USB2.0技术在轮机仿真训练器通信系统设计中的应用
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浙江交通职业技术 学院学报 ，第 １ 卷 第 ３期 ，２ １ 年 ９月 １ ００
Ｊｕ ａ ｏ Ｚ ｅａｇＩｓｔｅｏ Ｃ ｍ ｕｉ ｔｎ ｏｒ ｌ ｆ ｈｊ ｎ ｔｕ ｏ ｍ ｎ ａｏｓ ｎ ｉ ｎｉｔ ｆ ｃｉ
Ｖ １１ ． ｏ ． １ Ｎｏ ３， Ｓ ｐ ２ １ ｅ ．０ ０
Ｕ Ｂ ． 术 在 轮 机 仿 真 训 练 器 Ｓ ２ ０技
及 管 路模 型 ；④监 测报 警 系统 ；⑤ 电站 系统 。以上 系统 模型 的功 能将 由近百个 数学 模型加 以实现 ，如 将 它们 集 中 到一 台计算 机上 运行 ，则会 因大量 的运 算 资 源 的消耗 ，而 无法 保证仿 真 训练 的实 时 ｌ 生。本
图 １ 仿 真 训 练 器 系统 组 成 框 图
应 用和 实现 方 法 ，并提 出 了维护 管理 中的相 关要 求 ，对 仿真 训练 器 的开发 和 维护 管 理 具有 一 定指 导和借 鉴 意 义。 关健 词 ：轮 机仿 真训 练 器 ；Ｕ Ｂ ． 术 ；技 术特 点 ；实现方 法 Ｓ ２０技 中图分类号 ：Ｕ ７ ． 文献标识码 ：Ａ ｄｉ ０３６／ ．ｓ ． ７ — ３ｘ２１ ． ． ９ ６５７ ９ ｏ：１． ９ｊｉｎ １ １ ２４ ． ００ ０ ９ ｓ ６ ０ ３０ 文章 编号 ：１７ —２４ （００ ３— ０ ３ ４ ６ １ ３ Ｘ ２ １ ）０ ０ ３ —０ 国 内外 已有 多 家公 司 和科研 机构 研究 和 开发 了轮 机
１２ 通 信代 理技 术实现 ．
仿真训练器采用数据通信代理连接软硬件的设计方
式 。数 据通 讯 部分 主要 是两种 方 法 ：计 算机仿 真模 型 采用 分布 式 运 算 架 构 ，基 于 Ｔ Ｐ Ｉ Ｃ ／Ｐ协议 用 通 讯 代 理实 现数 据在 共享 内存 的通 讯 ，实现 软件模 型数 据 通讯 的快 速性 ；对 于硬 件盘 台数 据采 集系统 ，采 用 ４５总线结 构 采 集 数 据 ，再 通 过 Ｕ Ｂ ． 讯 接 ８ Ｓ２０通 口实现 盘 台设备 与计 算机 模型 之 间的通 讯 ，实 现轮 机仿 真 训练 器 的可维 护性 与可 扩展性 。其 系统 组成
求轮机模拟器必须具有足够 的仿真环境 ，使受训者 能够获 得并 表 现 出培训 目标 所要 求 的技 能 。该 公 约 同时还 规定 轮机 模 拟器 要能 够模 拟船 上有 关设 备 的
操 作 ，达 到规定 培 训 目标 的实 际水平 ，并 包括 这种 设 备 的性 能 、局 限性 和 可 能 产生 的误 差 ｌ 。 目前 ， ｌ Ｊ
收 稿 日期 ：２ １ ００—０ —１ ４ ７ｒ
琪 （９５一） １７ ，男 ，江苏 宿迁 人 ，讲 师 ，硕士 ，Ｅ—ｍ ｉ ｉｉ １１ ６ ．ｏ 。 ａ ：ｑｑ ９ １＠１３ｅｍ ｌ ． ７
浙 江 交 通 职 业 技 术 学 院 学 报
上海海事大学和武汉理工大学 。作为一所培养符 ２
