船舶大门启闭装置操作训练模拟器制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及船舶操作模拟器，特别是涉及一种船舶大门启闭装置操作训练模拟器。一种船舶大门启闭装置操作训练模拟器，包括：操控盘台、PLC及仿真计算机；所述操控盘台设有和实际船舶大门启闭装置操控台相仿的I/O设备；所述仿真计算机包括人机交互系统和运行仿真系统，所述人机交互系统包括三维视景系统，所述运行仿真系统用于构建运行和控制模拟模块；所述操控盘台、仿真计算机和PLC通过以太网连接。其缩短了开发周期；采用模块化设计，提高了系统的维护性和可扩展性；可进行故障模拟和处置训练；提高了模拟器的真实感。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及船舶操作模拟器，特别是涉及一种船舶大门启闭装置操作训练模拟器。
技术介绍
大门启闭装置是船舶甲板机械的一种，是渡船上用于控制大门起放的装置。渡船登陆后放下大门，以便车辆及人员上下船，航行时，将大门收起，防止海水或江水进入舱室。船舶大门启闭装置一般采用液压传动，主要包括液压泵站、起门油缸及柱塞、液压泵、液压锁紧装置、牵引装置、过滤器等。液压泵排油驱动柱塞在起门油缸内做往复运动，柱塞一端的动滑轮带动钢丝绳收/放，从而实现大门的起/放。船舶大门启闭装置属于典型的液压传动系统，具有系统较复杂、操作实践性强的特点，通过课堂讲授的教学模式很难使学员完全理解和掌握，而构建基于实装的培训演示平台存在无法针对一些特殊情景进行示教和训练、初期投入成本和运行使用成本较高、维护保养要求高以及对场地及相关配套设施要求较高等问题。因此，迫切需要一种既能较好满足实际教学培训需求，又经济高效的船舶大门启闭装置操作训练模拟器。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：(1)开发船舶大门启闭装置操作训练模拟器用于解决实装训练存在无法针对一些特殊情景进行示教和训练、初期投入成本和运行使用成本较高、维护保养要求高以及对场地及相关配套设施要求较高等问题。(2)如何使操作人员在模拟培训中实现反复操练，并可以操练在实装上比较困难甚至禁止的训练内容，提高培训效率、节约培训费用。针对上述技术问题，本技术的目的是提供一种船舶大门启闭装置操作训练模拟器，解决实装训练存在无法针对一些特殊情景进行示教和训练的问题，减少了初期投入成本和运行使用成本、降低了维护保养要求，对场地及相关配套设施要求较低，提高了教学质量、降低了培训成本。此目的是通过如下方式实现的：一种船舶大门启闭装置操作训练模拟器，包括：操控盘台、PLC及仿真计算机；所述操控盘台设有和实际船舶大门启闭装置操控台相仿的I/O设备；所述仿真计算机包括人机交互系统和运行仿真系统，所述人机交互系统包括三维视景系统，所述运行仿真系统用于构建运行和控制模拟模块；所述操控盘台、仿真计算机和PLC通过以太网连接。进一步地，所述人机交互系统包括三维视景系统，所述三维视景系统包括起门油缸、大门锁紧装置、大门牵引装置、虚拟操控台、大门、船体及海洋背景等三维模型，所述各三维模型及其组合方式与实际船舶大门启闭装置的结构相同。通过观测操控时三维视景系统中大门启闭装置的状态，带给培训者更好的操作体验。进一步地，所述人机交互系统还包括kingview6.5(即组态王软件)平台，所述起门油缸、大门锁紧装置、大门牵引装置、虚拟操控台、大门、船体及海洋背景的三维模型导入EON(即图形使用者接口)，然后设置各部件的运动节点及触发运动的事件输入节点InEvent和事件输出节点OutEvent，通过VC调用kingview6.5自带的动态链接库，读取kingview6.5中关联变量的数据，然后通过EON自带的ActiveX(开放的集成平台)控件EonX2将变量的值传入到EON从而驱动各部件的运动。进一步地，所述运行仿真系统在SimuEngine仿真支撑平台中实现，所述运行仿真系统包括能量消耗计算模块、操作控制模块、起门油缸及大门运动控制模块、液压系统压力仿真及监控模块，所述能量消耗计算模块用于模拟舵系统工作时电能的消耗，为船舶电站负载的仿真模拟提供支撑，所述SimuEngine仿真支撑平台具备故障设置和管理功能，通过设置故障变量可开展故障分析及处置训练。进一步地，所述操控盘台I/O设备包括开关量输入设备、开关量输出设备、模拟量输入设备、模拟量输出设备。进一步地，所述操控盘台上设有显示屏、软硬件操控切换按钮，所述显示屏用来显示虚拟的三维视景系统。