CN116107438B - 船舶机电设备虚拟环境中故障维修方案演示方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了船舶机电设备虚拟环境中故障维修方案演示方法，涉及数据处理技术领域，用于解决现有的故障维修方案演示方法虽然通过在虚拟环境中对实体要素所代表的船舶机电装备进行动态重现的方式逼真进行故障维修演示，但是无法对演示的动态结果进行评价，导致最终无法对维修方案进行确定，使得最终实际维修时易于出现严重误差，无法达到良好的教学效果的问题；该故障维修方案演示方法通过率差值、稳定值对船舶机电设备虚拟环境中故障维修方案进行判定，从而对故障维修方案进行选定，从而高效的获得最佳的维修方法，保证了实际维修的准确性以及高效性，而且能够起到良好的教学效果。

Description

船舶机电设备虚拟环境中故障维修方案演示方法

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及船舶机电设备虚拟环境中故障维修方案演示方法。

背景技术

船机电装备故障现象多样、故障原因难以确定、无法及时高效处置，存在较多难题，这给船机电专业理论与实践技能的教学训练提出了很高的要求,船机电装备维修传统教学过程，以课堂理论学习为主，辅助以现场实践，但由于实际装备条件、故障模拟条件所限，学员很难有足够的时间深入学习，导致很难快速提高维修技能。

申请号为CN202210743854.3的专利公开了一种船舶机电装备虚拟环境中故障维修方案演示方法，包括如下步骤：在一个服务器构建船舶机电装备的虚拟环境及其实体要素和故障数据库；服务器响应于一个实训终端的演示请求，查询故障数据库中与演示请求的故障内容数据以及对应的维修演示数据；将故障内容数据和维修演示数据反馈至实训终端，并在实训终端显示船舶机电装备的虚拟环境；实训终端根据用户对实训终端的操作以及故障内容数据和维修演示数据，在船舶机电装备的虚拟环境中以实体要素的变化逐步延时故障维修方案，但仍然存在以下不足之处：该船舶机电装备虚拟环境中故障维修方案演示方法虽然通过在虚拟环境中对实体要素所代表的船舶机电装备进行动态重现的方式逼真进行故障维修演示，但是无法对演示的动态结果进行评价，导致最终无法对维修方案进行确定，使得最终实际维修时易于出现严重误差，无法达到良好的教学效果。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供船舶机电设备虚拟环境中故障维修方案演示方法：通过模型操作模块对机电模型输入演示参数，形成演示模型，通过模型演示模块对演示模型进行动画演示，并将演示的动画标记为分析对象，通过数据采集模块获取分析对象的率差值，并根据率差值将分析对象分为预合格对象和不合格对象，通过方案演示平台获取预合格对象的稳定值，并根据稳定值将预合格对象分为不合格对象、合格对象，通过结果分析模块根据不合格对象、合格对象控制显示屏显示不同字样以及控制显示灯显示不同颜色，解决了现有的故障维修方案演示方法虽然通过在虚拟环境中对实体要素所代表的船舶机电装备进行动态重现的方式逼真进行故障维修演示，但是无法对演示的动态结果进行评价，导致最终无法对维修方案进行确定，使得最终实际维修时易于出现严重误差，无法达到良好的教学效果的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

船舶机电设备虚拟环境中故障维修方案演示方法，包括以下步骤：

步骤一：模型操作模块将虚拟环境中的船舶机电设备模型标记为机电模型；

步骤二：用户通过模型操作模块对机电模型输入演示参数，模型操作模块将调整好演示参数的机电模型标记为演示模型，并将演示模型发送至模型演示模块；

步骤三：模型演示模块接收到演示模型后对演示模型进行动画演示，并将演示的动画标记为分析对象，同时生成数据采集指令；

步骤四：数据采集模块获取分析对象运转时单位时间内的功率，将最大功率、最小功率以及平均功率分别标记为峰率值FL、谷率值GL以及均率值JL，获取峰率值FL、谷率值GL之间的差值并将其标记为峰谷差值FG，获取均率值JL与预设额定功率之间的差值并将其标记为均额差值JE，将峰谷差值FG、均额差值JE代入公式

得到率差值LC，其中，s1、s2分别为峰谷差值FG、均额差值JE的预设权重系数，且s1×s2=3.63，1.38＜s1＜s2；

步骤五：数据采集模块将率差值LC与预设率差阈值LCy进行比较：若率差值LC≥预设率差阈值LCy，则将率差值LC所对应的分析对象标记为不合格对象；若率差值LC＜预设率差阈值LCy，则将率差值LC所对应的分析对象标记为预合格对象；

