【技术实现步骤摘要】
耙吸船模拟仿真系统
本专利技术涉及一种仿真系统,特别是涉及一种对耙吸挖泥船的工况和操作进行仿真的系统。
技术介绍
耙吸挖泥船是疏浚工业中应用较为广泛的一种船舶,分析研究耙吸挖泥船的疏浚机理,掌握和运用现代疏浚理论和技术进行疏浚施工,充分发挥耙吸挖泥船的施工效率是耙吸挖泥船疏浚施工研究的主要课题。鉴于疏浚行业的特殊性,既懂疏浚理论又擅长疏浚操作的高级船员需要较长时间的培养,在一定程度上影响了耙吸挖泥船的高效使用。通过对耙吸船模拟仿真系统的研发和建设,可以逐步建立相关的数学模型,移植施工船舶的宝贵经验,为疏浚工艺研究、疏浚数据分析、疏浚机具改进、疏浚经验交流提供平台和技术手段。耙吸船模拟仿真系统为耙吸船疏浚施工人员提供高仿真度的培训平台,以较低的培训成本迅速提高疏浚作业人员的疏浚技能。帮助研究如何提高疏浚效率,降低疏浚成本,从而引领市场发展、保持竞争优势。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够真实再现耙吸挖泥船的施工环境和施工过程的仿真系统,为培训人员提供最佳的疏浚操作体验,提高培训的效果。为解决上述技术问题,本专利技术的耙吸船模拟仿真系统,其特征在于,包括航行操作台、疏浚操作台、虚拟现实单元、仿真驱动单元;一航行操作台,用于航行过程的仿真控制;航行操作台模拟实际航行操作环境。一疏浚操作台,用于疏浚过程的仿真控制;疏浚操作台提供左右疏浚控制台柜,模拟实际设备操作环境。一虚拟现实单元,用于耙吸船仿真工况和设备的画面呈现;虚拟现实单元采用八路融合的图像信号,组成无缝连续的画面,为耙吸船虚拟现实提供展示载体。一仿真驱动单元,用于建立船舶设备的动作、控 ...
【技术保护点】
一种耙吸船模拟仿真系统,其特征在于,包括航行操作台、疏浚操作台、虚拟现实单元、仿真驱动单元;一航行操作台,用于航行过程的仿真控制;航行操作台模拟实际航行操作环境。一疏浚操作台,用于疏浚过程的仿真控制;疏浚操作台提供左右疏浚控制台柜,模拟实际设备操作环境。一虚拟现实单元,用于耙吸船仿真工况和设备的画面呈现;虚拟现实单元采用八路融合的图像信号,组成无缝连续的画面,为耙吸船虚拟现实提供展示载体。一仿真驱动单元,用于建立船舶设备的动作、控制流程及其对环境响应关系的数学模型,并根据操作台传来的信号仿真出相应的数据信号。以上疏浚操作台、航行操作台通过网络设备,连接各个工控计算机和PLC,并通过PLC对航行操作台、疏浚操作台中的各种按钮、指示灯等信号进行采集。PLC采集的信号通过TCP/IP网络传输到系统的实时数据库中,仿真驱动单元根据采集的信号进行模拟计算,并反馈计算的结果到实时数据库。SCADA系统、DTPM系统以及虚拟现实单元通过API接口与实时数据库进行数据交互。
【技术特征摘要】
1.一种耙吸船模拟仿真系统,其特征在于,包括航行操作台、疏浚操作台、虚拟现实单元、仿真驱动单元;一航行操作台,用于航行过程的仿真控制;航行操作台模拟实际航行操作环境。一疏浚操作台,用于疏浚过程的仿真控制;疏浚操作台提供左右疏浚控制台柜,模拟实际设备操作环境。一虚拟现实单元,用于耙吸船仿真工况和设备的画面呈现;虚拟现实单元采用八路融合的图像信号,组成无缝连续的画面,为耙吸船虚拟现实提供展示载体。一仿真驱动单元,用于建立船舶设备的动作、控制流程及其对环境响应关系的数学模型,并根据操作台传来的信号仿真出相应的数据信号。以上疏浚操作台、航行操作台通过网络设备,连接各个工控计算机和PLC,并通过PLC对航行操作台、疏浚操作台中的各种按钮、指示灯等信号进行采集。PLC采集的信号通过TCP/IP网络传输到系统的实时数据库中,仿真驱动单元根据采集的信号进行模拟计算,并反馈计算的结果到实时数据库。SCADA系统、DTPM系统以及虚拟现实单元通过API接口与实时数据库进行数据交互。2.如权利要求1所述的耙吸船模拟仿真系统,其特征在于,当操纵航行操作台和疏浚操作台的手柄和按钮时,PLC将采集控制开关的数字量信号以及电位计输出的模拟量信号,并同时存储到实时数据库中。仿真驱动单元根据实时数据库中的数据变化,模拟产生相应的疏浚动态信号。仿真驱动单元由两张表即“仿真设备描述表”和“动作因素关系表”建立起仿真模型,并由仿真驱动程序予以实现。3.如权利要求2所述的耙吸船模拟仿真系统,其特征在于,对于“仿真设备描述表”,是描述仿真系统中未能提供的硬件设备及施工工况等系统输入参数信息在不同状态时,各状态转换时的条件动作,各状态与时间等因素函数关系;对于“动作因素关系表”,以虚拟现实中的船舶动作为目标,描述各个动作与控制台硬件输入和仿真设备之间的关系函数;对于“仿真设备描述表”和“动作因素关系表”建立的仿真模型,采用独立的程序构成仿真驱动程序。该程序以参数设置、状态转换开关、和内部函数组成。仿真驱动程序中写控制规则和数学模型函数,并在实时数据库中完成数据交换。4.如权利要求1所述的耙吸船模拟仿真系统,其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员:戴文伯,陈新华,张晴波,肖晔,周雨淼,倪璘罡,沈彦超,
申请(专利权)人:中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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