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游戏程序

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游戏程序范文第1篇

抛锚式教学模式是建构主义理论下的一种比较成熟的一种教学方法。它的主要目的是让学生在一个完整、真实、有感染力的问题背景下,产生学习的需要,通过学习者的主动学习和教师的嵌入式教学以及学习小组中成员间的交流和合作,学习者亲身体验从识别目标到提出和达到目标的全过程。抛锚式教学的核心要素是“锚”,“锚”是指在真实情景中创设问题所依靠的故事情节。在抛锚式教学中,使用的案例就是所谓的“锚”。这种案例,应该包括内容与形式的真实性,以及发现问题和解决问题的真实性。抛锚式教学强调以学生为中心,学生是信息获取和加工的主体,是知识的主动建构者。教师是抛锚式教学中的引导者、支持者和学习伙伴。抛锚式教学策略有助于提高学生的自主学习和协作学习能力,培养学生自己解决学习问题的能力。

2、抛锚式教学在flash游戏程序设计中的应用

现以“影片剪辑属性”这部分内容为例,简要介绍抛锚式教学模式的实施。其教学目的和内容为:激发学生对游戏设计的兴趣,掌握影片剪辑MovieClip类的相关属性;掌握舞台概念,舞台的左、右、上、下边界的定义。一般抛锚式教学策略由下面几个环节组成:1)创设情境:将海底鱼动画的swf文件上传到服务器,供学生下载,并让学生操作海底鱼动画,实现海底鱼的前后游动,上下移动,放大缩小,显示和隐藏,旋转和透明度变化,便于学生对要实现的动画有个初步的了解,激发学生的兴趣。2)确定问题:海底鱼要实现上面的效果,离不开MovieClip类的属性的控制。其中海底鱼的前后游动及上下游动,涉及到海底鱼的x坐标和y坐标;放大缩小涉及到海底鱼的scaleX和scaleY属性;显示和隐藏涉及到海底鱼的visible属性;旋转涉及到rotation属性;透明度涉及到alpha属性。通过案例引出问题,指出课堂的学习重点是MovieClip类的属性。另外,这个案例还涉及到了以下知识点:舞台及其左、右、上、下边界的定义。此外,我们还提出了几个问题,让学生在实际运行及编程中去体会,去探索,让学生有“巅峰体验”。例如:如何使海底鱼的嘴巴碰到左边界时又从右边游入?如何使海底鱼身体的方向与按钮的方向保持一致,即单击向右按钮时,海底鱼身体向右并游动,当单击向左按钮时,海底鱼身体向左并游动等等问题。3)自主学习:改变传统的教师讲解代码并演示的教学方式,让学生分组进行学习讨论,教师把相关资料(如影片剪辑属性、舞台边界定义、案例等内容)上传到网络课堂上,学生可以下载学习。也可以根据需要从网站上搜寻,查找资料,获取知识要点,完成学习任务。4)协作学习:学生可以分组进行学习讨论,共同完成同一个任务。教师在学生学习时,不要以专家的角度去指导,而应该融入学生的学习中,从学习的角度与学生相互交流,共同讨论遇到的困难,并给予相应的帮助。对于共同性的问题,可以由个别已经解决问题的学生上讲台进行讲解,这样不但锻炼了学生的胆量,也增强了学生的自信心。5)效果评价:教师对布置的问题进行检测。尽量让所有的学生都上台演示,如果学生很多,那么可以随机抽取几组学生上讲台进行演示,并介绍实现的思路。教师当场分析其正确和错误的地方,最后给出正确的答案。

3、Flash教学中应用抛锚式教学策略的反思

3.1注意传统教学方法与抛锚式教学方法相结合

传统教学方法基于教材,注重原理、语法知识的系统性;抛锚式教学方法基于实际问题,注重实用性、应用性和编程能力的培养。两者各有特点,不能偏废。因此,要根据课程内容,将传统教学方法与抛锚式教学方法结合起来。另外,对于课程内容难度比较大的,学生自学有一定难度的,或者需要比较多时间自学的,则需要教师在课堂上先将难点讲解一遍,以免打击学生的自信心和积极性。

3.2注重案例的挑选和组织

合适的案例是该教学模式成功的关键。精选的案例要生动有趣,学生常见。例如在游戏的选择上,可以选择学生经常玩的游戏,如捕鱼达人、大鱼吃小鱼、跑酷游戏等,以激发学生的兴趣。另外,还要使教学内容易于集成整合,保证教学内容的连贯性和完整性。案例可以是针对某堂课的或者某一章节的,也可以是贯穿整门课程,并随着教学进程不断完善。例如,海底鱼动画,可以贯穿几个部分的内容,在影片剪辑属性内容中,初步学会海底鱼的属性控制。在键盘事件中,同样可以用该案例实现键盘控制海底鱼的游动,并可以作知识扩展,实现屏幕卷屏技术。在最后比较完整的射击类游戏中,可以实现类似捕鱼达人的游戏,将flash数学基础、flash物理基础、flash声音的播放等等知识点融合进去,在案例中教学。