步骤六：数据采集模块将预合格对象发送至方案演示平台，将不合格对象发送至结果分析模块；

步骤七：方案演示平台接收到预合格对象后获取预合格对象的运转时单位时间内的实时电压和实时电流，将最大实时电压、最小实时电压以及平均实时电压分别标记为峰压值FU、谷压值GU以及均压值JU，将最大实时电流、最小实时电流以及平均实时电流分别标记为峰流值FI、谷流值GI以及均流值JI，将峰压值FU与谷流值GI之间的比值标记为峰压流比FB，将谷压值GU与峰流值FI之间的比值标记为谷压流比GB，将均压值JU与均流值JI之间的比值标记为均压流比JB；

步骤八：方案演示平台将峰压流比FB、谷压流比GB以及均压流比JB代入公式

得到稳定值WD，其中，γ为误差因子，γ取1.028，q1、q2均为预设比例系数，且q1+q2=1，取q1=0.69，q2=0.31；

步骤九：方案演示平台将稳定值WD与预设稳定阈值WDy进行比较：若稳定值WD≥预设稳定阈值WDy，则将稳定值WD所对应的预合格对象标记为不合格对象；若稳定值WD＜预设稳定阈值WDy，则将稳定值WD所对应的预合格对象标记为合格对象；

步骤十：方案演示平台将不合格对象、合格对象发送至结果分析模块；

步骤十一：结果分析模块接收到不合格对象后控制显示屏显示“维修方案不合格”字样，同时控制显示灯显示红色；

步骤十二：结果分析模块接收到合格对象后控制显示屏显示“维修方案合格”字样，同时控制显示灯显示绿色。

作为本发明进一步的方案：模型操作模块，用于用户对机电模型输入演示参数，形成演示模型，并将演示模型发送至模型演示模块；

模型演示模块，用于对演示模型进行动画演示，并将演示的动画标记为分析对象；

数据采集模块，用于获取分析对象的率差值LC，并根据率差值LC将分析对象分为预合格对象和不合格对象，并将预合格对象发送至方案演示平台，将不合格对象发送至结果分析模块；

方案演示平台，用于获取预合格对象的稳定值WD，并根据稳定值WD将预合格对象分为不合格对象、合格对象，并将不合格对象、合格对象发送至结果分析模块；

结果分析模块，用于根据不合格对象、合格对象控制显示屏显示不同字样以及控制显示灯显示不同颜色。

作为本发明进一步的方案：所述数据采集模块获取率差值LC的具体过程如下：

获取分析对象运转时单位时间内的功率，将最大功率、最小功率以及平均功率分别标记为峰率值FL、谷率值GL以及均率值JL，获取峰率值FL、谷率值GL之间的差值并将其标记为峰谷差值FG，获取均率值JL与预设额定功率之间的差值并将其标记为均额差值JE，将峰谷差值FG、均额差值JE代入公式

得到率差值LC，其中，s1、s2分别为峰谷差值FG、均额差值JE的预设权重系数，且s1×s2=3.63，1.38＜s1＜s2；

将率差值LC与预设率差阈值LCy进行比较：若率差值LC≥预设率差阈值LCy，则将率差值LC所对应的分析对象标记为不合格对象；若率差值LC＜预设率差阈值LCy，则将率差值LC所对应的分析对象标记为预合格对象；

将预合格对象发送至方案演示平台，将不合格对象发送至结果分析模块。

作为本发明进一步的方案：所述方案演示平台获取稳定值WD的具体过程如下：

接收到预合格对象后获取预合格对象的运转时单位时间内的实时电压和实时电流，将最大实时电压、最小实时电压以及平均实时电压分别标记为峰压值FU、谷压值GU以及均压值JU，将最大实时电流、最小实时电流以及平均实时电流分别标记为峰流值FI、谷流值GI以及均流值JI，将峰压值FU与谷流值GI之间的比值标记为峰压流比FB，将谷压值GU与峰流值FI之间的比值标记为谷压流比GB，将均压值JU与均流值JI之间的比值标记为均压流比JB；

将峰压流比FB、谷压流比GB以及均压流比JB代入公式

得到稳定值WD，其中，γ为误差因子，γ取1.028，q1、q2均为预设比例系数，且q1+q2=1，取q1=0.69，q2=0.31；

将稳定值WD与预设稳定阈值WDy进行比较：若稳定值WD≥预设稳定阈值WDy，则将稳定值WD所对应的预合格对象标记为不合格对象；若稳定值WD＜预设稳定阈值WDy，则将稳定值WD所对应的预合格对象标记为合格对象；

