計算機技術(shù)在船舶輪機模擬系統(tǒng)中的應(yīng)用

牟海寧

【摘要】在海事大學(xué)教學(xué)中，船舶輪機模擬系統(tǒng)為主要教學(xué)工具，可有效培養(yǎng)學(xué)生的實踐素養(yǎng)。基于此，本文以遼寧省大連海洋學(xué)校的船舶輪機模擬系統(tǒng)為例，首先闡述該系統(tǒng)的功能，介紹計算機技術(shù)在船舶輪機模擬系統(tǒng)中的應(yīng)用，為海事大學(xué)構(gòu)建船舶輪機模擬系統(tǒng)提供成功經(jīng)驗，提高船舶教育水平。

【關(guān)鍵詞】計算機技術(shù) ?船舶輪機 ?模擬系統(tǒng)

前言：行業(yè)信息化的發(fā)展使船舶輪機走自動化發(fā)展之路，目前船舶輪機均采用自動化控制方式。在海事大學(xué)教學(xué)中，為使船舶輪機操作更貼近生產(chǎn)實踐，高校教育工作者需利用計算機技術(shù)構(gòu)建船舶輪機模擬系統(tǒng)，仿照船舶輪機運行實際，對學(xué)生進行實踐教學(xué)，提升船舶行業(yè)教學(xué)水平。

一、船舶輪機模擬系統(tǒng)分析

本文以遼寧省大連海洋學(xué)校應(yīng)用的船舶輪機模擬系統(tǒng)為研究對象，結(jié)合其系統(tǒng)功能，闡述計算機在船舶輪機模擬系統(tǒng)中的應(yīng)用。細化來說，該校船舶輪機模擬系統(tǒng)的功能如下：

（1）記錄功能。船舶輪機模擬系統(tǒng)可將學(xué)生對船舶輪機設(shè)備的操作全部記錄下來，如涉及的船舶輪機設(shè)備、學(xué)生的操作時間及操作內(nèi)容等，為教師管理與教學(xué)提供參考。

（2）重啟功能。在船舶輪機模擬系統(tǒng)中，主機遠程操作支持重復(fù)啟動，允許學(xué)生進行三次重復(fù)啟動。在學(xué)生進行的主機遠程啟動操作失敗時，系統(tǒng)會在自動延時一段時間后，進行重啟。如果該次重啟失敗，則實施第三次重啟。在啟動或重啟期間，船舶輪機模擬系統(tǒng)的指示燈可為學(xué)生提供指示，明確啟動為成功或失敗。

（3）參數(shù)設(shè)定功能。為確保船舶輪機模擬系統(tǒng)的正常運行，需在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置船舶輪機設(shè)備的相關(guān)參數(shù)。以主機啟動操作為例，需在船舶輪機模擬系統(tǒng)中設(shè)置油量參數(shù)，在學(xué)生進行主機啟動操作時，立即加入設(shè)置的油量，為主機的成功啟動提供支持，且在主機運行一段時間后，可支持油量的有效控制。

（4）顯示功能。船舶輪機模擬系統(tǒng)可顯示21臺船舶輪機設(shè)備的儀表，用于模擬仿真不同設(shè)備的參數(shù)。

（5）語言功能。船舶輪機模擬系統(tǒng)可自動切換為全英文，模擬不同船舶的操作系統(tǒng)，發(fā)展學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

（6）指示功能。船舶輪機模擬系統(tǒng)配置多個指示燈，用于呈現(xiàn)主機啟動的不同狀態(tài)，如車鐘倒車、主機準備啟動、主機正在啟動等，使船舶模擬系統(tǒng)的運行更貼近船舶輪機設(shè)備的真實操作狀態(tài)。

二、計算機技術(shù)在船舶輪機模擬系統(tǒng)中的應(yīng)用

（一）在船舶輪機模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

在船舶模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，其組成部分包括計算機、可編程邏輯控制器、打印機、I/O設(shè)備、操作屏等。在上述組成部分中，均應(yīng)用到計算機技術(shù)。本節(jié)以計算機為例，闡述計算機技術(shù)在船舶輪機模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。

在大連海洋學(xué)校的船舶模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，計算機包括教師計算機、學(xué)員計算機及報警計算機三類。其中，教師計算機是指教師應(yīng)用的計算機，可監(jiān)控所有學(xué)員計算機，教師可通過教師計算機設(shè)置船舶輪機故障，供學(xué)生進行實踐訓(xùn)練，且該計算機可控制所有學(xué)員計算機，支持教師的演示操作;學(xué)生可利用學(xué)員計算機完成船舶輪機設(shè)備的模擬操作，實現(xiàn)仿真實踐學(xué)習(xí)，處理教師計算機設(shè)置的船舶輪機設(shè)備故障，培養(yǎng)學(xué)生的實踐素養(yǎng);報警計算機負責(zé)記錄學(xué)生實踐操作，為師生了解學(xué)生實踐操作準確性提供參考資料。

