[实用新型]一种船舶电力推进虚拟仿真系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及运用虚机实电技术搭建的一种船舶电力推进虚拟仿真系统。

背景技术

船舶电力推进系统主要由发电机组、变压器、滤波器、变频器、电动机、螺旋浆及控制系统构成，相对于传统的船舶推进系统，电力推进系统具有许多优点，例如：推进系统设备配制灵活，利于优化机舱，提高船舱空间利用率等，因此，船舶电力推进系统代表着船舶推进系统的未来发展方向。

由于船舶电力推进系统研究开发周期长、资源浪费，因此，如何建成船舶电力推进虚拟仿真系统，以作为设计、调试船舶电气控制设备之用，并可以用来培训船舶驾驶员，以实现良好的经济和社会效益，这是本申请人致力研究的内容之一。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种船舶电力推进虚拟仿真系统，通过该系统，不但可以作为调试船舶电气控制设备之用，还可以用来培训船舶驾驶员，从而产生良好的经济和社会效益。

本实用新型所提供的一种船舶电力推进虚拟仿真系统，其特征在于，它包括船舶操纵台、与该船舶操纵台相连的工控机、通过网络与该工控机连接的图形工作站，以及与图形工作站相连的显示器墙，其中：船舶操纵台，包含能操纵船舶前进、停止、加速、减速和后退的船舵和控制船舶航行方向的船舵，用来模拟真实船舶的操纵过程，产生包括船舶的前进、停止、转弯、后退、加减速运行的传感器信号；工控机，包括数据采集卡，用作接收所述船舶操纵台发送的传感器信号，进行信号处理与变换发送；图形工作站，用作轮船场景及驾驶仿真、电力推进器仿真和该三画面的驱动；显示器墙，用作轮船驾驶显示画面和推进系统显示画面。

由于采用了上述的技术解决方案，本实用新型能够实现模拟真实船舶操纵台实时控制虚拟船舶在虚拟场景中的运行过程，实现真实船舶操纵台对虚拟船舶及其虚拟吊舱式电力推进系统的实时控制，并通过将预先选定的风景作为虚拟场景，从而能给人以适宜的、身临其境的视觉享受。

附图说明

图1是本实用新型一种船舶电力推进虚拟仿真系统的框图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种船舶电力推进虚拟仿真系统，它包括船舶操纵台1、与该船舶操纵台1相连的工控机2、通过网络与该工控机2连接的图形工作站3，以及与图形工作站相连的显示器墙4，其中：

船舶操纵台1，包含能操纵船舶前进、停止、加速、减速和后退的船舵和控制船舶航行方向的船舵，用来模拟真实船舶的操纵过程，产生包括船舶的前进、停止、转弯、后退、加减速运行的传感器信号；

船舶操纵台可设计为6.8×1.2×1.2米尺寸，其上设置有：

船舵，用作方向传感动作输入设备，采用输入角度为±180度的设备；

转向传感器，用作将舵轮的动作转换成电压信号并将摸/数信号传送至船舶操纵电控系统(即工控机)，可采用输出为0-5V的滑动电阻及变换电路；

行车操纵杆，用作行车输入设备；

行车操纵传感器，用作将行车操纵杆的动作转换成电压信号并将A/D传送至船舶操纵电控系统(即工控机)，可采用输出为0-5V的滑动电阻及变换电路。

工控机2，包括数据采集卡21，用作接收所述船舶操纵台1发送的传感器信号，进行信号处理与变换发送。可采用两块研华公司生产的数据采集板PCL818和PCL726作为工控机的数据采集卡。该工控机2可采用研华原装工控机IPC-610H，外接A/D转换。

图形工作站3，用作轮船场景及驾驶仿真、电力推进器仿真和该三画面的驱动，图形工作站采用HP-xw9300计算机，该款图形工作站基本配置为：4GBRAM，64位双核CPU AMD，双nVidia Qudro FX4500显卡，512MB图像缓存，带SLI显示连接卡。

显示器墙4，用作轮船驾驶显示画面和推进系统显示画面。可采用三星42寸等离子显示屏3个，拼接为2400×600显示墙。

网络，用作局域网连接，可采用10MB网络交换机，推荐100MB；

本实用新型系统总体上运行平稳快速，虚拟现实场景宏大而逼真，操作人员通过操作船舶操纵台不但能够实时控制虚拟船舶在设定江面上行驶，同时还能实时控制虚拟吊舱式电力推进系统的各种运行状态，达到预期效果。

需要说明的是：以上仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。