船舶电子电气工程专业实验室建设方案_船舶机械实验室｜船舶电子电气实训室设备

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船舶电子电气工程专业实验室建设方案

一、船舶机械基础实验室
船舶机械实验室主要是用于船舶机械结构、动力装置、专业认知与创新设计等课程的教学。可开设的课程主要有：《船舶机械基础》、《机械基础课程设计》、《船舶动力装置》。
实验室规划面积：200m²
1、主要器材：机械设计实验台（绘图桌椅）、汽轮机实体模型、减速器实体模型、差速器实体模型、船舶动力装置模型、机械常用零件一套（轴、齿轮、系列轴承、万向节等）、模型陈列柜等。
2、可开展的实验：
（1）机械结构体的认知、零件结构的分析，学习常见船舶机械相关的零部件的特点、应用和使用。
（2）对汽轮机、减速器、差速器等机械结构部件的拆装和认知及图样表达；
（3）机械零件的尺寸及公差测量；
（4）机械结构的简单测绘；
（5）船舶动力装置的分析与调试实验；
（6）船舶机械的基础课程设计。
场地要求：宽敞明亮，透气通风；配备夜间实验照明设施。
防护安全：配备基本消防装置、防火防盗装置、要求有防漏电保护系统
设备要求：380V接入
说明：船舶机械基础实验室的建立还可考虑做成两个分实验室，一个是测绘、设计实验室，另一个是做其余实验的实验室。两者结合即可以优化资源，还可以平衡学生人数，还便于教学管理。
3、船舶机械基础实验室建设设备计划表

序号	设备名称	数量
1	汽轮机实体模型	2套
2	减速器实体模型	5套，10件/套
3	差速器实体模型	4套
4	船体模型	1艘
5	船舶动力装置模型	4套
6	船舱驾驶室模型	1套
7	LG-ZT01型豪华工程制图实验室设备	55套
8	CLG-102型《机械零件》示教陈列柜	2套
9	CLG-N06型多媒体智能控制《机械工程制图》陈列柜	1套
10	CLG-118型《机械制图》示教陈列柜	1套
11	LG-FZ08型机械工程制图画法几何多媒体实训装置	5台
12	LG-ZTM01型《机械制图》模型	1套
13	机械陈列柜	4套

二、船舶电子电气综合实验室
    船舶电子实验室主要用于船舶电路、电子技术、电力系统等专业课程相关实践能力的培养。主要涉及课程：电路原理、模电、数电、船舶电力电子技术、电子制作技能训练、船舶电子电气专业认知实习、船舶电子电气工程训练、船舶电子电气操作实践。
    可开设的课程主要有：《电路原理》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《船舶电力电子技术》、《电子制作技能训练》、《船舶电子电气专业认知实习》、《电气工程实习》等课程教学。
    实验室规划面积：200m²
1、主要设备：
    电路分析实验箱、电子技术综合实验箱（含数电、模电）、常用仪器仪表（含数字万用表、示波器、函数发生器、稳压电源等）、电子焊接与装配工具（含电烙铁、手动钻孔台、热转印机等）、电力电子技术实验台、船舶电工技能实训装置、传感器技术综合实验台、自动陀螺仪、三相异步电机、电机拆装工具套件、船舶模拟电站、同步发电机及并车屏等。
2、可开展的主要实验、实训等实践教学内容：
（1）电路分析相关实验。
（2）模拟及数字电子技术实验。
（3）船舶电子电路焊接与装配训练。
（4）船舶电力系统模拟连接、检测与电力拖动实验。
（5）船舶用电动机系统装配与拆装实验；
（6）船舶常用传感器使用与测试；
（7）船舶电力系统认知与操作实验；
（8）船舶电工相关技能训练；
（9）相关课程创新性设计。
注：船舶电子实验室建立可结合机电工程系和电子信息工程系相关已有实验室：机电基础实验室、电路分析实验和电子技术实验室等基础进一步完善建设，有效整合资源，规划配置，确保降低成本与提高设备使用效率。
3、船舶电子电气综合实验室建设设备购置计划表

序号	设备名称	数量
1	LGDD-01型电力电子技术及电机控制实验装置	10套
2	LGDQ-1型电机及电气技术实验装置	10套
3	LG-CDQ01型船舶电工技能实训装置	5套
4	LG-CDQ02型船舶电力拖动及电气控制技能实训装置	5套