（二）在船舶輪機模擬系統(tǒng)運行中的應(yīng)用

在教師應(yīng)用船舶輪機模擬系統(tǒng)教學(xué)時，計算機技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)在以下幾點：

第一，模擬船舶輪機設(shè)備的啟動。計算機技術(shù)主要用于船舶輪機模擬系統(tǒng)的可編程邏輯控制器中，該設(shè)備可利用計算機技術(shù)明確主機遠程啟動的邏輯條件，使船舶輪機模擬系統(tǒng)可實現(xiàn)船舶輪機設(shè)備啟動功能，進而分析學(xué)員計算機的船舶輪機設(shè)備啟動時間，了解其是否處于標準范圍;計算機技術(shù)可支持船舶輪機設(shè)備啟動轉(zhuǎn)速的分析，可檢測主機轉(zhuǎn)速是否滿足斷氣及發(fā)火等運行工況的轉(zhuǎn)速要求;計算機技術(shù)可實現(xiàn)船舶輪機模擬系統(tǒng)中主機油氣并進配比系數(shù)、主機啟動油量等參數(shù)的設(shè)置，為教師考察學(xué)生船舶輪機設(shè)備啟動操作提供技術(shù)支持。

第二，控制船舶輪機設(shè)備的轉(zhuǎn)速。在船舶輪機模擬系統(tǒng)中，計算機技術(shù)的應(yīng)用，可實現(xiàn)主機轉(zhuǎn)速的遠程控制，確保主機轉(zhuǎn)速符合船舶輪機設(shè)備的運行要求。在實際應(yīng)用中，計算機技術(shù)通過集控室油門桿調(diào)節(jié)，實現(xiàn)主機轉(zhuǎn)速的實時控制;通過駕駛室安裝的車鐘，實現(xiàn)主機轉(zhuǎn)速數(shù)值的實時傳輸。同時，計算機技術(shù)可在船舶輪機模擬系統(tǒng)中實現(xiàn)增壓空氣壓力系統(tǒng)，強化船舶模擬系統(tǒng)的仿真效果，為船舶輪機設(shè)備中涉及限制壓力、轉(zhuǎn)矩等參數(shù)的故障訓(xùn)練提供支持。細化來說，計算機技術(shù)利用船舶輪機設(shè)備轉(zhuǎn)速與消耗油量、增壓空氣壓力間的關(guān)系，實現(xiàn)上述功能。

第三，設(shè)置或排除設(shè)備故障。在船舶輪機模擬系統(tǒng)運行中，教師可通過教師計算機設(shè)置船舶輪機設(shè)備的故障，使船舶輪機模擬系統(tǒng)的各個器件呈故障狀態(tài)。在計算機技術(shù)支持下，主控計算機可將故障完成的相應(yīng)標志傳輸至主控可編程邏輯控制器中，可編程邏輯控制器會根據(jù)接收到的信息，判斷故障類型，給出相應(yīng)的報警;學(xué)生在學(xué)員計算機的船舶輪機模擬系統(tǒng)中，收到報警信息，根據(jù)報警內(nèi)容，觀察船舶輪機模擬系統(tǒng)表現(xiàn)的故障現(xiàn)象，查找故障設(shè)備，分析故障原因，并采取相應(yīng)措施排除故障。在該過程中，報警計算機會記錄學(xué)生的操作，將學(xué)生的故障排除措施傳輸至教師計算機，為教師判斷學(xué)生操作準確性與合理性提供參考資料，實現(xiàn)有效實踐教學(xué)，提升學(xué)生的船舶輪機設(shè)備故障排除能力，培養(yǎng)更多優(yōu)秀船舶行業(yè)人才。

三、結(jié)論

綜上所述，船舶輪機模擬系統(tǒng)需具備記錄功能、重啟功能、參數(shù)設(shè)定功能、顯示功能、語言功能及指示功能。借鑒大連海洋學(xué)校的應(yīng)用經(jīng)驗，教育工作者在建設(shè)船舶模擬系統(tǒng)時，可將計算機系統(tǒng)用于船舶模擬系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與運行設(shè)計中，保障各項功能的有效實施，為船舶教育提供技術(shù)支持。

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