CN115862409A - 基于船舶机电装备故障信息模拟的实训系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于船舶机电装备故障信息模拟的实训系统，包括故障数据库服务器，其上部署有故障数据库软件系统，局域网内用户可以访问故障数据库服务器；故障信息编辑终端硬件，其上安装有故障信息编辑软件，用于编辑故障信息；故障信息模拟工作站，其上面安装故障信息模拟平台软件；故障信息采集系统硬件，其上安装故障信息采集软件，支持数据导出，进而导入故障数据库。本申请的有益之处在于：通过本系统的建设，以故障处理的基本流程为主线，实现故障案例查询、故障原因分析、故障排除方案拟订和故障处理虚拟仿真训练的一体化、流程化和规范化，从而提高船机电专业理论与实践技能的教学训练水平。

Description

基于船舶机电装备故障信息模拟的实训系统

技术领域

本发明涉及一种基于船舶机电装备故障信息模拟的实训系统。

背景技术

船机电装备故障现象多样、故障原因难以确定、无法及时高效处置，存在较多难题，这给船机电专业理论与实践技能的教学训练提出了很高的要求。

船机电装备维修传统教学过程，以课堂理论学习为主，辅助以现场实践，但由于实际装备条件、故障模拟条件所限，学员很难有足够的时间深入学习，导致很难快速提高维修技能。

随着现代计算机信息化技术的发展，建设基于故障维修数据库与虚拟仿真的教学系统，可以带来更加逼真的体验，对于提高学员的维修理论基础、故障定位技能、维修实操能力有重大的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于船舶机电装备故障信息模拟的实训系统，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。

一种基于船舶机电装备故障信息模拟的实训系统，包括

故障数据库服务器，其上部署有故障数据库软件系统，局域网内用户可以访问故障数据库服务器；

故障信息编辑终端硬件，其上安装有故障信息编辑软件，用于编辑故障信息；

故障信息模拟工作站，其上面安装故障信息模拟平台软件；

故障信息采集系统硬件，其上安装故障信息采集软件，支持数据导出，进而导入故障数据库。

进一步的，故障数据库软件系统包括基础数据子系统、故障案例子系统、技能学习子系统、系统管理子系统、虚拟维修子系统及故障分析子系统；基础数据子系统中的基础数据包括装备信息数据、部件管理数据、故障类型数据、算法管理数据、规则字典数据。

进一步的，装备信息数据包括装备编号和装备名称，可通过装备编号、装备名称对不同的装备信息进行筛选，并提供装备信息的新增、删除、编辑及排序功能。

进一步的，部件管理数据包括部件编号、部件名称、部件所属装备，可通过部件编号、部件名称、部件所属装备对不同的部件进行筛选，并提供部件信息的新增、删除、编辑、排序功能。

进一步的，故障类型数据包括类型编号、类型名称，可通过类型编号、类型名称对不同的装备类型进行筛选，并提供故障类型信息的、新增、删除、编辑、排序功能。

进一步的，算法管理数据包括算法编号、算法名称，可通过算法编号、算法名称对不同的算法进行筛选，并提供算法的新增、启用、禁用、删除、编辑、排序功能。

进一步的，规则字典数据包括规则编码、规则名称，可通过规则编码、规则名称对不同的规则进行筛选，并提供规则的新增、删除、编辑、排序功能。每一个规则都可添加规则明细，同时规则明细提供Excel模板下载以及Excel导入功能。

进一步的，故障案例子系统包括故障信息、故障筛选、故障搜索、案例教学；故障信息包括故障现象、故障原因、排除方法，将装备、部件、故障现象、故障原因、排除方法进行归类，并以文字、图片、文档、视频、音频、波形图中的多种表现形式复现故障情形。并提供对故障现象、故障原因、排除方法及其附件的编辑、删除功能；故障筛选可通过装备编号、故障类别、装备型号、故障现象对不同的故障信息进行筛选，并装备编号以及创建时间对符合条件的故障信息进行排序；故障搜索可通过指定的关键字对故障现象、故障原因、现象描述、原因描述中的文字进行匹配，列出所有符合条件的故障信息，点击搜索到的故障信息显示其排除方法；案例教学可通过故障现象、故障类别、装备型号、部件对不同的故障信息进行筛选，同时点击故障信息可显示其故障详情。