合 国际公约 和船 东要 求 的 国际型 技 能人才 的航 海 类 高 职 院校 ，南通航 运 职业 技术 学 院 （ 以下 简 称 “ 我 院” ）在上 世 纪末 已同 上 海 宏 皓 公 司 合 作 ，以 “ 边
研 发 、边 使 用 、边 更 新 改 造 ” 的 思 路 开 展 ２ 一 Ｈ
４０ 型轮机仿真训 练器的研发工作 。该仿 真训练 ００
器 以上海 远洋 公 司第 五代 全集 装箱 船 “ 河 ”轮 为 鲁 母 型 船 ，硬件 上采 取盘 台界 面 按照 船舶 实 际结 构 布 置 ，系统 功能 上采 用 计 算 机 软 件 进 行 全 仿 真 实 现 ， 且 各系统 间的通 讯 采 用 Ｕ Ｂ ． 术 。本 文 将 介 绍 Ｓ２０技 该仿 真训 练 器 的各 部 分 组 成 特 点 ，分 析 Ｕ Ｂ ． Ｓ ２０技 术 在该类 型训 练 器 通 讯 系统 中 的 应用 和实 现方 法 ， 并 提 出 了维 护管 理 中 的相 关要 求 ，以期对 仿 真训 练 器 的开发 和维护 管理具 有 一定 指 导和 借鉴 意义 。
１ １ 仿 真 训练 器 系统组成 ．
该仿 真 训练 系统 主要 由分 盘 台设 备 和软件 两个
部 分组 成 Ｊ ，其 中盘 台设 备部 分包括 ：电站 、示教
板 、机 电控 制 箱 、集 控 台 、驾 驶 台 、机 旁 操作 台 ；
软件 部分 包 括五个 分 系统模 型模 块构 成 ，即 ：①主 机模 型 和 Ａ ４模 型 ；② 机 电控 制 箱 模 型 ；③ 辅 机 Ｃ
海上 事故 的发生 ，是 培训 现代 远洋 轮机 人员 较 为经 济 、安全 、高 效 的设 施 之 一 。Ｓ Ｃ ７ ／ ５公 约 要 Ｔ Ｗ ８ ９
仿 真训 练器 ，较 有代 表 性 的有 ：国外 挪威 Ｎ Ｒ Ｏ ＯＣ Ｎ 公 司 、英 国 Ｔａｓ ｒｎａ 司 ， 国 内 的 大 连 海 事 大 学 、 ｓ公
０ 引 言
当前 ，以计算机技术为依托的仿真训练装置 由 于具 有反 复操 练 、模 拟 危 险 状 态 、缩 短 受 训 时 间 、 积 累实践 经验 、进 行综 合训 练 等优 点越 来越 受到 各
类 技术 行业 的青 睐 。 同样 ，作 为 现 代 化 集 成 度 较 高 ，综 合运 力 大 的航运 业 ，其从 业人 员 的 岗前 培 训 也受 到前 所 未有 的 重视 。 国际 海事 组 织 （ ０ ）在 Ｓ Ｃ ７／５公 约 中也 将使 用 仿 真 训 练 器 作 为 船 员 Ｔ Ｗ ８９ 培训 机 构 的必备 条 件之 一 。轮机 仿真 训 练器在 船员 技 能培训 中虽不 能完 全替 代 实船 经历 ，但 它 的确有 助 于提高 实 船操作 中所必 须 的快速 反应 能力 和 安全 操作 的能 力 ，可 以缩 短轮 机员 在航适 应 时 间 、减少
通 信 系统 设 计 中 的 应 用
王 琪
（ 通航运职业技术学院 南 轮机工程系 ，江苏 南通 ２６ １） ２００
摘
要 ：文 章 以 南通航 运 职 业技 术 学 院研 发 的 ２ Ｈ一４０ 轮 机 仿 真 训 练 器 为例 ， ００型
