本發明涉及工業設備仿真教學,尤指一種基于發動機系統和供氧系統的模擬訓練系統。
背景技術:
1、在航空、船舶、能源與特種裝備等領域,對發動機與供氧系統的操作人員有嚴格的培訓要求?,F有仿真訓練設備多為功能固定的“樣機”或基于邏輯規則的仿真器,難以覆蓋設備復雜的歷史運行特征。而行業內逐步發展出的以模擬訓練裝置為核心的技能訓練平臺也普遍存在如下問題:多個系統模擬單元無法統一操作,需切換多個設備,操作體驗差異;缺少基于真實運行數據的動態驅動仿真,系統響應不夠真實。
技術實現思路
1、本發明的目的是提供一種基于發動機系統和供氧系統的模擬訓練系統,能夠實現發動機系統與供氧系統的并行仿真,且具備統一控制、雙系統模擬、數據驅動仿真與標準通信等特點,同時能夠提供高真實度的訓練場景,并保證通信開放性與擴展性,具有良好的教學應用價值和產業推廣前景。
2、本發明提供的技術方案如下:
3、本發明提供一種基于發動機系統和供氧系統的模擬訓練系統,包括:操作終端、供氧系統模擬機和箱裝體模擬機;
4、所述操作終端被配置為與所述供氧系統模擬機和所述箱裝體模擬機建立第一主從關系,并可根據用戶操作參數生成操作指令以進行所述供氧系統模擬機和所述箱裝體模擬機的串行或并行仿真,以及可通過輪詢請求獲取所述供氧系統模擬機和所述箱裝體模擬機的模擬反饋數據進行實時顯示;
5、所述供氧系統模擬機和所述箱裝體模擬機分別存儲有對應的真實歷史數據,并在接收到所述操作指令時調用對應的數據段形成仿真響應;
6、所述供氧系統模擬機還被配置為與所述述箱裝體模擬機建立第二主從關系,并可通過輪詢請求獲取所述述箱裝體模擬機的發動機數據以進行聯動仿真。
7、在一些實施方式中,所述操作終端包括:
8、操作面板,所述操作面板包括若干操作按鈕和若干撥動開關;
9、控制模塊,用于采集所述操作按鈕和所述撥動開關的狀態信息確定所述用戶操作參數,并生成對應的所述操作指令,所述操作指令包括與所述供氧系統模擬機對應的第一操作指令,以及與所述箱裝體模擬機對應的第二操作指令;
10、第一通信模塊,用于建立所述操作終端與所述供氧系統模擬機和所述箱裝體模擬機通信連接,并將所述第一操作指令、所述第二操作指令發送至對應的所述供氧系統模擬機和所述箱裝體模擬機。
11、在一些實施方式中,所述操作終端還包括:
12、第一客戶端模塊,用于根據用戶指令或定時向所述供氧系統模擬機發送第一輪詢請求,以及向所述箱裝體模擬機發送第二輪詢請求;
13、所述控制模塊接收所述供氧系統模擬機的第一模擬反饋數據以及所述箱裝體模擬機的第二模擬反饋數據,并通過顯示屏和狀態指示燈實時顯示所述第一模擬反饋數據和所述第二模擬反饋數據。
14、在一些實施方式中,所述箱裝體模擬機包括:
15、第二通信模塊,與所述第一通信模塊相匹配,用于接收所述第一通信模塊發送的第一操作指令、第一輪詢請求,以及向所述第一通信模塊發送所述第一模擬反饋數據;
16、第一仿真模塊,用于根據所述第一操作指令調用第一真實歷史數據中的對應數據段形成仿真響應進行發動機狀態仿真;
17、服務器模塊,用于響應所述第一客戶端模塊發送的所述第一輪詢請求并返回所述第一模擬反饋數據。
18、在一些實施方式中,所述箱裝體模擬機還包括:
19、時序數據庫,用于存儲所述第一真實歷史數據;
