基本信息
- 项目名称：
- 船用柴油主机故障模拟训练系统的设计与开发
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 船用柴油主机故障模拟训练系统能够显示主机重要组成部分、工作原理和工作特性；可由教练员随意设置主机故障，模拟主机特殊情况下的工作状况，让学员根据故障反应出来的一些现象分析查找故障，并最终排除故障。
- 详细介绍：
- 1.实现主机启动的动态过程，可以模拟操作过程； 2.实现主机的三维仿真，可以便于学员掌握柴油机的基本结构和组成。 3.设有转速控制界面，实现船用柴油主机各种工况下的实时仿真； 4.可以显示各工况下重要参数的动态趋势图； 5.设有故障设置的界面，可以随意选择所需要设置的故障，并可以清除所设置的故障，达到培训的目的。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：（1）显示主机重要组成部分和工作特性；（2）系统可由教练员随意设置主机故障，学员查找故障并排除故障。 基本思路：（1）建立船用柴油主机模型及故障模型；（2）实现主机虚拟现实的仿真；（3）利用Visual C#.net开发语言实现系统的实时仿真。 创新点与技术关键：（1）将数学模型以组件嵌入软件；（2）利用GDI+技术创建控件，整合成控件库。
科学性、先进性
- 科学先进性：采用Visual Studio 2005平台，建立了船舶柴油主机故障模拟的可视化界面，具有容量大、界面生动友好的特点，运行安全、快速。可运行于装有Windows操作系统的PC机上，对硬件和使用环境没有特殊要求，在岸上和船上都可进行学习训练，不会在训练时造成对主动力装置不必要的磨损，提高了安全性。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 图纸、 图片、 现场演示、磁盘
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本软件容量大、界面生动友好，运行安全、快速。该系统适合本科教学工作以及实船测试和科学研究等工作；能够适合轮机管理人员的培训需要，特别适合于海员培训中心和航海类院校用于对大量学员进行高质量的集中培训和考核。该仿真系统采用了基于组件的设计方法，因此也可以根据其他主机进行进界面设计，还可以设计出通用型的操作界面以满足不同用户的需求。
同类课题研究水平概述
- 在轮机模拟器中，船舶主动力装置的研究是一个重要的工作，本课题是该研究领域的一部分。 国外，船舶主动力装置模型的研究是从海军开始并受到重视的。目前已对柴油机的调速、燃油和进、排气系统进行了分析计算，并详细分析了发动机的稳态和动态性能。 国内对船舶主动力装置的模型仿真研究始于20世纪80年代初。 基于应用方向的不同，国内外对船舶柴油主动力装置模型的研究一般分为两种类型。一种是用于优化设计与控制、柴油机排放、增压器系统研究和分析、预测柴油机特性。这种模型一般是在热力学和空气动力学原理的基础上，利用网格来建立柴油机或局部仿真模型。另一种对船舶柴油主动力装置模型的研究是用于柴油机动态性能、调速器设计和优化、轮机模拟器等方面的，这种建模相对是比较简单的，它的建模方法主要有：准稳态、循环平均值、传递函数、传递函数、神经网络等。柴油机故障模拟是该研究领域的一项重要的内容。一般故障模拟有两种方法:一种直接“设置”故障状态下的各种参数来实现。这种方法比较原始，功能有限，不能或者不易实现各种故障的拓展或传播，只能是一种补充手段，因此，不准备对此深入研究。另一种方法是依据数学模型的计算，通过改变其已知参数或改变模型本身，如在原有的模型上设置附加系数，或者，通过这些附加系数构成一些符合实际故障变化的函数附加到原有的数学模型，构成新的数学模型的方式来进行故障工况下的模拟计算。这是一种先进而非常有效的故障模拟方式，有严格的理论基础，故障本身有拓展性或传播性，是故障模型的主要途径。
