[发明专利]船舶主机遥控操作模拟训练系统

说明书

本发明公开了一种船舶主机遥控操作模拟训练系统，包括：系统管理模块用于控制数据管理模块、船舶主柴油机数学仿真模块以及主机遥控系统逻辑功能模块的运行、停止、冻结、状态保存以及状态加载；数据管理模块用于管理数据管理模块、船舶主柴油机数学仿真模块以及主机遥控系统逻辑功能模块的变量和数据库；主机遥控系统逻辑功能模块；通用交互模块包括：对应于船舶主机本体和工况监测的通用单元和对应于不同主机遥控系统的重新开发单元。解决主机遥控操作模拟训练系统产品老旧过时，通用性不足的问题，节省了更换设备的成本。

技术领域

本发明涉及船舶模拟训练领域，尤其涉及一种船舶主机遥控操作模拟训练系统。

背景技术

由于船舶自动化技术、通信技术、计算机技术，以及船舶主机控制技术等发展迅速，船舶主机遥控系统产品更新换代很快。如果按照某一特定型号的实船主机遥控系统产品开发相应的模拟操作训练系统，当新一代主机遥控系统产品出现时，原来的模拟训练系统就处于过时的状态。

另外，国际上主流的主机遥控系统厂商不止一家，如挪威的KONGSBERG公司，日本的NABTESCO公司，德国的SAM公司等，如果按照某一厂商的产品进行开发，会存在通用性不足的问题。

发明内容

本发明提供了一种通用型的主机遥控操作模拟训练系统，以解决上述技术问题。

本发明船舶主机遥控操作模拟训练系统，包括：

系统管理模块、数据管理模块、船舶主柴油机仿真模型模块、主机遥控系统逻辑功能模块以及通用交互模块；

所述系统管理模块用于控制所述数据管理模块、所述船舶柴油机数学仿真模块以及所述主机遥控系统逻辑功能模块的运行、停止、冻结、状态保存以及状态加载；

所述数据管理模块用于管理所述数据管理模块、所述船舶柴油机数学仿真模块以及所述主机遥控系统逻辑功能模块的变量和数据库；

所述主机遥控系统逻辑功能模块用于主机启动和停车、主机换向、主机位置转换、主机传令与调速、主机转速限制、主机负荷限制、主机安全保护以及主机参数修改；

所述通用交互模块包括：对应于船舶主机本体和工况监测的通用单元和对应于不同主机遥控系统的重新开发单元。

进一步地，还包括：

通用仿真硬件模块和通信管理模块；

所述通信管理模块用于所述数据管理模块和所述仿真硬件模块之间的数据通讯；

所述通用仿真硬件模块包括：仿真服务器、交换机、I/O通讯单元、机旁控制单元、模拟集控台单元以及模拟驾控台单元。

进一步地，所述船舶主柴油机仿真模型模块包括：气缸模型、进气和排气总管模型以及涡轮增压器模型；

根据公式

计算气缸模型中的气缸温度，其中，T_z为气缸内气体温度；为曲轴转角；为燃油燃烧放热量；为气缸进气气体的焓值；为气缸排气气体的焓值；为冷却介质带走的热量；为气体对活塞做的功；m_z为缸内工质质量；c_v为缸内气体比热容；u_z为缸内气体内能；为缸内工质质量变化量；

根据公式

计算所述进气和排气总管模型中的总管温度，其中，所述m为总管内气体工质质量；所述Q为总管散热量；所述h_in为总管进气焓值；所述h_out为总管排气焓值；所述c_v为总管内气体比热容；所述u为总管内气体内能；

根据公式