3.3为学生提供充足的资源

抛锚式教学提倡学生自主学习、协作学习。在flash游戏教学中,只有为学生提供充足的时间和学习资源,学生才能获取丰富的信息,经过小组讨论、自主探究、上机实践等活动,才能更好地发现问题、探究更多的问题解决方法。因此,教师在课前要准备充足的资源,如将课件、优秀学生案例、视频等相关资料上传到网络课堂上,以供学生查阅,便于自主学习。

4、结束语

游戏程序范文第2篇

关键词: Java编程; 游戏驱动模式; 自主学习; 计算思维

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2015)01-72-03

Research on teaching reform of Java program design course based on game-driven mode

Zhang Si, Xiang Hua

(Department of Mathematics and Computer Science, Jianghan University, Wuhan, Hubei 430056, China)

Abstract: Games, as powerful teaching tools, have achieved remark able result sinmilitary training and corporate training. Aiming at some practical problems in Java programming course teaching, how to inspire students who has different majors and basic knowledgeby using the game-driven teaching mode are discussed to teach students to understand computational thinking and master the programming skills.

Key words: Java programming; game-driven mode; self learning; computational thinking

0 引言

世界上第一个计算机游戏是由英国剑桥大学A.S. Douglas博士于1952年开发的,他的研究方向是人机交互。计算机游戏随后发展涉及计算机科学研究的许多领域。例如:模拟仿真,人工智能,图形图像,嵌入式开发,人机交互,网络通信以及云计算等。杜克大学人体仿真和病人安全中心主任 Jeffrey Taekman指出:“游戏和虚拟环境是教育的未来。”经常可以看到关于学生废寝忘食地沉迷于游戏世界的报道。学生对于游戏是没有免疫力的,古语有云:“水能载舟,亦能覆舟。”如果教师在教学中能利用游戏的这种吸引力,现有的很多程序设计类课程课堂教学中存在的问题将迎刃而解。

1 现状及问题

1.1 学生水平参差不齐,学习兴趣不高

Java程序设计课程在大学里开设一般作为选修课。课程面向不同专业的学生,这些学生的计算机基础不同,数学底子,抽象思维以及逻辑分析能力也各不相同,关键的是学生的学习动机也各不相同。对于以后不从事程序设计相关工作的学生,其学习兴趣自然不会高。例如非计算机专业学生一般都是以通过等级考试,拿学分为目的。以通过考试为目标的学生,机械式地学习程序语法,当然会觉得课程教学内容枯燥。有相当一部分学生认为大学专业课是重点,程序设计课与专业不相关,学不学都可以。国家教育部对高等学校非计算机专业学生的培养目标是有程序阅读基础,有理解程序的能力,完成相关课程后学生应该能够将程序设计方法应用到自己相关的领域中去。

1.2 学生多,教师少,互动效果差

Java程序设计课程,在大学里一般采用大班授课形式,而从事非计算机专业公共课教学的教师人数很少。以笔者所在学校(江汉大学)为例,选修课人数一般在40人至80人之间,人数多的班达到110人以上,而负责公共课教学任务的计算中心教师只有15人。课程教学一般采取多媒体上机教学。教师通过教学平台软件控制学生机,演示教学内容;学生通过提问的方式与教师交流互动。实验教学一般是学生在机房独立完成实验计划上统一的项目方案,实验课没有实验员,只有一名教师。对于这么悬殊的师生比例,很难做到因材施教。

采用传统课程讲授与实验上机辅导相结合的方式,一个班的学生多时,授课教师无法保证每个学生都能及时消化课堂上的知识。有些比较内向的学生即使不懂也不好意思向教师提问,长期积累,这些学生会越掉越远,出现厌学情绪。上课时间学生心不在焉,看手机,微信聊天,玩扫雷,玩纸牌游戏等情况屡见不鲜。

1.3 教学内容多实验课时少,与实际应用脱节

Java程序设计课程基础内容是学习简单数学算法,数据类型,程序结构,函数方法调用,输入输出处理等;高级内容涵盖面向对象设计,GUI界面设计,网络功能开发,多线程等内容。以江汉大学为例:Java程序设计课程只有48个学时,其中实验为16个学时。教师在规定学时内要让学生掌握以上的全部知识点,每节课的信息量很大。教师上课时只能以讲授理论知识为主而无暇顾及具体实践。除计算机专业学生外,大多数学生都不知道学完以后能做什么,很迷茫,找不到方向。教师单纯讲这些课程内容难免会让学生觉得枯燥无味,同时学生也只能管中窥豹,无法感受程序设计开发的整体过程。学生所学理论知识无法贯穿于实践,更加无法在实际中应用。

