CN213581779U - 一种通用海上吊机半物理仿真控制台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种通用海上吊机的半物理仿真控制台，包括：操控设备，提供具有一定功能设备的控制平台；信号采集系统，采集、检测和分析船舶驾控设备运行数据和状态，并实现与外部系统的通讯功能；吊机操控仿真系统，操控设备仿真以及驾控设备开发测试。本实用新型仿真控制台包括关节臂吊和直臂吊的模拟，其功能覆盖大部分典型海工作业，适用于各类船舶和海工设备驾控仿真训练和实验教学，也可用于串口、PLC及虚拟仪表等类型设备的开发测试研究。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种通用海上吊机半物理仿真控制台。更具体地，本发明专利涉及的是一种模拟与海工作业有关的海工吊机的操作，实现训练、评估等作用。
背景技术
海工吊机模拟是一种人在回路中的船舶驾驶操作仿真模拟，能够实现船员培训、作业方案预演、危险状况方案评估等功能，广泛应用于航海类院校和航运研究机构。海工吊机模拟因船而异、类型多样。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：一种通用海上吊机半物理仿真控制台，模拟与海工作业有关的海工吊机的操作，实现训练和评估等作用，包括关节臂吊和直臂吊的模拟，其功能覆盖大部分典型海工作业。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种通用海上吊机的半物理仿真控制台，包括：
操控设备，提供具有一定功能设备的控制平台；
信号采集系统，采集、检测和分析船舶驾控设备运行数据和状态，并实现与外部系统的通讯功能；
吊机操控仿真系统，操控设备仿真以及驾控设备开发测试。
优选的，所述操控设备包括控制椅和吊机操纵杆，控制椅是控制手柄及显示设备的载体，安装于吊机仿真驾驶舱内，吊机操纵杆连接吊机的吊臂完成各种动作。
优选的，所述信号采集系统包括PLC硬件组合和OPC设备信号采集软件模块。
优选的，所述吊机操控仿真系统包括两个显示环境和设备参数的触摸显示器和1台吊机操作控制计算机。
优选的，所述吊机操作控制计算机包括虚拟仪表显控模拟模块、驾控台逻辑控制模块、数据收发管理模块以及所述操控设备控制模块。
优选的，所述虚拟仪表显控模拟模块用于实现数据监控和操作控制，所述操控设备控制模块用于实现对所述信号采集系统的数据的管理，所述驾控台逻辑控制模块用以实现操控数据的动力学与运动模拟，所述数据收发管理模块用以实现数据的收发功能，所述操控设备控制模块用于实现PLC的数据采集和管理。
优选的，其还包括供电系统，所述供电系统用于实现系统电源的接入和开关控制。
优选的，其还包括与其中作业相关的外系统设备，外系统设备包括显示器、音箱和摄像头。
优选的，所述的操控设备还包括与主控系统电连接的蜂鸣器、蜂鸣器控制开关、急停按钮、座椅控制电源开启按钮、座椅控制电源关闭按钮和升沉补偿功能控制按钮。
本实用新型的技术效果在于：本实用新型通用海上吊机半物理仿真控制台，模拟与海工作业有关的海工吊机的操作的起重作业控制台可用于模拟与海工作业有关的海工吊机的操作，实现训练、评估等作用。解决了传统海工作业中遇到的问题，并且除了可接入模拟器进行仿真外，还具备海工吊机测试功能，为设备研发提供测试平台。
仿真控制台不仅包括关节臂吊和直臂吊的模拟，其功能覆盖大部分典型海工作业，适用于各类船舶和海工设备驾控仿真训练和实验教学，也可用于串口、PLC及虚拟仪表等类型设备的开发测试研究。
附图说明
图1为本实用新型通用海上吊机半物理仿真控制台总图；
图2为本实用新型的信号采集系统图；
图3为本实用新型的信号操控设备图；
图4为本实用新型的供电系统组成框图；
图5为本实用新型的软硬件系统图。
图中标号如下：1-控制椅 2-控制箱 3-操控设备 4-触摸显示屏 5-触摸显示屏6-信号采集系统 7-吊机操控仿真计算机 8-虚拟仪表显控模拟模块9-驾控台逻辑控制模块 10-数据收发管理模块 11-供电系统 12-PLC硬件组合 13-OPC设备信号采集软件模块14-吊机操纵杆 15-蜂鸣器 16-蜂鸣器控制开关17-急停按钮 18-座椅控制电源 19-座椅控制电源开启按钮 21-座椅控制电源关闭按钮 20-升沉补偿功能控制按钮 22-吊机操控仿真系统。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
如图1-图5，为本实用新型通用海上吊机半物理仿真控制台，主要包括设有供电系统11、信号采集系统6和吊机操控仿真系统22及座椅式驾控台体。
信号采集系统6采集、检测和分析船舶驾控设备运行数据和状态，并实现与外部系统的通讯功能。具体地，信号采集系统6具体是PLC硬件组合12和OPC设备信号采集软件模块13完成，通过网络与系统内其他设备进行数据交互。
吊机操控仿真系统22用以操控设备仿真以及驾控设备开发测试。吊机操控仿真系统22包括触摸显示器4、触摸显示器5、吊机操作控制计算机7、控制箱2及起重作业控制台等。吊机操控仿真系统22包括触摸显示器4和触摸显示器5两个触摸显示器和1台吊机操作控制计算机7以及起重作业控制台。触摸显示器4和触摸显示器5以所述控制椅1作为载体。触摸显示器4和触摸显示器5包括环境和设备参数、主要仪表输出以及虚拟仪表输入等功能界面。所述吊机操作控制计算机7用于模拟仪表输出、触屏按钮输入以及实现操纵设备控制输入等，主要实现硬件数据采集以及软件系统功能的实现。