在操控盘台上进行模拟操作后，通过显示屏显示三维视景系统，观察船舶大门启闭装置各部件的运行状态。进一步地，所述操控盘台上还设有工作压力显示模块、回油压力显示模块、旋转开关、吊门控制指示灯及操作按钮。本技术的有益效果是：(一)缩短了开发周期，降低了开发成本，使模拟器有更加广阔的市场前景；(二)采用模块化设计，提高了系统的维护性和可扩展性，同时系统的稳定性也得到了增强；(三)可反复开展操作训练和故障模拟及处置训练；(四)逼真的虚拟场景和声模拟系统，提高了模拟器的真实感。附图说明图1是本船舶大门启闭装置操作训练模拟器架构图；图2船舶大门启闭装置操作训练模拟器盘台示意图。具体实施方式下面结合附图通过实施例来对本技术进行详细说明。一种船舶大门启闭装置操作训练模拟器，包括：操控盘台、PLC及仿真计算机；所述操控盘台设有和实际船舶大门启闭装置操控台相仿的I/O设备；所述仿真计算机包括人机交互系统和运行仿真系统，所述人机交互系统包括三维视景系统，所述运行仿真系统用于构建运行和控制模拟模块，所述三维视景系统包括起门油缸、大门锁紧装置、大门牵引装置、虚拟操控台、大门、船体及海洋背景三维模型；所述运行仿真系统用于构建运行和控制模拟模块，所述运行仿真系统在SimuEngine仿真支撑平台中实现，所述运行仿真系统包括能量消耗计算模块、操作控制模块、起门油缸及大门运动控制模块、液压系统压力仿真及监控模块，所述能量消耗计算模块用于模拟舵系统工作时电能的消耗，为船舶电站负载的仿真模拟提供支撑。所述SimuEngine仿真支撑平台具备故障设置和管理功能，通过设置故障变量可开展故障分析及处置训练；所述操控盘台、仿真计算机和PLC通过以太网连接。所述人机交互系统还包括kingview6.5平台，所述起门油缸、大门锁紧装置、大门牵引装置、虚拟操控台、大门、船体及海洋背景等三维模型导入EON，然后设置各部件的运动节点及触发运动的事件输入节点InEvent和事件输出节点OutEvent，通过VC调用kingview6.5自带的动态链接库，读取kingview6.5中关联变量的数据，然后通过EON自带的ActiveX控件EonX2将变量的值传入到EON从而驱动各部件的运动。所述操控盘台I/O设备包括开关量输入设备、开关量输出设备、模拟量输入设备、模拟量输出设备，所述操控盘台上设有显示屏，所述显示屏用来显示虚拟的三维视景系统，还设有工作压力显示模块、回油压力显示模块、旋转开关、吊门控制指示灯及操作按钮。本技术具体的工作流程和工作原理如下：三维视景系统的构建在虚拟现实软件EON中实现。将包含起门油缸、大门锁紧装置、大门牵引装置、虚拟操控台、大门、船体及海本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶大门启闭装置操作训练模拟器，其特征在于，包括：操控盘台、PLC及仿真计算机；所述操控盘台设有和实际船舶大门启闭装置操控台相仿的I/O设备；所述仿真计算机包括人机交互系统和运行仿真系统，所述人机交互系统包括三维视景系统，所述运行仿真系统用于构建运行和控制模拟模块；所述操控盘台、仿真计算机和PLC通过以太网连接。

【技术特征摘要】
1.一种船舶大门启闭装置操作训练模拟器，其特征在于，包括：操控盘台、PLC及仿真计算
机；
所述操控盘台设有和实际船舶大门启闭装置操控台相仿的I/O设备；
所述仿真计算机包括人机交互系统和运行仿真系统，所述人机交互系统包括三维视景系
统，所述运行仿真系统用于构建运行和控制模拟模块；
所述操控盘台、仿真计算机和PLC通过以太网连接。
2.根据权利要求1所述的船舶大门启闭装置操作训练模拟器，其特征在于：所述三维视景系
统包括起门油缸、大门锁紧装置、大门牵引装置、虚拟操控台、大门、船体及海洋背景的
大门启闭装置的三维模型，所述各三维模型及其组合方式与实际船舶大门启闭装置的结构
相同。
3.根据权利要求2所述的船舶大门启闭装置操作训练模拟器，其特征在于：所述人机交互系
统还包括组态王软件平台，所述起门油缸、大门锁紧装置、大门牵引装置、虚拟操控台、
大门、船体及海洋背景的大门启闭装置的三维模型导入EON，然后设置各部件的运动节点
及触发运动的事件输入节点和事件输出节点，通过VC调用组态王软件自带的动态链接库，
读取组态王软件平台中关联变量...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂伟，黄荣富，沈军，张绍麒，
申请(专利权)人：中国人民解放军镇江船艇学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32