介 绍 了该 仿 真训 练 器的 各部 分组 成特 点 ，分 析 了 Ｕ Ｂ ． 术 在 该 类型 训 练 器 中的 Ｓ２０技
Ｊｕ ａ ｏ Ｚ ｅａｇＩｓｔｅｏ Ｃ ｍ ｕｉ ｔｎ ｏｒ ｌ ｆ ｈｊ ｎ ｔｕ ｏ ｍ ｎ ａｏｓ ｎ ｉ ｎｉｔ ｆ ｃｉ
Ｖ １１ ． ｏ ． １ Ｎｏ ３， Ｓ ｐ ２ １ ｅ ．０ ０
Ｕ Ｂ ． 术 在 轮 机 仿 真 训 练 器 Ｓ ２ ０技
及 管 路模 型 ；④监 测报 警 系统 ；⑤ 电站 系统 。以上 系统 模型 的功 能将 由近百个 数学 模型加 以实现 ，如 将 它们 集 中 到一 台计算 机上 运行 ，则会 因大量 的运 算 资 源 的消耗 ，而 无法 保证仿 真 训练 的实 时 ｌ 生。本
图 １ 仿 真 训 练 器 系统 组 成 框 图
应 用和 实现 方 法 ，并提 出 了维护 管理 中的相 关要 求 ，对 仿真 训练 器 的开发 和 维护 管 理 具有 一 定指 导和借 鉴 意 义。 关健 词 ：轮 机仿 真训 练 器 ；Ｕ Ｂ ． 术 ；技 术特 点 ；实现方 法 Ｓ ２０技 中图分类号 ：Ｕ ７ ． 文献标识码 ：Ａ ｄｉ ０３６／ ．ｓ ． ７ — ３ｘ２１ ． ． ９ ６５７ ９ ｏ：１． ９ｊｉｎ １ １ ２４ ． ００ ０ ９ ｓ ６ ０ ３０ 文章 编号 ：１７ —２４ （００ ３— ０ ３ ４ ６ １ ３ Ｘ ２ １ ）０ ０ ３ —０ 国 内外 已有 多 家公 司 和科研 机构 研究 和 开发 了轮 机
１２ 通 信代 理技 术实现 ．
仿真训练器采用数据通信代理连接软硬件的设计方
式 。数 据通 讯 部分 主要 是两种 方 法 ：计 算机仿 真模 型 采用 分布 式 运 算 架 构 ，基 于 Ｔ Ｐ Ｉ Ｃ ／Ｐ协议 用 通 讯 代 理实 现数 据在 共享 内存 的通 讯 ，实现 软件模 型数 据 通讯 的快 速性 ；对 于硬 件盘 台数 据采 集系统 ，采 用 ４５总线结 构 采 集 数 据 ，再 通 过 Ｕ Ｂ ． 讯 接 ８ Ｓ２０通 口实现 盘 台设备 与计 算机 模型 之 间的通 讯 ，实 现轮 机仿 真 训练 器 的可维 护性 与可 扩展性 。其 系统 组成
求轮机模拟器必须具有足够 的仿真环境 ，使受训者 能够获 得并 表 现 出培训 目标 所要 求 的技 能 。该 公 约 同时还 规定 轮机 模 拟器 要能 够模 拟船 上有 关设 备 的
操 作 ，达 到规定 培 训 目标 的实 际水平 ，并 包括 这种 设 备 的性 能 、局 限性 和 可 能 产生 的误 差 ｌ 。 目前 ， ｌ Ｊ
收 稿 日期 ：２ １ ００—０ —１ ４ ７ｒ
琪 （９５一） １７ ，男 ，江苏 宿迁 人 ，讲 师 ，硕士 ，Ｅ—ｍ ｉ ｉｉ １１ ６ ．ｏ 。 ａ ：ｑｑ ９ １＠１３ｅｍ ｌ ． ７
浙 江 交 通 职 业 技 术 学 院 学 报
上海海事大学和武汉理工大学 。作为一所培养符 ２
合 国际公约 和船 东要 求 的 国际型 技 能人才 的航 海 类 高 职 院校 ，南通航 运 职业 技术 学 院 （ 以下 简 称 “ 我 院” ）在上 世 纪末 已同 上 海 宏 皓 公 司 合 作 ，以 “ 边