操控设备3用于实现海工吊机的操作的特定功能的操控。操控设备3主要包括控制椅1和吊机操纵杆14；以及与主控系统点连接的蜂鸣器15、蜂鸣器控制开关16和急停按钮17。吊机操纵杆14设置有两个，实现吊机的吊臂俯仰、吊臂回转、货物起吊、货物下放、吊臂伸缩等功能。控制椅1是控制手柄及显示设备的载体，安装于吊机仿真驾驶舱内，为操作人员提供真实的设备操控体验。蜂鸣器15当出现报警信息时，提供声音提示，通过触摸屏消除报警音。急停按钮17当进行事故处理训练等相关操作时，通过急停按钮实现设备的紧急停机。
供电系统11用于给作业控制台提供电能，实现系统电源的接入和开关控制。供电系统11实现交流220v电源的接入，电源的二次控制以及设备供电功能。供电系统11包括座椅控制电源18、座椅控制电源开启按钮19、座椅控制电源关闭按钮21和升沉补偿功能控制按钮20。所述座椅控制电源开启按钮19、座椅控制电源关闭按钮21及升沉补偿功能控制按钮20分别是绿色带灯按钮、红色带灯按钮和蓝色带灯按钮。
与起重作业相关的外系统设备包括显示器、音箱和摄像头。所述显示器显示安装在吊臂上的摄像头的视景及ROV视景，所述音箱播放吊的环境声音、报警声等效果，所述摄像头用于了解舱内人员操作情况。
起重作业控制台软件包括虚拟仪表显控模拟模块8、驾控台逻辑控制模块9和数据收发管理模块10。所述虚拟仪表显控模拟模块9是触摸屏上的操控软件，实现数据监控和操作控制功能，所述操控设备控制模块用于实现PLC的数据采集和管理功能，驾控台逻辑控制模块9用于实现操控数据的动力学与运动模拟，所述数据收发管理模块10用于实现数据的收发功能。
本实用新型的通用海上吊机半物理仿真控制台采用网络通讯模式，集成单片机、PLC、虚拟仪表等类型设备开发框架，形成一套集成的海工作业有关的海工吊机的操作的起重作业控制台，解决了传统海工作业中遇到的问题，并且除了可接入模拟器进行仿真外，还具备海工吊机测试功能，为设备研发提供测试平台。
以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
Claims (9)
1.一种通用海上吊机的半物理仿真控制台，其特征在于，其包括：
操控设备，提供具有一定功能设备的控制平台；
信号采集系统，采集、检测和分析船舶驾控设备运行数据和状态，并实现与外部系统的通讯功能；
吊机操控仿真系统，操控设备仿真以及驾控设备开发测试。
2.根据权利要求1所述的通用海上吊机的半物理仿真控制台，其特征在于，所述操控设备包括控制椅和吊机操纵杆，控制椅是控制手柄及显示设备的载体，安装于吊机仿真驾驶舱内，吊机操纵杆操控吊机完成动作。
3.根据权利要求1所述的通用海上吊机的半物理仿真控制台，其特征在于，所述信号采集系统包括PLC硬件组合和OPC设备信号采集软件模块。
4.根据权利要求1所述的通用海上吊机的半物理仿真控制台，其特征在于，所述吊机操控仿真系统包括两个触摸显示器和1台吊机操作控制计算机。
5.根据权利要求4所述的通用海上吊机的半物理仿真控制台，其特征在于，所述吊机操作控制计算机具有起重作业控制台软件，包括虚拟仪表显控模拟模块、驾控台逻辑控制模块、数据收发管理模块和操控设备控制模块。
6.根据权利要求5所述的通用海上吊机的半物理仿真控制台，其特征在于，所述虚拟仪表显控模拟模块用于实现数据监控和操作控制，所述操控设备控制模块用于实现对所述信号采集系统的数据的管理，所述驾控台逻辑控制模块用以实现操控数据的动力学与运动模拟，所述数据收发管理模块用以实现数据的收发功能，所述操控设备控制模块用于实现PLC的数据采集和管理。
7.根据权利要求1所述的通用海上吊机的半物理仿真控制台，其特征在于，其还包括供电系统，所述供电系统用于实现系统电源的接入和开关控制。
8.根据权利要求1所述的通用海上吊机的半物理仿真控制台，其特征在于，其还包括外系统设备，外系统设备包括显示器、音箱和摄像头。
9.根据权利要求2所述的通用海上吊机的半物理仿真控制台，其特征在于，所述的操控设备还包括与主控系统电连接的蜂鸣器、蜂鸣器控制开关、急停按钮、座椅控制电源开启按钮、座椅控制电源关闭按钮和升沉补偿功能控制按钮。
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| CN113741213A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-12-03 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种深水半潜平台系泊回接安装作业仿真平台 |
| CN114120744A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-01 | 上海振华重工(集团)股份有限公司 | 一种海工装备模拟培训系统及方法 |
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