三、自动控制实验室
自动控制实验室主要用于船舶电子设备的自动化控制。可开设的课程主要有：自动控制原理，单片机与嵌入式系统，船舶自动控制技术，船舶辅助机械控制系统，单片机与嵌入式系统实验。
实验室规划面积：100m²
1、主要器材：电脑机房（包含各种编程和仿真软件），单片机与嵌入式试验箱，各种控制与检测传感器（如：电机，温度检测模块，压力检测模块），自控原理试验箱，示波器，信号发生器。
2、可开展的实验：
（1）单片机IO口的简单操作：了解单片机I/O的驱动方式；C语言基本语句的编写。
（2）键盘的识别与使用：掌握独立按键和矩阵键盘连接和使用，掌握C语言选择性结构程序编写。
（3）流水灯设计：整我单片机顺序执行的特点，掌握并行控制I/O的特点。
（4）数码管显示技术：掌握数码管和单片机的连接，掌握段点吗表的推算及数组的使用方法以及动态显示的原理。
（5）定时器初值的应用：掌握定时器计数器中断服务程序的编写，掌握单片机中断优先级别。
（6）PWM应用：了解PWM技术原理和PWM程序编写。
（7）模数转换：掌握单片机模数转换的思想，掌握模数芯片与单片机的连接方法，掌握数组和判断语句的使用方法。
（8）串口PC通信：掌握PC和单片机通信方法，掌握串口通信中断的使用方法，掌握MAX232与单片机的连接和使用。
（9）自控原理实验（可考虑结合MATLAB软件来实现）：例如：典型系统时域响应和稳定性分析、线性系统的根轨迹分析、线性系统的校正、状态观测器设计、线形系统的频率响应分析、离散系统的稳定性分析、采样控制系统的校正，二阶非线性系统实验典型系统时域响应和稳定性分析、线性系统的根轨迹分析、线性系统的校正、状态观测器设计、线形系统的频率响应分析、离散系统的稳定性分析、采样控制系统的校正，二阶非线性系统实验。
3、自动控制实验室建设设备购置计划表

序号	设备名称	数量
1	LG-AT2型自动控制及计算机原理实验箱	50台
2	LG-CWK01型冷却水温度自动控制实训装置	2套
3	LG-CZM01型船舶照明配电设备控制系统实训装置	2套
4	LG-CDK01型船舶电动控制仪表实训装置	2套
5	LG-CQK01型船舶气动控制仪表实训装置	2套
6	LG-CGL01型船舶锅炉燃烧时序模拟控制实训装置	2套

四、船舶虚拟仿真实验室
船舶虚拟仿真实验室是针对船舶设计过程中真实实验平台无法开展的大型综合的复杂系统虚拟现实的实验教学平台。
开设的课程主要有：《计算机辅助设计》、《机械基础课程设计》、《海洋结构虚拟仿真》
实验室规划面积：120m²
1、主要器材：
硬件：高性能计算机/工作站（稳定的计算能力和优秀的图像处理能力）
建模仿真软件：
（1）AutoCAD: 是自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计，现已经成为国际上广为流行的绘图工具。
（2）UG：一个交互式CAD/CAM系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。是模具行业三维设计的一个主流应用。（约10万RMB）
CATIA:从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部工业设计流程。（约10万RMB）
（3）NAPA：由芬兰NAPA公司开发的国际著名的、真正三维设计的大型船舶CAD软件。
（4）动力学仿真、结构分析软件：
（5）MSC/PATRAN：是工业领域*著名的有限元前、后处理器，是一个开放式、多功能的三维MCAE软件包，具有集工程设计、工程分析、和结果评估功能于一体的、交互图形界面的CAE集成环境。（开放）
NASTRAN：是在1966年美国国家航空航天局(NASA)为了满足当时航空航天工业对结构分析的迫切需求主持开发大型应用有限元程序。（约10万RMB）
（6）流体计算软件：
Fluent：目前国际上比较流行的商用CFD软件包，它具有丰富的物理模型、先进的数值方法和强大的前后处理功能，在航空航天、汽车设计、石油天然气和涡轮机设计等方面都有着广泛的应用。（每年十几万费用）
2、可开展的实验：
（1）船舶三维建模；
（2）船舶结构和强度分析；
（3）船舶稳定性和操纵性分析；
（4）船舶结构与动力设计；
3、船舶虚拟仿真实验室建设设备购置计划表

