天津市科学技术进修学院大型轮机模拟器设备项目

1、附件：天津市科学技术进修学院大型轮机模拟器设备项目（ TGPC2006-A-0613）技术需求书大型轮机模拟器选用5250 系列最新改进型5446 TEU 全集装箱船或其它新型、先进全集装箱船作为母型船（主机：MAN B&W 10L 90MC，4 台柴油发电机组）进行全功能模拟，建立船主柴油机及其推进系统，主机遥控系统，压缩空气系统，机舱污水系统，压载水系统，中央冷却水系统，蒸汽系统，燃油系统，滑油系统，分油机系统，电站系统（发电柴油机，船舶主电站，电站系统故障设置，应急电站），集中监测系统，主机工况检测系统等各主要系统仿真数学模型，兼顾先进性，典型性，适用性等培训要求。轮机模拟器应能

2、与大型船舶操纵模拟器方便地接口连网，组成一体化的航海- 轮机（驾机合一）联合仿真系统。一、轮机模拟器应对学员进行轮机设备的操作、系统监控、值班和故障排除及分析等技能培训，要求具有如下优点：1、经济：与真实的系统相比，其运行及维护费用可大幅度降低；2、安全：学员的误操作、故障训练及应急操作不会引起设备损坏或人生安全的严重后果；3、强有力的教育功能：能在仿真的环境下，实时地展现系统的运行状态，包括故障的发生和传播以及应急状态，从而有利于学员掌握系统原理和应变操作处理的能力；4、全物理过程仿真：包括主机遥控、安全保护，主机热工状态，机舱管系及控制（冷却水系统，燃油、润滑油系统，空气压缩机等），船舶电

3、站和报警监控系统等。5、能与国际惯例接轨：该轮机模拟器能满足国际海事组织(IMO) 关于海员培训、发证及值班标准国际公约 (STCW78/95)规定的“适任评估项目”和“能进行持续熟练程度演示”的要求，同时也能满足中国港监 “关于 STCW78/95公约过渡规定的实施办法” 中规定的 “自动化电站的训练”和“自动化系统的训练”的要求和“海船船员适任证书考试、评估和发证规则”及相应的“轮机模拟器训练评估规范”。二、轮机模拟器应在以下几方面体现技术先进性：1、通过对船舶轮机系统及设备的工作原理和过程的深入研究和实船工作经验，建立轮机系统物理过程的全功能数学模型，能实现高逼真度的轮机系统的仿真，达到

4、真实的训练效果；2、采用高级语言编程，实现模块化编程；3、运用成熟的实时处理技术，实时指标达到全系统刷新每秒至少12 次 20 次。4、采用丰富的硬件设备集成技术，使轮机模拟器的硬件设备具有很高的可靠性和稳定性。5、轮机模拟器为自主开发建造的产品，有利于系统的维护、管理和升级更新，具有很强的可持续发展潜力和高性能价格比。三、轮机模拟器功能设计标准1 、国际海事组织 (IMO) 关于海员培训、发证及值班标准国际公约 (STCW78/95)规定的“适任评估项目”和“能进行持续熟练程度演示”的要求。2 、中国港监“关于 STCW78/95公约过渡规定的实施办法”中规定的“自动化电站的训练”和“自动化

5、系统的训练”的要求。3 、“海船船员适任证书考试、 评估和发证规则” 及相应的“轮机模拟器训练评估规范” 。同时该轮机模拟器也可用于进行轮机员培训及其他通用相关轮机评估项目的部分训练要求。4、参照本条第 1、 2、 3 款提供的规定、规则、规范中的要求提供实物产品，保证建造的轮机模拟器具有高的先进性、优良的实用性、良好的可靠性和真实、精确的仿真效果。四、轮机模拟器总体构造及盘台设备组成轮机模拟器由模拟机舱、集中控制室和教练员室 ( 兼驾驶台、轮机长室 ) 组成组成，另外配备电源动力室（配电箱、 UPS电源、照明电源）等。对于组合型负载， 若处于手动方式既可在组合启动屏进行遥控， 也可在模拟机舱

6、相关模拟子系统的计算机图形化界面中进行就地操作；若在自动方式时，对两台或以上的泵组，可实现故障自动切换。1. 模拟机舱模拟机舱由 10 个机舱仿真子系统（由 10 个工作站微机系统）、一个大型动态模拟操作板，一台模型主机和主机机旁控制台等组成：仿真子系统（共 10 个模拟台，由 10 个工作站微机系统组成）主要包括以下模拟台： 主机机旁软模拟台 ( 计算机界面 ) 压缩空气系统模拟台 中央冷却水系统模拟台 燃油系统模拟台 滑油系统模拟台 副机机旁模拟控制台分油机系统模拟台锅炉及蒸汽系统模拟台舱底水系统模拟台压载水系统模拟台大型系统模拟操作板(MIMIC 图示板 )2. 集中控制室集中控制室由集

7、中控制台 (AutoChief-4 、巡检和报警系统等 ) 、配电屏 ( 发电机控制屏、并车屏、组合负载启动屏、 440V 负载屏、 220V 负载屏和应急发电机屏 ) 、充放电板、主机工况监测 (NK100) 和电站管理系统 (AGC-16MC)等组成；该室吊挂投影机显示三维可控制主机模型。3. 教练员室 ( 驾驶室、轮机长室 )由驾控台 ( 含报警延伸 ) 、仿真模型主服务器、教练员控制机等组成。教员工作室可设置系统的各种工况状态、外部条件、设备故障与记录4.电源室配置 10KVA大功率 UPS不间断电源供电。1 台，全部轮机模拟器的台屏、计算机均由该UPS五、轮机模拟器仿真软件功能要求轮

