[发明专利]一种吊舱式船舶全电力推进仿真训练装置

说明书

技术领域：

本发明涉及航运、造船等领域的培训教学技术领域，具体涉及一种吊舱式船舶全电力推进仿真训练装置。

背景技术：

吊舱式船舶全电力推进为新型的船舶推进技术，近几年其实船应用越发广泛。吊舱式船舶全电力推进仿真训技术属于轮机系统虚拟仿真技术范畴，目前国内外相差不大，国际知名生产厂家主要以企业为主，如konsberg公司、英国船商公司等；国内知名厂家主要以高校为主，如大连海事大学、武汉理工大学、上海海事大学。但这些单位主要开发传统推进系统(主柴油机)的仿真训练装置。目前国内无此类仿真训练装置。

发明内容：

本发明的目的是提供一种吊舱式船舶全电力推进仿真训练装置，它通过实物虚拟仿真满足轮机工程、船舶电子电气等专业的吊舱式全电力推进系统的操作及维护管理培训；该仿真训练设备与实船设备外形及人机交互逻辑完全一致，因此可达到与实船操作无异的效果，且无需担心因误操作而损坏设备。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用如下技术方案：它由双吊舱模型、变频器控制箱、本地操作台、集控台和驾控台组成：双吊舱模型主要包含两台可360°回转的推进舱室，舱室外的螺旋桨由舱室内的推进电机带动；推进电机和回转电机均由变频器控制箱控制；变频器控制箱通过接受本地操作台、集控台和驾控台控制指令来控制吊舱运转，其中采用工业控制网络连接。

本发明具有如下功能：

一、电力推进系统的推进电机控制，包括转矩、转速和转向控制；能动态仿真、显示其具体工作过程。

二、电力推进系统的回转电机控制，包括转速和转向控制；能动态地显示数量关系及仿真其随动工作过程。

三、电力推进系统的运行状态监控及相关参数的修改。

四、电力推进系统的多地控制，及控制权限转换。

五、准确的动态显示推进电机、变频器及变压器之间的数量关系，并能仿真工作过程。

本发明具有如下有益效果：通过实物虚拟仿真满足轮机工程、船舶电子电气等专业的吊舱式全电力推进系统的操作及维护管理培训；该仿真训练设备与实船设备外形及人机交互逻辑完全一致，因此可达到与实船操作无异的效果，且无需担心因误操作而损坏设备。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中工业控制网络的结构示意图；

图3为本发明中双吊舱模型的结构示意图；

图4为本发明中本地操作台的结构示意图；

图5为本发明中集控台的结构示意图；

图6为本发明中驾控台的结构示意图。

具体实施方式：

参看图1、图3-图6，本具体实施方式采用如下技术方案：它由双吊舱模型1、变频器控制箱2、本地操作台3、集控台4和驾控台5组成；双吊舱模型1主要包含两台可360°回转的推进舱室，舱室外的螺旋桨由舱室内的推进电机带动；推进电机和回转电机均由变频器控制箱2控制；变频器控制箱2通过接受本地操作台3、集控台4和驾控台5控制指令来控制吊舱运转，其中采用工业控制网络连接。

参看图2，驾驶台、集控室及本地操作台I/O板卡为底层控制I/O板卡用于现场参数采集和现场控制与驱动。现场参数及状态由I/O板卡采集并处理，而后通过工业以太网送至驾驶台操作计算机，由电力推推进仿真仿真软件进行逻辑、算数计算机并发出控制指令。控制指令通过工业以太网送至相应I/O板卡，由I/O板卡驱动现场设备。如本地操纵台I/O接收仿真计算机指令驱动变频器从而控制吊舱模型中的推进电机运转。

底层I/O板卡采用先进的高性能嵌入式板卡，其中CPU采用ARM芯片，运行速度不小于40MHz，片内Flash＞＝128K，RAM＞＝16K。各板卡要求采用工业以太网专线与计算机相连，以达到高度的可移动性。要求输入输出板标准化为一两种板卡(兼有DI，DO，AO功能)，以减少维护量，同时采用标准输入输出信号，不得使用扁平线或排线。通过端子板的方式相连，因为此种连接方式已证明故障率高，维护量大。数字量输出为24VDC有源节点，每路DO能够耐受最大500mA电流，并有自恢复保险丝进行过电流/短路保护。所有数字量(开关量)输出与系统完全隔离输入，隔离电压＞＝DC700V。

本具体实施方式的工艺流程及制造方法过程：一、硬件：

1、盘台制作：

1.1、盘台采用框架式结构，防护等级为IP22，选用材料主要为冷轧薄钢板2mm，板前、板后开铰链门，可以在板前、板后进行维修，侧面有固定板，底部开启，盘台前有水平扶手，并提供100mm高的槽钢底座。