序号	设备名称	数量
1	AutoCAD	1套
2	UG（教育版）	1套
3	Fluent	1套
4	ANSYS（高校版）	1套

五、船舶机电传动与控制实验室
1、主要涉及课程：PLC原理及应用、机电传动与控制、机电传动与控制实验
    船舶机电传动与控制实验室主要用于船舶机电控制系统相关的理论的验证和实践训练，依托PLC、继电-接触器控制基础突出学生船舶设备机电传动系统认知、机电传动控制技术训练等专业相关实践能力的培养。可开设的课程主要有：《PLC原理及应用》、《机电传动与控制》、《机电传动与控制实验》等课程。
实验室规划面积：250m²
2、主要设备：机电传动控制综合实验台、网络型可编程控制器实验台、过程控制实验装置、可编程控制实验箱（西门子）、配套变频器、计算机、船舶机电传动虚拟实验与仿真系统、船舶电动控制仪表实训装置。
3、可开展的主要实验、实训等实践教学内容：
    （1）船舶机械系统的传动动力实验；
    （2）船舶机械控制系统PLC编程与操作实验；
    （3）机械系统零部件静、动力学分析等；
    （4）船舶机电传动控制系统的PLC控制实现；
    （5）船舶设备中机电传动虚拟仿真实验；
    （6）船舶电动控制仪表使用与操作实训；
    （7）船舶机电传动控制系统创新设计与训练。
注：船舶机电传动实验室建立可结合机电工程系相关已有实验室：机电传动实验室等进行建设，在现有设备的基础上进一步完善相关设备设施，有效整合资源。
4、船舶机电传动与控制实验室建设设备购置计划表

序号	设备名称	数量
1	LGDD-01型电力电子技术及电机控制实验装置	8台
2	LG-GCKZ01 过程控制实验装置	8台
3	LGSX-01A 网络型PLC可编程控制器综合实训装置	8台
4	LG-CDQ07型克令吊电气控制技能实训装置（半实物）	2台
5	LG-CDQ02型船舶电力拖动及电气控制技能实训装置	2台
6	LG-CDQ03型船舶绞缆机电气控制技能实训装置	2台
7	LG-CDQ04型船舶锚机电气控制技能实训装置	2台
8	LG-CJD01型船舶起货机电气实训装置	2台
9	LG-CDQ05型船舶主开关实训装置	2台
10	LG-CDQ06型船舶电工工艺和电气测试技能实训装置	2台

六、船舶检测检验实验室
船舶检测检验实验室主要是用于船舶外形结构、电子电气、动力装置等的可靠性、安全性和结构外型进行检测检验。可开设的课程主要有：《船舶检验》、《船舶电气》、《船舶动力装置》等部分实验。
实验室规划面积：100m²
1、可开展的主要实验、实训等实践教学内容：
    （1）船舶机械结构的形貌检测；
    （2）船舶外型轮廓的变形检测与分析；
    （3）船舶电子装置的检验；
（4）船舶电气及自动化装置的检验；
（5）船舶轮机转子动力振动检测与故障诊断；
2、船舶检测检验实验室建设设备购置计划表

序号	设备名称	数量
1	LMS/POLTEC激光测振仪	1台
2	圆柱度仪	1台

七、船舶通信与导航实验室
1、主要涉及课程：计算机网络技术、海洋通信原理、电磁场与微波技术、电子导航系统、遥感技术、无线传感器网络、无线传感网络课程设计、微波通信、导航信息处理与GNSS，电子导航系统、船舶光纤通信、光纤传感器技术。
2、实验室简介：以现代通信技术理论为基础，构建船舶通信与导航半实物仿真实验教学与研发系统。围绕微波、天线、导航设备以及光纤等船舶电子设备和应用技术，通过实物、半实物与仿真等手段，使学生熟悉船用常规无线电通信，微波通信，光纤通信和GPS导航的基本原理，掌握天线微波理论、电磁兼容技术、光纤通信技术和导航技术等相关的应用技术和信息处理方法。
实验室规划面积：150平米。
3、可开展的主要实训内容：
（1）船舶通信原理的基础实验；
（2）船舶通信中微波信号的测量、分析和设计；
（3）微波通信的信号与信息处理；
（4）船舶光纤通信实训；
（5）船用光纤传感器实训；
（6）GPS导航定位实训；
（7）卫星信号的捕获和跟踪实训；
4、设备购置计划表

序号	设备名称	数量
1	LG-CWF01型船舶微波通信半实物仿真实验平台	20套
2	LG-PPS01型可编程GPS原理实验平台	20套
3	LG-CGX02型船舶光纤通信半实物演示仿真系统	5套
4	LG-CBF01型船舶报警及呼叫系统实训装置	5套
5	LG-CXH01型船舶航行信号灯系统实训装置	5套

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