一種船用空調智能化控制教學系統及控制方法

劉成華　朱榮

摘要：本發明涉及大型船舶空調，屬于船用空調系統領域。一種船用空調智能化控制教學系統，其特征在于：包括船上各艙室的空調或冷藏設備或冷媒水泵，在所述空調或冷藏設備或冷媒水泵上設置有現場控制箱，控制所述空調或冷藏設備或冷媒水泵進行，所述現場控制箱通過電纜均與主控制裝置連接，所述主控制裝置分別與各現場控制箱通訊的路由器，路由器與工控主機相連，現場控制箱通過路由器傳送控制信號至現場控制箱數據顯示在主控制裝置的主顯示屏上：工控主機包括流程選擇模塊，所述流程選擇模塊包括監控操作流程和監控學習流程，判斷模塊根據選擇的流程和輸入的數據變化，進入自動比對模塊或人工比對模塊。本文主要是對船用空調智能化控制教學系統產生的背景、內容、教學系統的特征及實踐進行分析論述，希望能夠更好地了解掌握該系統，從而更好地發揮船用空調智能化控制教學系統的作用。

關鍵詞：船用空調；智能化控制；教學系統；控制方法

一、背景技術

現在輪船上的儀器和設備主要是多種單臺儀器，分別監控不同的參數，反映船舶各處的性能，人機交互界面人性化低，手工操作復雜。尤其是船上的空調系統，對于大型船舶，由于艙室較多，各處的空調安裝不同，要求也不同，但是現階段大型船舶上，沒有整體的空調控制系統，每個空調都是獨立運作，獨立操控，如果出現問題，很難及時得到發現。

加上船舶的特性，空調系統的要求也有特殊的地方，所以對于初學者來說，由于現有的空調設備，學員只能觀測數據，不能定時定量實時監控系統的運行狀況，無法盡快對空調系統的運行性能等加深了解，很難學會如何判斷空調系統的運行情況。

二、發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種船用空調智能化控制教學系統及控制方法，解決現在船用空調系統單獨操控，沒有實現智能化監控，不僅使日常監控困難，而且對于初學者來說，是非常困難的，很難掌控系統性能的缺陷。

一種船用空調智能化控制教學系統，其特征在于：包括船上各艙室的空調或冷藏設備或冷媒水泵，在所述空調或冷藏設備或冷媒水泵上設置有現場控制箱，控制所述空調或冷藏設備或冷媒水泵進行，所述現場控制箱通過電纜均與主控制裝置連接，所述主控制裝置分別與各現場控制箱通訊的路由器，路由器與工控主機相連，現場控制箱通過路由器傳送控制信號至現場控制箱數據顯示在主控制裝置的主顯示屏上；工控主機包括流程選擇模塊，所述流程選擇模塊包括監控操作流程和監控學習流程，判斷模塊根據選擇的流程和輸入的數據變化，進入自動比對模塊或人工比對模塊。

所述工控主機連接有打印機，用于打印數據。

所述各空調或冷藏設備或冷媒水泵的控制箱上安裝有分顯示屏，所述主控制裝置的主顯示評上采用分屏分別顯示各空調或冷藏設備或冷媒水泵的現場控制箱的數據，所述主顯示屏采用觸摸屏。

所述系統還包括各空調或冷藏設備或冷媒水泵的遠程監控器，所述各空調或冷藏設備或冷媒水泵的遠程監控器也與主控制裝置連接，接受或發送控制信號。

所述空調或冷藏設備或冷媒水泵包括風冷空調，水冷空調和冷媒水泵。

三、船用空調智能化控制教學系統的特征

一種船用空調智能化控制教學系統，其特征在于：包括船上各艙室的空調或冷藏設備或冷媒水泵，在所述空調或冷藏設備或冷媒水泵上設置有現場控制箱，控制所述空調或冷藏設備或冷媒水泵進行，所述現場控制箱通過電纜均與主控制裝置連接，所述主控制裝置分別與各現場控制箱通訊的路由器，路由器與工控主機相連，現場控制箱通過路由器傳送控制信號至現場控制箱數據顯示在主控制裝置的主顯示屏上；工控主機包括流程選擇模塊，所述流程選擇模塊包括監控操作流程和監控學習流程，判斷模塊根據選擇的流程和輸入的數據變化，進入自動比對模塊或人工比對模塊。