进一步的，技能学习子系统可通过技能名称对不同的技能视频进行筛选，提供技能的新增、删除、编辑功能，所有的技能视频均可播放。

进一步的，系统管理子系统包括企业管理模块、权限管理模块、环境配置模块、菜单管理模块、日志管理模块、系统环境模块；企业管理模块提供标题名称、企业全称、企业简称、主要行业、街道地址、企业年限、公司规模、公司网址、企业Logo、注册时间的自定义功能；权限管理模块包括用户管理子模块和角色管理子模块，用户管理子模块可通过角色、用户名对不同的用户信息进行筛选，并提供用户信息的新增、删除、启用、禁用、导出Excel、重置密码、编辑、排序功能；角色管理子模块可通过角色名称对不同的角色进行筛选，并提供角色信息的新增、删除、编辑功能；环境配置模块包括备份与恢复子模块、定时任务子模块、系统参数子模块、数据回传子模块，备份与恢复子模块可通过文件名称对不同的文件进行筛选并提供备份、下载、还原的功能。定时任务子模块可通过bean名称对不同的任务进行筛选、并提供任务的新增、删除、暂停、回复、立即执行、修改、显示日志列表功能。系统参数子模块可通过参数名对不同的系统参数进行筛选、并提供系统参数的新增、删除、编辑功能。数据回传子模块提供离线数据的回传功能，可通过选择指定的文件将离线状态下编辑的故障信息进行上传；菜单管理模块提供菜单的名称、上级菜单、图标、类型、排序号、菜单URL、授权标识的自定义功能。

本申请的有益之处在于：通过本系统的建设，以故障处理的基本流程为主线，实现故障案例查询、故障原因分析、故障排除方案拟订和故障处理虚拟仿真训练的一体化、流程化和规范化，从而提高船机电专业理论与实践技能的教学训练水平。

附图说明

图1为本发明的系统整体示意图。

图2为本发明的软硬件组成示意图。

图3为本发明的故障树形结构图。

图4为本发明的故障信息模拟平台示意图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的优选方式详细地进行说明，为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1、图2和图4所示，一种基于船舶机电装备故障信息模拟的实训系统，包括故障数据库服务器、故障信息编辑终端硬件、故障信息模拟工作站及故障信息采集系统硬件；其中，故障数据库服务器上面部署故障数据库软件系统，局域网内用户可以访问故障数据库服务，该故障数据库软件系统包括基础数据子系统、故障案例子系统、技能学习子系统、系统管理子系统、虚拟维修子系统、故障分析子系统；故障信息编辑终端硬件上面安装故障信息编辑APP软件，可以离线单机使用，也可以通过有线网络接入服务器所在局域网，实现在线使用；故障信息模拟工作站配置高性能图形显卡，上面安装故障信息模拟平台软件，提供PC单机版、PC考试版、故障信息数据库软件web端集成三种使用方式；故障信息采集系统硬件上安装故障信息采集软件，支持数据导出，进而导入故障数据库；在一些实施例中，还具备测试试验台。

在一些实施例中，基础数据子系统中的基础数据包括装备信息数据、部件管理数据、故障类型数据、算法管理数据、规则字典数据。

具体的，装备信息数据包括装备编号和装备名称，可通过装备编号、装备名称对不同的装备信进行筛选，并提供装备信息的新增、删除、编辑、排序功能。

具体的，部件管理数据包括部件编号、部件名称、部件所属装备，可通过部件编号、部件名称、部件所属装备对不同的部件进行筛选，并提供部件信息的新增、删除、编辑、排序功能。