研 发 、边 使 用 、边 更 新 改 造 ” 的 思 路 开 展 ２ 一 Ｈ
４０ 型轮机仿真训 练器的研发工作 。该仿 真训练 ００
器 以上海 远洋 公 司第 五代 全集 装箱 船 “ 河 ”轮 为 鲁 母 型 船 ，硬件 上采 取盘 台界 面 按照 船舶 实 际结 构 布 置 ，系统 功能 上采 用 计 算 机 软 件 进 行 全 仿 真 实 现 ， 且 各系统 间的通 讯 采 用 Ｕ Ｂ ． 术 。本 文 将 介 绍 Ｓ２０技 该仿 真训 练 器 的各 部 分 组 成 特 点 ，分 析 Ｕ Ｂ ． Ｓ ２０技 术 在该类 型训 练 器 通 讯 系统 中 的 应用 和实 现方 法 ， 并 提 出 了维 护管 理 中 的相 关要 求 ，以期对 仿 真训 练 器 的开发 和维护 管理具 有 一定 指 导和 借鉴 意义 。
１ １ 仿 真 训练 器 系统组成 ．
该仿 真 训练 系统 主要 由分 盘 台设 备 和软件 两个
部 分组 成 Ｊ ，其 中盘 台设 备部 分包括 ：电站 、示教
板 、机 电控 制 箱 、集 控 台 、驾 驶 台 、机 旁 操作 台 ；
软件 部分 包 括五个 分 系统模 型模 块构 成 ，即 ：①主 机模 型 和 Ａ ４模 型 ；② 机 电控 制 箱 模 型 ；③ 辅 机 Ｃ
海上 事故 的发生 ，是 培训 现代 远洋 轮机 人员 较 为经 济 、安全 、高 效 的设 施 之 一 。Ｓ Ｃ ７ ／ ５公 约 要 Ｔ Ｗ ８ ９
仿 真训 练器 ，较 有代 表 性 的有 ：国外 挪威 Ｎ Ｒ Ｏ ＯＣ Ｎ 公 司 、英 国 Ｔａｓ ｒｎａ 司 ， 国 内 的 大 连 海 事 大 学 、 ｓ公
０ 引 言
当前 ，以计算机技术为依托的仿真训练装置 由 于具 有反 复操 练 、模 拟 危 险 状 态 、缩 短 受 训 时 间 、 积 累实践 经验 、进 行综 合训 练 等优 点越 来越 受到 各
类 技术 行业 的青 睐 。 同样 ，作 为 现 代 化 集 成 度 较 高 ，综 合运 力 大 的航运 业 ，其从 业人 员 的 岗前 培 训 也受 到前 所 未有 的 重视 。 国际 海事 组 织 （ ０ ）在 Ｓ Ｃ ７／５公 约 中也 将使 用 仿 真 训 练 器 作 为 船 员 Ｔ Ｗ ８９ 培训 机 构 的必备 条 件之 一 。轮机 仿真 训 练器在 船员 技 能培训 中虽不 能完 全替 代 实船 经历 ，但 它 的确有 助 于提高 实 船操作 中所必 须 的快速 反应 能力 和 安全 操作 的能 力 ，可 以缩 短轮 机员 在航适 应 时 间 、减少
通 信 系统 设 计 中 的 应 用
王 琪
（ 通航运职业技术学院 南 轮机工程系 ，江苏 南通 ２６ １） ２００
摘
要 ：文 章 以 南通航 运 职 业技 术 学 院研 发 的 ２ Ｈ一４０ 轮 机 仿 真 训 练 器 为例 ， ００型
介 绍 了该 仿 真训 练 器的 各部 分组 成特 点 ，分 析 了 Ｕ Ｂ ． 术 在 该 类型 训 练 器 中的 Ｓ２０技