计算机技术在船舶轮机模拟系统中的应用

牟海宁

【摘要】在海事大学教学中，船舶轮机模拟系统为主要教学工具，可有效培养学生的实践素养。基于此，本文以辽宁省大连海洋学校的船舶轮机模拟系统为例，首先阐述该系统的功能，介绍计算机技术在船舶轮机模拟系统中的应用，为海事大学构建船舶轮机模拟系统提供成功经验，提高船舶教育水平。

【关键词】计算机技术  船舶轮机  模拟系统

前言：行业信息化的发展使船舶轮机走自动化发展之路，目前船舶轮机均采用自动化控制方式。在海事大学教学中，为使船舶轮机操作更贴近生产实践，高校教育工作者需利用计算机技术构建船舶轮机模拟系统，仿照船舶轮机运行实际，对学生进行实践教学，提升船舶行业教学水平。

一、船舶轮机模拟系统分析

本文以辽宁省大连海洋学校应用的船舶轮机模拟系统为研究对象，结合其系统功能，阐述计算机在船舶轮机模拟系统中的应用。细化来说，该校船舶轮机模拟系统的功能如下：

（1）记录功能。船舶轮机模拟系统可将学生对船舶轮机设备的操作全部记录下来，如涉及的船舶轮机设备、学生的操作时间及操作内容等，为教师管理与教学提供参考。

（2）重启功能。在船舶轮机模拟系统中，主机远程操作支持重复启动，允许学生进行三次重复启动。在学生进行的主机远程启动操作失败时，系统会在自动延时一段时间后，进行重启。如果该次重启失败，则实施第三次重启。在启动或重启期间，船舶轮机模拟系统的指示灯可为学生提供指示，明确启动为成功或失败。

（3）参数设定功能。为确保船舶轮机模拟系统的正常运行，需在系统内设置船舶轮机设备的相关参数。以主机启动操作为例，需在船舶轮机模拟系统中设置油量参数，在学生进行主机启动操作时，立即加入设置的油量，为主机的成功启动提供支持，且在主机运行一段时间后，可支持油量的有效控制。

（4）显示功能。船舶轮机模拟系统可显示21台船舶轮机设备的仪表，用于模拟仿真不同设备的参数。

（5）语言功能。船舶轮机模拟系统可自动切换为全英文，模拟不同船舶的操作系统，发展学生的综合素养。

（6）指示功能。船舶轮机模拟系统配置多个指示灯，用于呈现主机启动的不同状态，如车钟倒车、主机准备启动、主机正在启动等，使船舶模拟系统的运行更贴近船舶轮机设备的真实操作状态。

二、计算机技术在船舶轮机模拟系统中的应用

（一）在船舶轮机模拟系统结构中的应用

在船舶模拟系统结构中，其组成部分包括计算机、可编程逻辑控制器、打印机、I/O设备、操作屏等。在上述组成部分中，均应用到计算机技术。本节以计算机为例，阐述计算机技术在船舶轮机模拟系统结构中的应用。

在大连海洋学校的船舶模拟系统结构中，计算机包括教师计算机、学员计算机及报警计算机三类。其中，教师计算机是指教师应用的计算机，可监控所有学员计算机，教师可通过教师计算机设置船舶轮机故障，供学生进行实践训练，且该计算机可控制所有学员计算机，支持教师的演示操作;学生可利用学员计算机完成船舶轮机设备的模拟操作，实现仿真实践学习，处理教师计算机设置的船舶轮机设备故障，培养学生的实践素养;报警计算机负责记录学生实践操作，为师生了解学生实践操作准确性提供参考资料。

（二）在船舶轮机模拟系统运行中的应用

在教师应用船舶轮机模拟系统教学时，计算机技术的应用体现在以下几点：

第一，模拟船舶轮机设备的启动。计算机技术主要用于船舶轮机模拟系统的可编程逻辑控制器中，该设备可利用计算机技术明确主机远程启动的逻辑条件，使船舶轮机模拟系统可实现船舶轮机设备启动功能，进而分析学员计算机的船舶輪机设备启动时间，了解其是否处于标准范围;计算机技术可支持船舶轮机设备启动转速的分析，可检测主机转速是否满足断气及发火等运行工况的转速要求;计算机技术可实现船舶轮机模拟系统中主机油气并进配比系数、主机启动油量等参数的设置，为教师考察学生船舶轮机设备启动操作提供技术支持。

第二，控制船舶轮机设备的转速。在船舶轮机模拟系统中，计算机技术的应用，可实现主机转速的远程控制，确保主机转速符合船舶轮机设备的运行要求。在实际应用中，计算机技术通过集控室油门杆调节，实现主机转速的实时控制;通过驾驶室安装的车钟，实现主机转速数值的实时传输。同时，计算机技术可在船舶轮机模拟系统中实现增压空气压力系统，强化船舶模拟系统的仿真效果，为船舶轮机设备中涉及限制压力、转矩等参数的故障训练提供支持。细化来说，计算机技术利用船舶轮机设备转速与消耗油量、增压空气压力间的关系，实现上述功能。

第三，设置或排除设备故障。在船舶轮机模拟系统运行中，教师可通过教师计算机设置船舶轮机设备的故障，使船舶轮机模拟系统的各个器件呈故障状态。在计算机技术支持下，主控计算机可将故障完成的相应标志传输至主控可编程逻辑控制器中，可编程逻辑控制器会根据接收到的信息，判断故障类型，给出相应的报警;学生在学员计算机的船舶轮机模拟系统中，收到报警信息，根据报警内容，观察船舶轮机模拟系统表现的故障现象，查找故障设备，分析故障原因，并采取相应措施排除故障。在该过程中，报警计算机会记录学生的操作，将学生的故障排除措施传输至教师计算机，为教师判断学生操作准确性与合理性提供参考资料，实现有效实践教学，提升学生的船舶轮机设备故障排除能力，培养更多优秀船舶行业人才。

三、结论

综上所述，船舶轮机模拟系统需具备记录功能、重启功能、参数设定功能、显示功能、语言功能及指示功能。借鉴大连海洋学校的应用经验，教育工作者在建设船舶模拟系统时，可将计算机系统用于船舶模拟系统的结构设计与运行设计中，保障各项功能的有效实施，为船舶教育提供技术支持。

参考文献：

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