具体的，故障类型数据包括类型编号、类型名称，可通过类型编号、类型名称对不同的装备类型进行筛选，并提供故障类型信息的、新增、删除、编辑、排序功能。

具体的，算法管理数据包括算法编号、算法名称，可通过算法编号、算法名称对不同的算法进行筛选，并提供算法的新增、启用、禁用、删除、编辑、排序功能。

具体的，规则字典数据包括规则编码、规则名称，可通过规则编码、规则名称对不同的规则进行筛选，并提供规则的新增、删除、编辑、排序功能。每一个规则都可添加规则明细，同时规则明细提供Excel模板下载以及Excel导入功能。

如图3所示，在一些实施例中，故障案例子系统包括故障信息、故障筛选、故障搜索、案例教学。

具体的，故障信息包括故障现象、故障原因、排除方法，将装备、部件、故障现象、故障原因、排除方法进行归类，并以文字、图片、文档、视频、音频、波形图等多种表现形式复现故障情形。并提供对故障现象、故障原因、排除方法及其附件的编辑、删除功能。

具体的，故障筛选可通过装备编号、故障类别、装备型号、故障现象对不同的故障信息进行筛选，并可以装备编号以及创建时间对符合条件的故障信息进行排序。

具体的，故障搜索可通过指定的关键字对故障现象、故障原因、现象描述、原因描述中的文字进行匹配，列出所有符合条件的故障信息，点击搜索到的故障信息显示其排除方法。

具体的，案例教学可通过故障现象、故障类别、装备型号、部件对不同的故障信息进行筛选，同时点击故障信息可显示其故障详情。

在一些实施例中，技能学习子系统可通过技能名称对不同的技能视频进行筛选，提供技能的新增、删除、编辑功能，所有的技能视频均可播放。

在一些实施例中，系统管理子系统包括企业管理模块、权限管理模块、环境配置模块、菜单管理模块、日志管理模块、系统环境模块。

具体的，企业管理模块提供标题名称、企业全称、企业简称、主要行业、街道地址、企业年限、公司规模、公司网址、企业Logo、注册时间的自定义功能。

具体的，权限管理模块包括用户管理子模块和角色管理子模块，用户管理子模块可通过角色、用户名对不同的用户信息进行筛选，并提供用户信息的新增、删除、启用、禁用、导出Excel、重置密码、编辑、排序功能；角色管理子模块可通过角色名称对不同的角色进行筛选，并提供角色信息的新增、删除、编辑功能。

具体的，环境配置模块包括备份与恢复子模块、定时任务子模块、系统参数子模块、数据回传子模块，备份与恢复子模块可通过文件名称对不同的文件进行筛选并提供备份、下载、还原的功能。定时任务子模块可通过bean名称对不同的任务进行筛选、并提供任务的新增、删除、暂停、回复、立即执行、修改、显示日志列表功能。系统参数子模块可通过参数名对不同的系统参数进行筛选、并提供系统参数的新增、删除、编辑功能。数据回传子模块提供离线数据的回传功能，可通过选择指定的文件将离线状态下编辑的故障信息进行上传。

具体的，菜单管理模块提供菜单的名称、上级菜单、图标、类型、排序号、菜单URL、授权标识的自定义功能。

具体的，日志管理模块包括登录日志子模块和操作日志子模块，登录日志子模块可通过用户名、开始日期、结束日期对用户登录的日志进行筛选，并提供用户登录日志的导出Excel功能；操作日志子模块可通过用户名、开始日期、结束日期对用户操作记录的日志进行筛选，并提供用户操作日志的导出Excel功能。

具体的，系统环境模块提供系统环境各个参数的显示。

如图4所示，在一些实施例中，虚拟维修子系统包括部件拆卸与组装模块、部件维护保养模块、部件修复工艺模块、电气故障排除模块、机械故障排除模块。

具体的，部件拆卸与组装模块包括燃油滤清器的拆卸子模块、气缸盖结构组成子模块、紧固件及常用工量具子模块，燃油滤清器的拆卸子模块通过虚拟场景结合文字、图片、音频、视频、PPT将燃油滤清器的拆卸全过程模拟出来，达到提高学习的效率的目的；气缸盖结构组成子模块通过爆炸图的方式对气缸盖中的部件进行展示，可以快速了解气缸盖中每个部件的作用，提高学习的效率；紧固件及常用工量具子模块通过虚拟场景对紧固件及常用工量具使用进行模拟，可以快速掌握紧固件及常用工量具的基本操作，提高学习的效率。

