船舶辅锅炉虚拟操控仿真系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102542865A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102542865A(43)申请公布日2012.07.04(21)申请号201110374159.6(22)申请日2011.11.22(71)申请人大连海联自动控制有限公司地址116023辽宁省大连市高新园区火炬路1号A座401-2室(72)发明人刘雨(74)专利代理机构大连东方专利代理有限责任公司21212代理人李馨(51)Int.Cl.G09B9/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图11页(54)发明名称船舶辅锅炉虚拟操控仿真系统(57)摘要本发明公开了一种船舶辅锅炉虚拟操控仿真系统，其特征在于包括：处理器、存储有多个仿真子系统和一辅锅炉三维仿真布局场景的存储器、以及显示器；处理器控制显示器显示存储的辅锅炉三维仿真布局场景和仿真子系统。该系统形象、逼真地展示了辅锅炉实际布局图，使用者通过此系统可以了解和熟悉锅炉系统的构造，给使用者带来了经济和时间上的便利。使用者可以切身实际地熟悉和操作辅锅炉，可以快速学习和了解辅锅炉各个组成部分及工作原理，而不用承担误操作带来的严重后果，大大减低了船舶辅锅炉控制系统运行演示的成本以及船舶辅锅炉误操作的影响。另外，本系统实现了对船舶辅锅炉的仿真控制，因此可以作为辅锅炉仿真研究平台提供给研究者使用。CN1025486ACN102542865A权利要求书1/1页1.一种船舶辅锅炉虚拟操控仿真系统，其特征在于包括：处理器、存储有多个仿真子系统和一辅锅炉三维仿真布局场景的存储器、以及显示器；处理器控制显示器显示存储的辅锅炉三维仿真布局场景或仿真子系统。2.如权利要求1所述的船舶辅锅炉虚拟操控仿真系统，其特征在于还包括输入接口；处理器还根据用户通过输入接口输入的操作指令控制辅锅炉三维仿真布局场景和仿真子系统中相应部件的动作。或切换辅锅炉三维仿真布局场景和各仿真子系统之间的显示切换。3.如权利要求2所述的船舶辅锅炉虚拟操控仿真系统，其特征在于，仿真子系统分别包括多个仿真部件，每一仿真部件设置有一结构体变量，该结构体变量包括部件在辅锅炉三维仿真布局场景视图里的位置坐标、部件的运行状态、部件的运行参数；处理器在控制显示器显示存储的仿真子系统后，仿真子系统对处理器发出的部件的运行参数进行采样，并根据采样结果计算得到该部件下一时刻的运行参数，从而确定该部件在显示器显示的辅锅炉三维仿真布局场景或仿真子系统中的运行状态，根据该运行状态，通过在视图中同一位置切换不同的位图，实现了部件动作的变化。4.如权利要求3所述的船舶辅锅炉虚拟操控仿真系统，其特征在于包括三个仿真子系统，三个仿真子系统分别是水系统，燃烧系统，蒸汽系统。5.如权利要求4所述的船舶辅锅炉虚拟操控仿真系统，其特征在于，显示器显示蒸汽系统的视图中，处理器还根据用户通过输入接口输入的阀门操作指令控制蒸汽系统中阀门的动作，以增大或减小某设备的用汽量；处理器同时将该阀门操作指令发送给水系统和燃烧系统，水系统和燃烧系统做出相应动作，调整给水量和供油量，从而保证整个系统的稳定。6.如权利要求5所述的船舶辅锅炉虚拟操控仿真系统，其特征在于，处理器还将系统运行数据以记事本格式存储于存储单元中，并进一步根据存储的系统运行数据，在显示器显示的曲线绘制图形界面中，以曲线形式显示该系统运行数据。7.如权利要求6所述的船舶辅锅炉虚拟操控仿真系统，其特征在于，水系统和燃烧系统分别包括一PID控制器；当选择闭环控制时，处理器根据用户通过输入接口输入的比例参数、积分参数、微分参数设置指令调整该PID控制器中相应部件的运行参数，并通过显示器显示汽包水位曲线和蒸汽压力曲线；当用户根据汽包水位曲线和蒸汽压力曲线判断系统运行状况不理想时，通过输入接口重新输入比例参数、积分参数、微分参数；当用户根据汽包水位曲线和蒸汽压力曲线判断系统运行状况稳定时，通过输入接口输入给水量、供油量和用汽量调节指令，给系统添加内部扰动和外部扰动，观测控制器的抗干扰能力；当选择开环控制时，用户通过输入接口输入给水量、供油量以及用汽量调节指令，显示器显示在这三个不同的扰动下的汽包水位曲线和蒸汽压力曲线。2CN102542865A说明书1/3页船舶辅锅炉虚拟操控仿真系统技术领域[0001]本发明属于虚拟现实技术领域，特别是一船舶辅锅炉虚拟操控仿真系统。背景技术[0002]船用辅锅炉是目前远洋运输船舶必备的辅机设备之一，根据最新的国际公约“STCW78/95公约”要求，远洋运输船舶的轮机管理人员应熟练掌握辅锅炉的操作、维管和故障排除等。[0003]近几年，随着大批航海院校的成立，船员学习和培训任务日趋繁重。由于新建院校受到教学场地和实验场地的限制，很多实验室建设不能按照船舶实际进