基于增强现实的船舶机舱智能巡检技术研究

为了减少船舶机舱巡检过程中的人因失误,提高轮机员的单兵作业能力,以船舶机舱巡检任务为研究对象,提出了一种基于增强现实的船舶机舱智能巡检技术。针对机舱同类仪表识别率低的问题,融合蜣螂优化算法和目标检测算法,得到了一种全新的目标检测优化算法,实现了对机舱仪表的高精度识别和定位。通过构建船舶机舱的虚拟模型,利用任务系统的时序性和交互性,结合导航系统,实现了机舱导航和任务指引功能。试验证明,改进的蜣螂优化识别匹配算法在耗时和准确率方面均优于其他算法。在实际巡检效果方面,增强现实智能巡检规划的路线能够有效避免漏检现象,巡检准确率超过95%,有效提升了轮机员的巡检能力和效率。     

船用大型压气机质量流量分区域建模方法

针对查表法外推能力不可靠以及采用单一曲线拟合法时在压气机不同工作区域的预测与外推精度不一致的问题, 提出了一种船用大型压气机质量流量分区域建模方法; 通过定义区域划分函数, 将压气机整个工作区域划分为设计工况区、低转速区、高转速区与低压比区, 通过对比与分析经典的和近年提出的压气机质量流量数学模型的预测和外推精度, 为每个区域选择精度最高的数学模型; 为防止在动态仿真过程中当压气机运行点由其他区进入低压比区时可能出现的不连续间断点, 应用一种曲线融合方法来保证等转速线的平滑过渡; 为验证所提出的建模方法的正确性与有效性, 将其应用于一台船用大型低速二冲程柴油机仿真模型中开展稳态与瞬态仿真试验。研究结果表明: 相比查表法, 提出的建模方法可有效提升主机仿真模型增压器转速的稳态预测精度, 平均绝对百分误差由3.54%下降至0.61%, 在改变主机转速与负载这2种瞬态工况下, 压气机的运行点可平稳、连续地由设计工况区过渡至非设计工况区; 提出的建模方法既能准确预测压气机设计工况区内的已有样本数据点, 又能合理、稳健地外推至非设计工况区, 既可直接应用于涡轮增压发动机的动态仿真研究中, 也可用于离线生成压气机在全工况范围内的性能图谱, 进而应用于商业发动机性能仿真软件中。      

船舶燃油净化系统建模与仿真

首先建立燃油系统管网、泵阀件、油柜、蒸汽加热器、水箱、分油机分离过程以及分油机电机电流和转速的动态数学模型;然后用C#高级语言编程实现燃油净化系统仿真逻辑控制界面,并使用实物PLC控制器对仿真分油机进行自动控制,二者以通讯方式实现互连.燃油净化仿真系统的运行结果表明,半实物仿真的设计方案准确,模型精度满足仿真要求.     

船用分油机仿真系统的设计与实现

船舶燃油系统包括油柜、油泵、蒸汽加热器、水箱、分油机等.为提高学员熟练掌握分油机操作流程及故障诊断和排除能力,建立了分油机的仿真模型.该模型使用C#高级语言编程,实现了友好直观的仿真系统操作界面.通过实物PLC(programmable logic controller)控制器对仿真分油机进行自动控制,并以通信方式实现互连.仿真系统运行结果表明,设计方案准确,模型精度满足仿真要求.该系统的实现降低了航海类院校操作培训成本.     

热喷涂技术在船体结构防腐中的应用

介绍了热喷涂技术的基本原理、喷涂方法及特征,重点介绍了船体结构热喷涂技术的防腐机理、工艺流程以及经济性分析,展望了热喷涂技术在船体结构防腐中的广阔应用前景和巨大潜力.     

基于数据挖掘的船舶机舱监控系统

针对常规机舱监控系统已不能满足日趋智能化和数字化的船舶机舱设备的监控要求,提出并开发了一套基于数据挖掘的船舶机舱监控系统。该系统不仅能实现常规机舱监控系统的监控功能,而且融入了智能数据挖掘技术,可实现在线数据挖掘和分析,扩充了监控系统的内涵。设计了基于数据挖掘的船舶机舱监控系统硬件和软件部分,给出了适合船舶机舱数据挖掘的聚类算法,并利用该算法结合实船数据进行了挖掘分析;结果表明该系统稳定可靠、界面友好、挖掘方法合理,满足实船数据处理要求,为船舶机舱监控系统的设计及应用提供了一种新的思路。     

液化天然气船汽轮机推进系统建模与仿真

建立合理准确的液化天然气(LNG)船汽轮机推进系统数学模型与实时仿真,是研制LNG特种船轮机仿真系统的核心和关键.采用模块化建模方法和集中参数处理技术,以上海沪东中华造船厂建造的LNG船汽轮机推进系统为仿真对象,建立了LNG船汽轮机推进系统的实时仿真模块化数学模型;并进行了实时仿真试验.仿真结果与设计数据和部分试航数据进行了比较,结果表明模型具有较好的稳态精度和动态响应特性与实时性,适合于LNG特种船推进系统的实时仿真要求.目前此模型已成功应用于LNG特种船轮机仿真系统.     

船舶液压起货机实验监测系统设计与实现

针对目前船舶液压系统实践教学和科研测试等环节中存在设备陈旧、针对性不强、监测手段落后等问题,提出并设计了一套船舶液压起货机教学实验监测系统,该系统采用实际液压系统并辅以实时监测系统.利用Visual C#和Visual C 语言开发了实时监测软件,嵌入基于DirectX技术的三维起货机动画,完成了起货机三维动画监测显示.系统已投入实际的教学实验与科学研究中,实践表明该系统具有运行稳定、扩展性强、效果良好等优点.     

船用低速柴油机变工况性能预测

为提高容积法柴油机模型在全工况范围的准确性,使用非线性最小二乘法得到台架试验各种工况点的燃烧参数.通过非线性多元回归分析得到燃烧参数的回归模型,用回归模型代替传统的插值法计算柴油机变工况燃烧过程.仿真实验表明改进的容积法模型能准确地预测柴油机在变工况下的性能,模型的实时性佳.此模型对研究变距桨船舶柴油机的控制策略及其动态性能具有较强的实用价值.