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轮机模拟器现状

张惠泽 编译(大连海事大学，大连，116026)

国际海事组织STCW公约1995年修正案于1997年生效，当年的8月得以贯彻实施。

利用模拟器进行训练的规则标准是强制性要求的，STCW 78/95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。STCW 78/95要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，尽管轮机模拟器培训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。

范围扩大

英国Transas公司致力于扩大它所生产的轮机模拟器的功能，从而为柴油机推进装置和电力设备的操作提供一个更加贴近实船的训练环境。该公司所遵循的“开放结构”概念，便利任何数量的单个训练模块可以集成在一起，这种形式的轮机模拟器可以完成STCW 95所要求的绝大多数的训练任务。

Transas公司生产的轮机模拟器（ERS）系列用于训练轮机值班人员对船舶柴油机推进装置（SDPP）和船舶电力系统（SEPP）的正确操作。使被培训人员掌握在操作过程中如何控制设备，如何监视机舱设备的运行（这些设备的运行参数可预先设定）以及如何查找系统中存在的故障。

ERS 2000是基于PC机的轮机模拟器，只能利用显示屏进行控制。它可以用作独立的轮机模拟器，也可采用网络形式。为了提高训练环境的真实性，Transas公司最近推出了ERS 3000系列轮机模拟器。ERS 3000系列轮机模拟器和较早推出的ERS 2000系列轮机模拟器的最重要的区别在于它采用实物大小或实际的控制设备面板、仪表和控制台，为被培训人员提供了一个更加真实的环境。

对于主机推进装置的操作，被培训人员在实际的控制台上实现对推进系统、燃油和滑油系统、淡水和海水冷却系统、蒸汽设备和压缩空气系统等系统的操作。对于电站设备的训练，被培训人员要求在实际的控制台上控制柴油发电机组和应急发电机组，Transas公司宣称ERS 3000轮机模拟器可以独立使用，也可用作成组培训模拟器，在教练员的监督下进行综合培训。

Transas公司宣称ERS 2000和ERS 2000系统轮机模拟器可以相互补充，并且可以把ERS 2000和ERS 3000结合起来配置，这样的配置通常是由一台通过物理盘台控制的轮机模拟器和几台通过计算机屏幕控制找轮机模拟器构成。

ERS系列轮机模拟器可以实现许多功能，这些功能包括设置船舶推进装置和电站设备的工作特性；改变环境条件；冻结和记录模拟器的运行环境和重新启动整个过程。模拟器的配置使得使用者可以对个别的子系统进行研究和操作。

对于轮机值班人员的培训，教练员可以把训练过程分解成三个阶段：学习船舶推进装置和电站设备的布置和操作规则；以标准和操作方式使用船舶推进装置和电站设备；优化对船舶推进装置和电站设备的操作。其训练难度是逐渐增加的。

第一阶段：被培训人员可以掌握轮机模拟器子系统的配置和功能，以及遥控系统的使用。控制面板用于对机械设备（如泵、压缩机、分油机、柴油发电机）进行遥控操作，如起动/停止，打开/关闭阀件和确定遥控方式。在这一阶段还还要掌握报警和记录系统的操作。一个报警总数的信息，一个现行的报警表提供当前报警信号的目录，并且指示参数类型和数值以及预定参数越限的时间。

在这一阶段还对操作的稳态方式和瞬态方式以及相应的子系统的动态过程作了说明。

第二阶段起始于与设备的标准方式有关的训练任务。在这一阶段被培训人要掌握机械设备的其他操作；主机的起动和换向、机动操纵、驾驶台控制起动以及驾驶到机控的切换。他们还可以看到机械设备在恶劣海况和在正常海况下的工作情况、完车过程。

第三阶段侧重于机构设备和子系统的故障诊断。教练员工作站可以生成各种和初始状态和各种练习；可以改变环境条件。生成应急和危险的状态，并且可以设置出各种故障。

教练员工作站可以在线监视和控制学员工作站，最多可以有12台学员工作站联网。

用一个数学模型进行实时仿真，在实时仿真的情况下，学员的不正确操作可能导致某些机械故障和紧急状态的发生。

ERS 3000轮机模拟器监视的参数包括主机负荷和转速；船舶推进装置和电站设备子系统中的温度、压力和流量；各种油柜的液位，以及机械设备和阀件的状态。

真实感的重要性

基于对真实训练环境的重要性的考虑，德国STN Atlas Elektronik公司最新推推出了SES 4000系列轮机模拟器。该系列轮机模拟器的特点是对所有的物理过程进行建模、图形显示，主机和集控室都采用硬设备。每个系统重现了所用的泵浦和管线，并且考虑到了液体或气体的流动特性。SES 4000系列中的大型和中型轮机模拟器包含的仿真设备有：主机推进装置、蒸汽系统、冷却和空调系统，舱底污水系统和压载系统。此外，还对消防系统、舵机系统、电站系统及船舶自动控制系统进行了仿真。SES 4000系列中的小型轮机模拟器是基于工作站的轮机模拟器，采用多任务图形方式来仿真主机和子系统的功能。

所STN公司介绍，SES 4000系列轮机模拟器的优点之一就是它可以作为整船操纵模拟器的一部分。Warnemunde Department of Maritime Studies已经订购了一台SES 4000L轮机模拟器，这是一台SES 4000系列全任务式轮机模拟器，作为Atlas公司设计的新型综合模拟器设备的一部分。整个综合模拟器设备的投资为2100万德国马克（合1283万美元）。这套系统是位于德国北部训练中心的6台模拟器之一，其他的5台模拟器包括4台船舶操纵模拟器和一台VTS模拟器。

1998所底，STN公司为Flensburg Polytechnic制造的4000M多功能轮机模拟器将交付使用。这台轮机模拟器是根据STCW 78/95公约中对推进装置操作者的训练要求而设计的。该系统是基于Sulzer低速、二冲程、5RTA84C柴油机，额定功率为20000kW，额定转速为102r/min，该系统采用实际的控制盘台和显示，能够仿真300个不同的报警和故障，同时能够产生随机的机舱声响效果。