基于Web的船舶辅锅炉操作评估系统研究

摘要

海运的蓬勃发展使得船员学校的规模日益增长，对船舶操作系统的需求日益增多。船舶辅锅炉作为一种重要的船舶动力装置，其实物系统具有操作环境风险高、维护费用大、场地需求广以及操作考试和自动评估方面功能不足等缺陷。仿真模拟器由于具备解决上述问题的优势，现已成为各大船员学校的研究重点。本文采用Web技术结合自动评估方法对船舶辅锅炉进行研究，旨在开发出一套基于Web的船舶辅锅炉操作评估系统。
　　首先，分析仿真对象技术参数和运行过程，将船舶辅锅炉进行模块化的划分并进行合理假设，利用质量守恒定律、能量守恒定律、热力学和流体力学对各模块进行数学建模。考虑到船舶辅锅炉实际系统在汽包水位、锅炉压力和燃油温度方面具备自动调节的特点，设计控制算法对上述输出量进行控制。
　　其次，利用Web技术开发出辅锅炉操作仿真系统，先利用Fireworks绘图软件完成底图绘制，接着利用Web前端技术HTML、CSS和JavaScript搭配前端框架实现前端页面的编写，再采用ASP动态网页技术搭配Access数据库和IIS服务器实现数据存储、网页发布和页面跳转。
　　然后，结合船员操作规范和专家经验，实现一种船舶辅锅炉操作评估方法。该方法利用专家经验确定船舶辅锅炉操作指标体系，采用层次分析法计算评估指标权重，并结合模糊理论设计指标隶属度函数，再通过主客观赋权法确定考生最终得分模型。
　　最后，对所开发系统的操作和评估功能进行测试，结果表明，系统在操作方面符合船舶辅锅炉实际系统的运行逻辑，在评估功能方面达到了为学生操作进行合理有效打分的目的。系统采用Web技术为学生和教师随时随地操作提供了便利，极大增强了操作仿真系统的灵活度，同时为相关领域利用Web技术开发仿真系统提供了经验。

目录

声明

摘要

1．1 论文的研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 研究任务与论文结构

第2章 船舶辅锅炉数学建模与自动控制

2．1 船舶辅锅炉的数学建模

2．1．1 建模对象简介

2．1．2 船舶辅锅炉炉膛数学模型

2．1．3 船舶辅锅炉汽包数学模型．

2．1．4 船舶辅锅炉燃油加热器数学模型

2．2 船舶辅锅炉系统自动控制

2．2．1 增量式PID控制简介

2．2．2 船舶辅锅炉自动控制系统设计

2．3 本章小结

第3章 系统开发技术与软件实现

3．1 Web应用开发关键技术

3．1．1 Web客户端静态页面开发技术

3．1．2 Web客户端动态页面开发技术

3．1．3 Web服务器端开发技术

3．1．4 Web数据库开发技术

3．2 仿真软件开发平台

3．3 系统设计与实现

3．3．1 学生端系统设计与实现

3．3．2 教师端系统设计与实现

3．4 本章小结

第4章 系统操作综合评估方法

4．1 评估方法理论基础

4．2 系统综合评估方法设计

4．2．1 系统操作评估指标体系设计

4．2．2 基于层次分析法的指标权重计算

4．2．3 评估指标隶属度函数选择

4．2．4 基于主客观赋权法的考分计算

4．3 本章小结

第5章 系统的操作与评估测试

5．1 学生端操作功能测试

5．1．1 学生端自动点火功能测试

5．1．2 输入输出量实时监控

5．1．3 工况选择功能测试

5．2 学生端与教师端交互功能测试

5．2．1 账号注册与登录测试

5．2．2 考生状态监测功能测试

5．2．3 试题分配功能测试

5．3 系统操作自动评估功能测试

5．3．1 船舶辅锅炉操作考试题目设计

5．3．2 操作考题的自动评估测试

5．3 本章小结

第6章 总结与展望

参考文献

攻读学位期间取得的科研成果

致谢