[发明专利]一种用于动力定位系统故障模式响应测试的模型试验平台

权利要求书

1.一种用于动力定位系统故障模式响应测试的模型试验平台，所述模型试验平台参照IMO MSC.1 Circ1580 DP系统要求，并具有在一定风浪环境条件实现动力定位的功能，其特征在于，包括试验船模以及基于试验船模配置的动力模块、推进模块、DP控制模块以及远程操作终端，其中：

试验船模具有完善的质量特征参数与水动力特征参数；

动力模块为所述模型试验平台持续供电；

推进模块包括推进控制单元和安装在试验船模上的推进器，推进器由推进控制单元控制；

DP控制模块配置故障注入软件模块，利用故障注入软件模块针对DP系统故障模式施加测试激励，从而在线测试DP控制模块各功能的可靠性；

远程终端用于实现对所述模型试验平台的岸基遥控与监视。

2.如权利要求1所述的一种用于动力定位系统故障模式响应测试的模型试验平台，其特征在于，触发DP系统故障模式的测试激励包括模型参数、功率限制、推进器故障、位置参考单元故障、传感器故障、信号噪声、虚拟传感器。

3.如权利要求2所述的一种用于动力定位系统故障模式响应测试的模型试验平台，其特征在于，施加所述测试激励的方式包括参数调整、强置变量、叠加噪声、虚拟设备。

4.如权利要求1所述的一种用于动力定位系统故障模式响应测试的模型试验平台，其特征在于，所述DP控制模块包括过程控制单元、人机交互单元、位置参考单元、测量传感器与网络通信设备，过程控制单元配置了所述故障注入软件模块。

5.如权利要求1所述的一种用于动力定位系统故障模式响应测试的模型试验平台，其特征在于，所述网络通信设备采用三层网络架构实现数据交互，该三层网络架构包括基于串口服务器构建的底层通信网络、基于以太网交换机的中间层网络以及基于无线路由器的上层网络，通过串口服务器实现串行通信协议与以太网协议转换，无线路由器与以太网交换机连接，提供中间层以太网设备的无线访问接口，所述远程操作终端接入该无线访问接口，从而实现所述远程操作终端对中间层网络设备的远程访问。

6.如权利要求5所述的一种用于动力定位系统故障模式响应测试的模型试验平台，其特征在于，在所述底层通信网络中，所述串口服务器通过可配置的串行端口连接所述测量传感器、所述位置参考单元、所述推进模块中的推进控制单元，实现DP控制模块底层设备的串口通信与以太网通信之间的协议转换，其通信协议符合NMEA0183；串口服务器将来自所述推进控制单元、所述测量传感器、所述位置参考单元的信号转换为以太网通信协议，通过以太网交换机与DP控制模块的所述过程控制单元实现数据交互。

7.如权利要求6所述的一种用于动力定位系统故障模式响应测试的模型试验平台，其特征在于，所述以太网交换机星型连接所述过程控制单元、所述人机交互单元、所述串口服务器及所述无线路由器，实现相关数据的高速传输；所述推进控制单元、所述测量传感器、所述位置参考单元、所述串口服务器通过所述以太网交换机连接所述人机交互单元，从而通过所述以太网交换机与所述人机交互单元互相通信，输出过程控制反馈与状态信息，接受人机交互控制指令。

8.如权利要求7所述的一种用于动力定位系统故障模式响应测试的模型试验平台，其特征在于，所述人机交互单元提供所述DP控制模块的操作接口，并且所述人机交互单元能够实时记录所述DP控制模块的设备运行状态与过程控制信息。

9.如权利要求8所述的一种用于动力定位系统故障模式响应测试的模型试验平台，其特征在于，所述远程操作终端接入所述无线访问接口后，接入所述以太网交换机构成的局域网络，通过远程共享所述人机交换单元的显示界面，对所述模型试验平台进行远程操控。

10.如权利要求8所述的一种用于动力定位系统故障模式响应测试的模型试验平台，其特征在于，利用所述远程操作终端远程登录所述过程处理单元，在所述模型试验平台定位状态下远程激活所述故障注入软件模块，施加针对性的测试激励，对DP控制系统的故障处理机制与抗干扰能力进行在线测试。