20、數據索引模塊,用于根據所述第一操作指令或當前工況從所述第一真實歷史數據中定位適配的數據段;
21、插值擬合模塊,用于對索引到的數據段進行線性或更高階插值;
22、狀態機切換模塊,用于根據當前仿真狀態執行狀態遷移,并在狀態機切換時觸發對應的數據段或故障模型。
23、在一些實施方式中,所述箱裝體模擬機還包括:
24、第一教控接口,用于所述第一仿真模塊的參數設置、工況配置和故障注入。
25、在一些實施方式中,所述供氧系統模擬機包括:
26、第三通信模塊,與所述第一通信模塊相匹配,用于接收所述第一通信模塊發送的第二操作指令、第二輪詢請求,以及向所述第一通信模塊發送所述第二模擬反饋數據;
27、第二仿真模塊,用于根據所述第二操作指令調用第二真實歷史數據中的對應數據段形成仿真響應進行供氧仿真;
28、第二客戶端模塊,用于響應所述第一客戶端模塊發送的所述第二輪詢請求并返回所述第二模擬反饋數據。
29、在一些實施方式中,所述第二客戶端模塊還用于根據用戶指令或定時向所述箱裝體模擬機的所述服務器模塊發送第三輪詢請求,以使所述第二仿真模塊可根據所述箱裝體模擬機響應所述第三輪詢請求返回的發動機數據進行聯動仿真。
30、在一些實施方式中,所述操作終端通過tcp網絡與所述供氧系統模擬機和所述箱裝體模擬機通信連接。
31、在一些實施方式中,所述第一客戶端模塊與所述顯示屏和/或狀態指示燈被配置為觸摸一體機;
32、所述控制模塊和所述第一通信模塊被配置為基于stm32的綜合處理器。
33、通過本發明提供的一種基于發動機系統和供氧系統的模擬訓練系統,能夠在統一平臺上實現高真實性、低延時的多系統協同仿真操作,通過統一的操作平臺實現發動機系統與供氧系統的良好訓練,有利于提高仿真效率和響應真實性,具有良好的教學應用價值和產業推廣前景。
1.一種基于發動機系統和供氧系統的模擬訓練系統,其特征在于,包括:操作終端、供氧系統模擬機和箱裝體模擬機;
2.根據權利要求1所述的一種基于發動機系統和供氧系統的模擬訓練系統,其特征在于,所述操作終端包括:
3.根據權利要求2所述的一種基于發動機系統和供氧系統的模擬訓練系統,其特征在于,所述操作終端還包括:
4.根據權利要求3所述的一種基于發動機系統和供氧系統的模擬訓練系統,其特征在于,所述箱裝體模擬機包括:
5.根據權利要求4所述的一種基于發動機系統和供氧系統的模擬訓練系統,其特征在于,所述箱裝體模擬機還包括:
6.根據權利要求4所述的一種基于發動機系統和供氧系統的模擬訓練系統,其特征在于,所述箱裝體模擬機還包括:
7.根據權利要求4所述的一種基于發動機系統和供氧系統的模擬訓練系統,其特征在于,所述供氧系統模擬機包括:
8.根據權利要求7所述的一種基于發動機系統和供氧系統的模擬訓練系統,其特征在于,所述第二客戶端模塊還用于根據用戶指令或定時向所述箱裝體模擬機的所述服務器模塊發送第三輪詢請求,以使所述第二仿真模塊可根據所述箱裝體模擬機響應所述第三輪詢請求返回的發動機數據進行聯動仿真。
9.根據權利要求1所述的一種基于發動機系統和供氧系統的模擬訓練系統,其特征在于,所述操作終端通過tcp網絡與所述供氧系統模擬機和所述箱裝體模擬機通信連接。
10.根據權利要求3所述的一種基于發動機系統和供氧系統的模擬訓練系統,其特征在于,所述第一客戶端模塊與所述顯示屏和/或狀態指示燈被配置為觸摸一體機;