具体的，部件维护保养模块通过虚拟场景结合文字、图片、音频、视频、PPT将气缸盖的维护保养全过程模拟出来，达到提高学习的效率的目的。

具体的，部件修复工艺模块通过虚拟场景结合文字、图片、音频、视频、PPT将手工电弧焊操作全过程模拟出来，达到提高学习的效率的目的。

具体的，电气故障排除模块包括柴油发电机电路结构原理子模块和柴油发电机组的故障排除子模块；柴油发电机电路结构原理子模块通过电路图与实物相结合的方式，可以快速学习电路与实物的对应关系，以及柴油发电机各个部件的具体作用；柴油发电机组的故障排除子模块通过虚拟场景结合文字、图片、音频、视频、PPT将柴油发电机组的故障排除全过程模拟出来，达到提高学习的效率的目的。

具体的，机械故障排除模块通过虚拟场景结合文字、图片、音频、视频、PPT将高压柱塞泵机械故障排除全过程模拟出来，达到提高学习的效率的目的。

在一些实施例中，故障分析子系统包括数据管理模块、信号分析模块、趋势分析模块、相关分析模块、三维频谱模块。

具体的，数据管理模块可通过装备型号、装备名称对不同的数据源、数据集进行筛选，其中数据源提供Excel模板下载、Excel导入、Excel导出、编辑、删除功能，数据集提供新增、编辑、删除功能。

具体的，信号分析模块提供智能诊断服务，通过对信号进行预处理、特征提取、对比分析，查找对装备故障敏感的信号特征，从而进行故障诊断。

具体的，趋势分析模块实现故障预测功能，通过对信号有关指标的变化趋势进行分析，可预测装备及部件状态发展、劣化趋势。

具体的，相关分析模块对故障发展进行预测，通过对不同特征或数据间的关系进行分析，可度量数据间关系的强弱，发现关键影响及驱动因素。

具体的，三维频谱模块反映信号主频带的变化以及频率分布的离散程度变化，通过对不同时间频谱的变化情况进行对比分析。

本发明的任意实施例既可以作为独立的技术方案，也可以跟其他实施例相互组合。这里所引用的所有专利和出版物都被同样列在参考文献中，跟每一个出版物具体的单独被参考引用一样。这里的本发明可以在缺乏任何一种元素或多种元素，一种限制或多种限制的情况下实现，这里这种限制没有特别说明。这里采用的术语和表达方式所为描述方式，而不受其限制，这里也没有任何意图来指明此书描述的这些术语和解释排除了任何等同的特征，但是可以知道，可以在本发明的范围内做任何合适的改变或修改。可以理解，本发明所描述的实施例子都是一些在一些实施例中实施例子和特点，任何本领域的一般技术人员都可以根据本发明描述的精髓下做一些更改和变化，这些更改和变化也被认为属于本发明的范围。

Claims (10)

1.一种基于船舶机电装备故障信息模拟的实训系统，其特征在于，包括

故障数据库服务器，其上部署有故障数据库软件系统，局域网内用户可以访问故障数据库服务器；

故障信息编辑终端硬件，其上安装有故障信息编辑软件，用于编辑故障信息；

故障信息模拟工作站，其上面安装故障信息模拟平台软件；

故障信息采集系统硬件，其上安装故障信息采集软件，支持数据导出，进而导入故障数据库。

2.根据权利要求1所述的基于船舶机电装备故障信息模拟的实训系统，其特征在于，所述故障数据库软件系统包括基础数据子系统、故障案例子系统、技能学习子系统、系统管理子系统、虚拟维修子系统及故障分析子系统；所述基础数据子系统中的基础数据包括装备信息数据、部件管理数据、故障类型数据、算法管理数据及规则字典数据。

3.根据权利要求2所述的基于船舶机电装备故障信息模拟的实训系统，其特征在于，所述装备信息数据包括装备编号和装备名称，可通过装备编号、装备名称对不同的装备信息进行筛选，并提供装备信息的新增、删除、编辑及排序功能。