如果说算法设计的是计算机科学的内家功夫,那么程序设计语言就是外家功夫。程序设计这门外家功夫讲究的是无招胜有招,而填鸭式的学习语法,无法在真实项目中做到见招拆招。只有学生具备了计算思维[1],那么无论使用何种编程语言,都将轻松入门。

2 游戏教学法

游戏教学法意味着打破传统按章节知识点授课的方式,从实际游戏项目出发,在游戏设计开发的过程中,让学生从亲身经历的案例中分析原理,从实际现象中看出本质,最后将自己抽象领悟出来的概念与通书本上的理论知识相对应。图1是游戏教学模式示意图。

[综合运用][基础功能][创意功能][理论][实践] [课程

知识点] [专业][生活]

图1 游戏教学模式

通过游戏驱动学习[2],有很多优点。首先,游戏很容易抓住学生的注意力,引起学生的兴趣,激发学生的学习动机。其次,游戏世界里GameOver并不代表要受到惩罚,学生可以StartOver,把失败当成一次学习的机会。最后,游戏让学习者自己发现探索规律,而不是有老师阐述告知结果。

对于非计算机专业的学生,通过学习程序设计课程,能够掌握按照计算机方式分析和解决问题的能力,这是基本要求,而学会理性的、合乎逻辑的处事方式才是最终理想效果。游戏教学法不仅让学生学到书本上有的知识,还可以从自己的专业出发,结合实际生活中的一些奇思妙想,在原有经典游戏的基础上开发出一些有创意的功能。

3 实施方法

3.1 课程组织

在传统的教室上课模式基础上改进为“大学计算机公共课全机房教学模式[3]”。教学中,把授课同上机相结合,统一机房教学,通过经典游戏案例教学方式,精讲多练,将学生吸引到教学活动中来,使学生成为课堂教学主体。在多媒体机房,一人一机,即讲即练。

3.2 教学安排

从传统的按知识结构体系的教学模式转变成以游戏项目为中心的教学模式是切实可行的教学方案[4]。在课程教学实践进程中,以游戏案例为导向,以教师的演示和讲解为辅助,学生为主体合作、讨论,教师对课程教学内容进行组织优化,构建培养以自主学习[5]为核心的课程知识体系,选择典型的游戏案例作为教学内容,形成切实可行的游戏开发的教学方案。例如:Java程序设计课程重点难点一般包括:常用系统类的使用,数组的运用,OOP设计及实现,Java多线程,Java图形用户界面设计等。以下用一个游戏为例,阐述如何将游戏从小做大,将知识点隐形地传达给学生。

整个游戏项目开发周期中有三个关键版本:首先是CLI文字显示游戏版本,其次是GUI界面显示游戏版本,最后是基于TCP/IP协议的网络游戏版本。教师可以根据学生掌握情况调节项目开发难度。图2是整个游戏的UML设计图。

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图2 游戏设计UML图

在第一个版本中,主要是对学生面向对象编程技能的锻炼。知识点涵盖Java泛型数据类型,函数方法的使用,类的定义,对数据的抽象以及封装,对象的使用,一维和二维数组的使用,文件数据读取生成对象,对象序列化输出以保存游戏状态,游戏事件处理机制,使用继承和多态机制实现地形,以及卡牌的多样性。

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图3 游戏GUI界面截图

第二个版本是让学生练习如何使用Java自带的Swing,以及AWT库设计和实现GUI界面。主要工作是设计并实现组成用户界面的各个组件,通过布局管理器合理排布管理它们在容器中的位置。针对各个组件产生的事件编程,处理并响应不同的事件。通过使用双缓冲原理,实现游戏动画的流程效果。图3为演示游戏的GUI界面截图。

第三个版本是在前面单机游戏基础上考察学生对于网络基础知识的理解和掌握情况。其中涉及网络应用的C/S结构,IP地址和端口的概念理解,TCP协议的使用和Java编程实现方式。

3.3 实验教学

游戏有不同的类型题材,学生也有不同的专业背景。对于非计算机专业的学生而言,程序设计是一个全新的领域,计算思维是一种新的思维方式。当人初次接触一个新事物时,抵触和恐惧往往大于好奇和兴奋。

对非计算机专业学生,需要采用投其所好的教学策略。首先从他们熟悉的方向着手,再慢慢地使其解除抵触心理,最后引导其学习并掌握新知识。表1中列举了一些案例。

表1 学生专业与游戏类型对应表

[学生专业\&游戏类型\&例子\&文史专业\&文字类游戏\&“王”字加一笔,变成哪些字\&艺术专业\&图形或音乐类游戏\&“你画我猜”,“听曲识歌”\&外语专业\&单词类游戏\&“Crossword” 线索填单词\&理工专业\&复写经典类型\&“俄罗斯方块”,“扫雷”\&]