将不合格对象、合格对象发送至结果分析模块。

本发明的有益效果：

本发明的船舶机电设备虚拟环境中故障维修方案演示方法，用户通过模型操作模块对机电模型输入演示参数，形成演示模型，通过模型演示模块对演示模型进行动画演示，并将演示的动画标记为分析对象，通过数据采集模块获取分析对象的率差值，并根据率差值将分析对象分为预合格对象和不合格对象，通过方案演示平台获取预合格对象的稳定值，并根据稳定值将预合格对象分为不合格对象、合格对象，通过结果分析模块根据不合格对象、合格对象控制显示屏显示不同字样以及控制显示灯显示不同颜色；该故障维修方案演示方法通过率差值用于衡量分析对象运转时的功率稳定性以及与额定功率之间的偏差，从而对船舶机电设备的运转状态进行判定，之后通过获取稳定值用于衡量预合格对象运转时的电压、电流稳定性，若峰压流比、谷压流比均与均压流比接近，获得的稳定值越小，从而表明预合格对象运转时的电压、电流稳定性越高；该故障维修方案演示方法通过率差值、稳定值对船舶机电设备虚拟环境中故障维修方案进行判定，从而对故障维修方案进行选定，从而高效的获得最佳的维修方法，保证了实际维修的准确性以及高效性，而且能够起到良好的教学效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明中船舶机电设备虚拟环境中故障维修方案演示方法的原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：请参阅图1所示，本实施例为船舶机电设备虚拟环境中故障维修方案演示方法，包括以下步骤：

步骤一：模型操作模块将虚拟环境中的船舶机电设备模型标记为机电模型；

步骤二：用户通过模型操作模块对机电模型输入演示参数，模型操作模块将调整好演示参数的机电模型标记为演示模型，并将演示模型发送至模型演示模块；

步骤三：模型演示模块接收到演示模型后对演示模型进行动画演示，并将演示的动画标记为分析对象，同时生成数据采集指令；

步骤四：数据采集模块获取分析对象运转时单位时间内的功率，将最大功率、最小功率以及平均功率分别标记为峰率值FL、谷率值GL以及均率值JL，获取峰率值FL、谷率值GL之间的差值并将其标记为峰谷差值FG，获取均率值JL与预设额定功率之间的差值并将其标记为均额差值JE，将峰谷差值FG、均额差值JE代入公式

得到率差值LC，其中，s1、s2分别为峰谷差值FG、均额差值JE的预设权重系数，且s1×s2=3.63，1.38＜s1＜s2；

步骤五：数据采集模块将率差值LC与预设率差阈值LCy进行比较：若率差值LC≥预设率差阈值LCy，则将率差值LC所对应的分析对象标记为不合格对象；若率差值LC＜预设率差阈值LCy，则将率差值LC所对应的分析对象标记为预合格对象；

步骤六：数据采集模块将预合格对象发送至方案演示平台，将不合格对象发送至结果分析模块；

步骤七：方案演示平台接收到预合格对象后获取预合格对象的运转时单位时间内的实时电压和实时电流，将最大实时电压、最小实时电压以及平均实时电压分别标记为峰压值FU、谷压值GU以及均压值JU，将最大实时电流、最小实时电流以及平均实时电流分别标记为峰流值FI、谷流值GI以及均流值JI，将峰压值FU与谷流值GI之间的比值标记为峰压流比FB，将谷压值GU与峰流值FI之间的比值标记为谷压流比GB，将均压值JU与均流值JI之间的比值标记为均压流比JB；

步骤八：方案演示平台将峰压流比FB、谷压流比GB以及均压流比JB代入公式

得到稳定值WD，其中，γ为误差因子，γ取1.028，q1、q2均为预设比例系数，且q1+q2=1，取q1=0.69，q2=0.31；

步骤九：方案演示平台将稳定值WD与预设稳定阈值WDy进行比较：若稳定值WD≥预设稳定阈值WDy，则将稳定值WD所对应的预合格对象标记为不合格对象；若稳定值WD＜预设稳定阈值WDy，则将稳定值WD所对应的预合格对象标记为合格对象；

步骤十：方案演示平台将不合格对象、合格对象发送至结果分析模块；

步骤十一：结果分析模块接收到不合格对象后控制显示屏显示“维修方案不合格”字样，同时控制显示灯显示红色；

步骤十二：结果分析模块接收到合格对象后控制显示屏显示“维修方案合格”字样，同时控制显示灯显示绿色。

实施例2：请参阅图1所示，本实施例为船舶机电设备虚拟环境中故障维修方案演示方法，包括以下模块：

模型操作模块，用于用户对机电模型输入演示参数，形成演示模型，并将演示模型发送至模型演示模块；

模型演示模块，用于对演示模型进行动画演示，并将演示的动画标记为分析对象；

数据采集模块，用于获取分析对象的率差值LC，并根据率差值LC将分析对象分为预合格对象和不合格对象，并将预合格对象发送至方案演示平台，将不合格对象发送至结果分析模块；