4.根据权利要求2所述的基于船舶机电装备故障信息模拟的实训系统，其特征在于，所述部件管理数据包括部件编号、部件名称及部件所属装备，可通过部件编号、部件名称、部件所属装备对不同的部件进行筛选，并提供部件信息的新增、删除、编辑及排序功能。

5.根据权利要求2所述的基于船舶机电装备故障信息模拟的实训系统，其特征在于，所述故障类型数据包括类型编号及类型名称，可通过类型编号、类型名称对不同的装备类型进行筛选，并提供故障类型信息的、新增、删除、编辑及排序功能。

6.根据权利要求2所述的基于船舶机电装备故障信息模拟的实训系统，其特征在于，所述算法管理数据包括算法编号及算法名称，可通过算法编号、算法名称对不同的算法进行筛选，并提供算法的新增、启用、禁用、删除、编辑及排序功能。

7.根据权利要求2所述的基于船舶机电装备故障信息模拟的实训系统，其特征在于，所述规则字典数据包括规则编码及规则名称，可通过规则编码、规则名称对不同的规则进行筛选，并提供规则的新增、删除、编辑及排序功能；每一个规则都可添加规则明细，同时规则明细提供Excel模板下载以及Excel导入功能。

8.根据权利要求2所述的基于船舶机电装备故障信息模拟的实训系统，其特征在于，所述故障案例子系统包括故障信息、故障筛选、故障搜索及案例教学；所述故障信息包括故障现象、故障原因、排除方法，将装备、部件、故障现象、故障原因及排除方法进行归类，并以文字、图片、文档、视频、音频、波形图中的多种表现形式复现故障情形；并提供对故障现象、故障原因、排除方法及其附件的编辑、删除功能；所述故障筛选可通过装备编号、故障类别、装备型号、故障现象对不同的故障信息进行筛选，并装备编号以及创建时间对符合条件的故障信息进行排序；所述故障搜索可通过指定的关键字对故障现象、故障原因、现象描述、原因描述中的文字进行匹配，列出所有符合条件的故障信息，点击搜索到的故障信息显示其排除方法；所述案例教学可通过故障现象、故障类别、装备型号、部件对不同的故障信息进行筛选，同时点击故障信息可显示其故障详情。

9.根据权利要求2所述的基于船舶机电装备故障信息模拟的实训系统，其特征在于，所述技能学习子系统通过技能名称对不同的技能视频进行筛选，提供技能的新增、删除、编辑功能，所有的技能视频均可播放。

10.根据权利要求2所述的基于船舶机电装备故障信息模拟的实训系统，其特征在于，所述系统管理子系统包括企业管理模块、权限管理模块、环境配置模块、菜单管理模块、日志管理模块及系统环境模块；所述企业管理模块提供标题名称、企业全称、企业简称、主要行业、街道地址、企业年限、公司规模、公司网址、企业Logo及注册时间的自定义功能；所述权限管理模块包括用户管理子模块和角色管理子模块，用户管理子模块可通过角色、用户名对不同的用户信息进行筛选，并提供用户信息的新增、删除、启用、禁用、导出Excel、重置密码、编辑及排序功能；角色管理子模块可通过角色名称对不同的角色进行筛选，并提供角色信息的新增、删除、编辑功能；所述环境配置模块包括备份与恢复子模块、定时任务子模块、系统参数子模块、数据回传子模块，备份与恢复子模块可通过文件名称对不同的文件进行筛选并提供备份、下载、还原的功能；定时任务子模块可通过bean名称对不同的任务进行筛选、并提供任务的新增、删除、暂停、回复、立即执行、修改、显示日志列表功能；系统参数子模块可通过参数名对不同的系统参数进行筛选、并提供系统参数的新增、删除、编辑功能；数据回传子模块提供离线数据的回传功能，可通过选择指定的文件将离线状态下编辑的故障信息进行上传；所述菜单管理模块提供菜单的名称、上级菜单、图标、类型、排序号、菜单URL及授权标识的自定义功能。

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