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船舶主机遥控系统原理仿真与故障信息流分析

向阳  
【摘要】: 本文结合中远总公司科研项目《船舶主机遥控装置计算机故障诊断及辅助分析系 统》,对中远集运大型集装箱船舶上的MAN B&W主机遥控系统,运用计算机多媒体 技术,实现其原理仿真和故障分析,所解决的技术问题是:原理仿真动态效果及动态 同步处理;调速控制建模和热点链接;故障信息流系统化建模和优化搜索。 对主机的起动、停车、换向三种操纵工况,依据气路逻辑关系动态地描述逻辑控 制气路走向。对气动装置执行部件,以二维动态图像播放形式描述,在仿真主窗口界 面图形中,相互关联的执行部件的运动形态保持同步。而对主机的调速工况,本文在 对DGS电子调速器深入分析后,导出了调速器仿真数学模型,运用此模型实现调速器 原理仿真。 本文运用FTA(故障树分析)和FEA(故障效应分析)对主机遥控气动装置进行 故障信息流分析。从系统化角度构筑FTA和FEA,并建立镜像对称的故障逻辑矩阵模 型。通过热点链接实现FTA和FEA的搜索。为了优化FTA与FEA,通过对主机遥控 气动装置的故障和维修历史记录进行统计分析,计算系统各级失效率和不可靠度。FTA 搜索由给定的顶事件,按照各级故障发生的最大概率,排列出底事件序列,迅速找到 某一顶事件最可能对应的底事件,显著提高了故障源分析的效率,达到了故障分析的 优化目标。FEA的优化也类似进行。通过各级失效率和不可靠度来评估系统状态,提 出预防维护措施。 应用软件设计与开发着重体现理论与实际需求的有机结合。主程序为多文档多窗 口界面,所建立的主窗口为:主机遥控气动装置基本数据库窗口;原理图分析和说明 窗口;气动控制系统原理仿真(动态模拟)窗口;气动控制系统的FTA窗口和FEA 窗口。由于WINDOWS支持多线程操作,因此这些窗口可以同时工作而互不影响。 本课题的第一版软件,已安装在中远集运13艘船舶上(其中5250 TUE6艘,3400 TUE 7艘)。因其界面友好,图形逼真,仿真效果直观明了,而深受欢迎。软件第二版 日前已在开发中,即将装船试用。


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