 北京匯信合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11335
• 代理人: 夏靜潔

1.一種基于實際監(jiān)控系統(tǒng)的船舶動力系統(tǒng)嵌入式模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，包括船舶的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，還包括：仿真計算機和訓(xùn)練控制計算機；

所述仿真計算機分別與所述監(jiān)控系統(tǒng)的過程控制站、訓(xùn)練控制計算機相連，用于響應(yīng)訓(xùn)練控制計算機、監(jiān)控系統(tǒng)手操部件或自控部件發(fā)送的指令，計算動力系統(tǒng)各設(shè)備和管路系統(tǒng)的運行狀態(tài)參數(shù)，用以替換實裝的傳感器信號，為監(jiān)控系統(tǒng)的自控部件、顯示與報警部件、人機接口操作站，訓(xùn)練控制計算機提供仿真運行狀態(tài)參數(shù)；

所述訓(xùn)練控制計算機用于教練員建立和執(zhí)行訓(xùn)練計劃、編制和執(zhí)行訓(xùn)練腳本、設(shè)置訓(xùn)練題目、配置運行環(huán)境參數(shù)、注入和清除裝備故障、設(shè)定裝備控制與運行參數(shù)以及當(dāng)前技術(shù)性能水平與狀態(tài)、存儲和恢復(fù)初始狀態(tài)、控制訓(xùn)練進程、記錄和重放訓(xùn)練過程、評價訓(xùn)練效果；

還包括新增或擴展過程控制站、參數(shù)輸入信號切換模塊、運行模式切換指示燈、運行模式切換開關(guān)和主機閥位顯示切換模塊；

新增或擴展過程控制站一端通過總線及板/卡與所述仿真計算機相連，另一端通過數(shù)字總線與所述監(jiān)控系統(tǒng)的過程控制站相連；

新增或擴展過程控制站通過總線及板/卡與所述仿真計算機雙向交換數(shù)據(jù)；

新增或擴展過程控制站通過仿真參數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與所述參數(shù)輸入信號切換模塊相連，所述參數(shù)輸入信號切換模塊與所述監(jiān)控系統(tǒng)的二次儀表、聲光儀表相連；

新增或擴展過程控制站通過控制指令模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與所述監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控臺開關(guān)或按鈕相連；

新增或擴展過程控制站通過控制指令模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與所述監(jiān)控系統(tǒng)的主機專業(yè)手操器相連；

新增或擴展過程控制站與所述主機閥位顯示切換模塊相連，所述主機閥位顯示切換模塊分別與所述監(jiān)控系統(tǒng)的主機專業(yè)手操器、閥位傳感器、主機專業(yè)調(diào)節(jié)閥相連；

新增或擴展過程控制站通過切換指令模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與所述運行模式切換開關(guān)相連；

新增或擴展過程控制站通過切換指令數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊分別與所述參數(shù)輸入信號切換模塊、運行模式切換指示燈、主機閥位顯示切換模塊相連；

所述仿真計算機上安裝有仿真模型單元、模型算法庫和模型變量庫；

所述仿真模型單元用于以動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)為基礎(chǔ)，模擬動力系統(tǒng)的運行狀態(tài)參數(shù)、保障條件參數(shù)與運行控制參數(shù)之間的相互關(guān)系，反映動力系統(tǒng)的受控運行規(guī)律、環(huán)境條件響應(yīng)規(guī)律和故障響應(yīng)規(guī)律；

所述模型算法庫和模型變量庫均與所述仿真模型單元相連，用于提供數(shù)據(jù)支持；

所述訓(xùn)練控制計算機上安裝有機旁虛擬操作終端，所述機旁虛擬操作終端用于機艙設(shè)備和系統(tǒng)的機旁模擬操作和參數(shù)顯示，與仿真模型單元及監(jiān)控系統(tǒng)原有人機交互部件和自動控制部件一道，實現(xiàn)模擬訓(xùn)練功能；

所述訓(xùn)練控制計算機上還安裝有訓(xùn)練管理和組織功能單元、故障數(shù)據(jù)庫和試題庫；

所述故障數(shù)據(jù)庫和試題庫均與所述訓(xùn)練管理和組織功能單元相連，用于提供數(shù)據(jù)支持；

所述訓(xùn)練管理和組織功能單元包括系統(tǒng)管理與調(diào)度功能模塊、訓(xùn)練環(huán)境設(shè)置模塊、訓(xùn)練流程控制模塊、故障投入與解除功能模塊、訓(xùn)練評估模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊及接口管理模塊，用于訓(xùn)練過程的管理和組織。

2.一種如權(quán)利要求1所述的基于實際監(jiān)控系統(tǒng)的船舶動力系統(tǒng)嵌入式模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的訓(xùn)練方法，其特征在于，包括：

步驟1、受訓(xùn)人員通過監(jiān)控臺面上的顯示與報警部件以及人機接口操作站，觀察動力系統(tǒng)運行狀態(tài)與控制器位置狀態(tài)信息；

步驟2、受訓(xùn)人員根據(jù)所觀察到的信息判斷系統(tǒng)的當(dāng)前運行狀態(tài)及發(fā)展趨勢，或根據(jù)口令的要求，確定系統(tǒng)的操縱控制要求；

步驟3、受訓(xùn)人員根據(jù)需要通過手操部件發(fā)出控制指令，并通過顯示與報警部件和人機接口操作站，同步關(guān)注仿真計算機提供的動力系統(tǒng)的運行狀態(tài)仿真參數(shù)的變化情況；

步驟4、受訓(xùn)人員通過手操部件發(fā)出的控制指令，通過總線、網(wǎng)絡(luò)或?qū)＞€發(fā)送給仿真計算機；

步驟5、仿真計算機根據(jù)控制指令和動力系統(tǒng)當(dāng)前運行狀態(tài)參數(shù)計算值，計算動力系統(tǒng)的下步運行狀態(tài)參數(shù)；

步驟6、仿真計算機計算出的動力系統(tǒng)運行狀態(tài)參數(shù)，由總線或以太網(wǎng)送往顯示與報警部件和人機接口操作站，供受訓(xùn)人員觀察并做出進一步判斷；

步驟7、實裝監(jiān)控系統(tǒng)的連鎖保護功能部件和報警功能部件則依據(jù)仿真計算機提供的運行狀態(tài)參數(shù)，向仿真計算機發(fā)出模擬連鎖保護的運行控制指令或向報警器發(fā)出報警指令；

步驟8、在沒有人員參與訓(xùn)練的崗位上，通過將控制方式轉(zhuǎn)為自動，便可由監(jiān)控系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)器依據(jù)仿真計算機提供的動力系統(tǒng)運行狀態(tài)參數(shù)，根據(jù)需要向仿真計算機發(fā)出調(diào)整動力設(shè)備運行狀態(tài)的控制指令。