船用空調智能化控制教學系統進行控制的控制方法，其特征在于包括以下步驟：

第一，各現場控制箱通過現場傳感器獲得各空調冷藏系統的實時運行參數，包括現場溫度、濕度或，和壓力。

第二，將所述實時運行參數通過路由器傳輸到工控主機。

第三，工控主機通過路由器，將采集的實時運行參數動態顯示在主顯示屏上，同時，上述運行參數將被實時記錄在存儲器的數據庫內。

第四，運行參數被實時記錄在存儲器的數據庫內的同時，所述工控主機對運行參數進行判斷，根據選擇的監控操作流程或監控學習流程以及參數的類型選擇進入自動比對步驟或人工比對步驟，自動比對步驟為根據預先設定的參數要求，得到控制信號，然后通過路由器傳送到各現場控制箱，對各現場設備進行調節，人工比對步驟為在主顯示屏上顯示采集的實時運行參數的同時，將預先輸入的正常參數數值顯示在旁邊，用于操作人員進行比較。

操作人員通過工控主機調取存儲器的數據庫內所有空調冷藏系統的歷史數據，用于科研和教學，并可通過打印機進行打印輸出。

四、船用空調智能化控制教學系統的實施

針對現在船用空調基地是獨立操控，無非進行整體控制，無法實現實時監控，而且智能化程度低，既不利于日常控制，也不利于新人學習的現象，本發明空開一種船用空調智能化控制教學系統，日常操作人員和學員不但可以觀測各空調系統的實時運行狀況，還可以判斷各系統運行是否良好，是否存在故障，更可以根據監控數據的Logp-h圖，計算空調系統的制冷系數，壓縮功率，冷凍負荷等參數。

該系統通過采集各船舶空調系統實時運行數據，傳輸到控制臺，操作人員和學員通過控制臺顯示的實時運行參數，可判斷整個空調系統的運行狀況，以及排除相關故障，大大方便了日常的監控和維護。

系統對于教學方面來說，能很快提高學員的理論與實際操作能力，真正起到動態教科書的作用。

應用本船用空調智能化控制教學系統進行控制的控制方法，可以采用以下幾個步驟：

第一，各現場控制箱通過現場傳感器獲得各空調冷藏系統的實時運行參數，包括現場溫度、濕度或，和壓力。

第二，將所述實時運行參數通過路由器傳輸到工控主機。

第三，工控主機通過路由器，將采集的實時運行參數動態顯示在主顯示屏上，同時，上述運行參數將被實時記錄在存儲器的數據庫內。

第四，運行參數被實時記錄在存儲器的數據庫內的同時，所述工控主機對運行參數進行判斷，根據選擇的監控操作流程或監控學習流程以及參數的類型選擇進入自動比對步驟或人工比對步驟，自動比對步驟為根據預先設定的參數要求，得到控制信號，然后通過路由器傳送到各現場控制箱，對各現場設備進行調節，人工比對步驟為在主顯示屏上顯示采集的實時運行參數的同時，將預先輸入的正常參數數值顯示在旁邊，用于操作人員進行比較。

所述存儲器可以采用移動存儲器，如u盤或移動硬盤，如此數據庫里的數據還可以直接連接到個人電腦等智能終端上進行數據分析或教學演示。

結束語

綜上所述，本系統應用于大型船舶上，既有利于整個空調系統的日常監控和維護，又能應用于大型教學船上，作為船舶工程的教學和初學或初始學習的人進行觀察、學習和練習的系統，填補了現在大型船舶上的監控和教學系統的空白。