方案演示平台，用于获取预合格对象的稳定值WD，并根据稳定值WD将预合格对象分为不合格对象、合格对象，并将不合格对象、合格对象发送至结果分析模块；

结果分析模块，用于根据不合格对象、合格对象控制显示屏显示不同字样以及控制显示灯显示不同颜色。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.船舶机电设备虚拟环境中故障维修方案演示方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：模型操作模块将虚拟环境中的船舶机电设备模型标记为机电模型；

步骤二：用户通过模型操作模块对机电模型输入演示参数，模型操作模块将调整好演示参数的机电模型标记为演示模型，并将演示模型发送至模型演示模块；

步骤三：模型演示模块接收到演示模型后对演示模型进行动画演示，并将演示的动画标记为分析对象，同时生成数据采集指令；

步骤四：数据采集模块获取分析对象运转时单位时间内的功率，将最大功率、最小功率以及平均功率分别标记为峰率值FL、谷率值GL以及均率值JL，获取峰率值FL、谷率值GL之间的差值并将其标记为峰谷差值FG，获取均率值JL与预设额定功率之间的差值并将其标记为均额差值JE，将峰谷差值FG、均额差值JE代入公式

得到率差值LC，其中，s1、s2分别为峰谷差值FG、均额差值JE的预设权重系数，且s1×s2=3.63，1.38＜s1＜s2；

步骤五：数据采集模块将率差值LC与预设率差阈值LCy进行比较：若率差值LC≥预设率差阈值LCy，则将率差值LC所对应的分析对象标记为不合格对象；若率差值LC＜预设率差阈值LCy，则将率差值LC所对应的分析对象标记为预合格对象；

步骤六：数据采集模块将预合格对象发送至方案演示平台，将不合格对象发送至结果分析模块；

步骤七：方案演示平台接收到预合格对象后获取预合格对象的运转时单位时间内的实时电压和实时电流，将最大实时电压、最小实时电压以及平均实时电压分别标记为峰压值FU、谷压值GU以及均压值JU，将最大实时电流、最小实时电流以及平均实时电流分别标记为峰流值FI、谷流值GI以及均流值JI，将峰压值FU与谷流值GI之间的比值标记为峰压流比FB，将谷压值GU与峰流值FI之间的比值标记为谷压流比GB，将均压值JU与均流值JI之间的比值标记为均压流比JB；

步骤八：方案演示平台将峰压流比FB、谷压流比GB以及均压流比JB代入公式

得到稳定值WD，其中，γ为误差因子，γ取1.028，q1、q2均为预设比例系数，且q1+q2=1，取q1=0.69，q2=0.31；

步骤九：方案演示平台将稳定值WD与预设稳定阈值WDy进行比较：若稳定值WD≥预设稳定阈值WDy，则将稳定值WD所对应的预合格对象标记为不合格对象；若稳定值WD＜预设稳定阈值WDy，则将稳定值WD所对应的预合格对象标记为合格对象；

步骤十：方案演示平台将不合格对象、合格对象发送至结果分析模块；

步骤十一：结果分析模块接收到不合格对象后控制显示屏显示“维修方案不合格”字样，同时控制显示灯显示红色；

步骤十二：结果分析模块接收到合格对象后控制显示屏显示“维修方案合格”字样，同时控制显示灯显示绿色。

2.根据权利要求1所述的船舶机电设备虚拟环境中故障维修方案演示方法，其特征在于：

模型操作模块，用于用户对机电模型输入演示参数，形成演示模型，并将演示模型发送至模型演示模块；

模型演示模块，用于对演示模型进行动画演示，并将演示的动画标记为分析对象；

数据采集模块，用于获取分析对象的率差值LC，并根据率差值LC将分析对象分为预合格对象和不合格对象，并将预合格对象发送至方案演示平台，将不合格对象发送至结果分析模块；

方案演示平台，用于获取预合格对象的稳定值WD，并根据稳定值WD将预合格对象分为不合格对象、合格对象，并将不合格对象、合格对象发送至结果分析模块；

结果分析模块，用于根据不合格对象、合格对象控制显示屏显示不同字样以及控制显示灯显示不同颜色。

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