8、机模拟器的仿真软件具有以下功能。1、主柴油机及其推进系统仿真2、 主机遥控系统仿真2.1 AC-4遥控系统仿真2.2 MAN B&W操纵系统仿真3、压缩空气系统仿真3.1 主起动空气系统3.2日用及控制空气系统4、机舱污水系统仿真5、压载水系统仿真6、中央冷却水系统仿真6.1主机高温淡水系统仿真6.2海水淡化系统6.3发电柴油机高温淡水系统仿真6.4低温淡水系统仿真6.5海水系统仿真7、蒸汽系统仿真7.1辅锅炉系统仿真7.2 废气锅炉仿真7.3 蒸汽系统仿真8、燃油系统仿真9、滑油系统仿真10、分油机系统仿真11、电站系统仿真11.1发电柴油机仿真11.2船舶主电站仿真系统11.3应急

9、电站仿真系统11.4 24VDC 供电系统仿真功能12、集中监测系统仿真13、主机工况监测系统仿真14、教练员站软件系统14.1启/ 停控制 start / stop control功能14.2外部条件（运行环境）设置external condition功能14.3操作训练管理 exercise management 功能14.4故障检索与编辑（ malfunction index & editor）功能14.5过程控制（ process control）功能14.6隔离编辑（ separate editor）功能14.7系统故障设置各系统的故障设置点数分别为：主机故障 150；主机遥

10、控系统 60；压缩空气系统 10；机舱污水系统 10；压载水系统 20；中央冷却水系统 10；蒸汽系统 10；燃油系统 10；滑油系统 10；分油机系统 10；电站系统仿真 40。15、机舱漫游虚拟现实系统五、轮机模拟器仿真性能指标本轮机模拟器可实现以下性能指标：热工及电气参数稳态误差：< 3 ；动态误差： <5；真系统模型计算处理速度( 整个系统全面刷新 ) ： 10 次秒 20 次秒；2、逻辑控制系统功能：符合实际逻辑；3、仿真柴油机转速控制精度：0.5 ；4、仿真船舶电站并车性能指标自动并车方式：f<0.1HZ ，<10o；手动准同步方式：f<0.1HZ ，

11、 <10o ( 允许值 ) ；手动粗同步方式：f<0.2HZ ， <90o；真集中监控系统性能(1) 主机气缸工况监测系统：工况监测图形数量： >10 幅：监测参数数量： >150 个；趋势曲线： >10 条；监测参数有效位长：小数后最大4 位。(2) 动力装置流程图监控系统：流程监控图形数量： >100 幅；监控参数数量： >200 个；监控参数有效位长：小数后最大 4 位：系统参数稳态及动态误差： ( 同模型精度 ) 。(3) 机舱工况参数集中监测报警系统：监测报警点数： >300 个；测点状态显示图： >250 幅；报警打印方式

12、：及时打印和存贮打印两种；报警记录记忆能力： >200 条报警记录。(4) 船舶电站流程图监控系统：流程监控图形数量： >48 幅；监控参数数量： >200 个；监控参数有效位长：小数后最大 4 位。系统参数稳态及动态误差： ( 同模型精度 ) 。六、盘台设备的具体技术指标和数量5.1集中控制台：序号设备名称规格型号单位数量1集中控制台盘台与母型船相同台12PC机（ 22 “显示器）套43与 NorControl 的 Autochief 4有1主机遥控系统相同操作面板布置和使用说明套4与 NorControl 的 DGS 8800e有相主机电子调速器同操作面板布置和使用说明套

13、5与 NorControl 的 SSU8810有相同主机安全保护系统操作面板布置和使用说明套6智能集中报警系统与母型船相同套7车钟和调速手柄与母型船相同各一与 NorControl 的 ETU有相同操作8付车钟和应急车钟1面板布置和使用说明9广角指示仪表与母型船相同只5.2 电站配电屏序号设备名称规格型号单位数量与母型船相同；1014 台钟发电机 一屏并车屏；电站配电屏屏440V 负载屏二屏； 220V 负载屏一屏组合启动屏一屏应急发电机 三屏2岸电箱与母型船相似个13电站仪表与母型船相似若干4按钮、指示灯与母型船相似若干5LED灯式整步表与母型船相似个16各个发电机具有带液晶显示和触摸与母型

14、电站智能控制单元屏控制电站智能控制单元。船相同5.3大型动态模拟操作板序号设备名称规格型号单位数量1、大于 9 x 2.7m1大型动态模2、模拟显示的系统包括主要管路系统屏1拟操作板3、主要管路能动态显示4、设备图形应能真彩色显示2仪表应有模拟仪表和数字仪表两种显示方式>20 个4按钮、指示灯1、能正确反映设备和阀件的工作状态若干2、能正确操作设备和阀件5遥控操作模拟操作板上的设备均能遥控操作5.4主机驾控室序号设备名称规格型号单位数量1主机驾控台与母型船类似个12车钟和调速手柄与母型船相同共一个与 NorControl 的 ETU有相同操作面板3付车钟和应急车钟布置和使用说明14与 NorControl 的 Autochief4 有相同1主机遥控系统操作面板布置和使用说明套5仪表与主机参数有关的仪表5主机报警单元与母型船类似批16延伸报警单元与母型船类似块17电话及分配器与母型船类似套15.5主机机旁操作台序号设备名称规格型号单位数量