学生能力有差异,为了避免一刀切的现象,在实施教学方案时,教师可以根据学生情况调整难度系数。根据学生能力的不同,将游戏划分成不同模块分步完成。

对于基础好的学生,可以直接提出需求,具体实现上留空间让其创造发挥。下面以俄罗斯方块游戏为例:复刻经典游戏-俄罗斯方块,要求使用面向对象程序设计思想,至少用三个以上的类实现功能,为游戏添加一个有趣的新功能。

对于基础一般的学生,可以在给出需求的同时,提供一定的接口,将功能细化,把大任务分解成多个小任务。例如:在素材中有Tetris.java,Shape.java,Board.java三个文件,独立实现源代码中留空的方法函数。

对于基础薄弱的学生,可以提供一个主体功能缺失,辅助功能完备的程序模板,让其实现主要功能函数方法。例如:编译运行素材中的俄罗斯方块游戏,游戏中消除满行方块功能未实现,请在代码指定函数方法处实现该的功能。

3.4 考核评级

平时成绩和期末考试成绩占比分别为40%和60%。平时成绩中又分为两块内容:课堂活跃度和实验完成度,如图4所示。期末考试实行教考分离,计算机上机考试,机器阅卷的形式。

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图4 学生成绩考核评级占比

4 结束语

游戏教学模式改变了知识传授方式,通过解决实际问题,把相对独立的知识点融会贯通,潜移默化地培养学生计算思维。游戏教学模式对提升程序设计类课程实用性,培养学生实际应用能力也起到了一定效果。尽管如此,这种教学模式相对于传统教学模式来说有其复杂性,如大大增加了教师的工作量;需要教师投入更大的精力和时间,更加全面,合理地制定教学策略。仅靠一两门课就要求学会不同思维模式之间的转换是不切实际的,下一步游戏教学研究重心会放在如何通过移动平台游戏整合零碎学习时间,大幅提升学生在课堂之外的自主学习时间。

参考文献:

[1] 臧劲松.培养学生计算思维的程序设计课程教学[J].计算机教育,

2012.2:78-80

[2] 张渝江.游戏驱动学习[J].中国信息技术教育,2013.6:102-105

[3] 廖恩阳,刘征.大学计算机公共课全机房教学模式探索[J]. 计算机教

育,2014.18:43-45

[4] 宋瑾钰,愈成海,孙树森.基于项目引导-任务驱动的Java手机游戏开

发教学模式研究[J].中国校外教育,2012.3:162

游戏程序范文第3篇

随着中国游戏产业的发展,一款游戏无论是在行为,状态及画面上,游戏设计师都会用更好的技术来再现真实世界给游戏玩家。这是游戏所传递着对真实世界体验转化成数字媒介体验的一种表现。玩家虽然没有亲身地参与运动,但却在玩一款包含了这些行为、状态及画面的数字游戏从而感觉到同样的愉快。在画面上,游戏设计师可以通过增加模型的细节,使角色几乎可以成为照片的级别,场景也可以媲美真实世界。然而,在表现真实感图形学中,需要绘制3D角色或场景的复杂度非常高,而且一个复杂的角色和场景也有可能会包含几十甚至几百万个多边形面,所以要实现复杂度很高的真实感图形在游戏中表现出来是很困难的。在3D游戏中。三维实体都可以认为是由一组三角形面构成。在实时3D真实感游戏的绘制过程中,如果要得到某种特定视觉效果并能符合人的视觉特性来简化模型三角形的细节层次,可以有效的解决这类问题。

当游戏中的物体离观察点的距离较远时,经过数学方法所设定的游戏程序来简化模型,合并一些可以不损失画面视觉效果三角形。也就是说对一个原始的复杂度较高的高面数的模型,可以建立出几个不同逼近程度的几何模型,与原模型相对应。每个模型不同程度的保留一定的层次细节,当观察从近处观察物体的时候,则采用精细的模型图形元素,当观察都从远处观察物体的时候,则采用较粗糙的模型图形元素。这样对于一个复杂的模型而言,可以减少模型的复杂度,而且绘制图像的速度也能够大幅度的提高,这是层次细节显示和简化技术的基本原则。不过值得注意的是当视点连续变化的时候,两个不同层次的模型之间就会存在一个明显的跳跃,所以必须要在相邻层次的模型之间产生一种光滑的视觉处理,使得绘制的图像呈现高度真实感。层次细节简化技术的研究主要是集中在如何建立原始模型不同层次细节模型简化的数学方法。

1 层次细节简化技术的基本方法

对于原始网格模型不同细节层次的模型建立,一般都被转化为三角形网格状,因此可以从网格的几何特性着手,而这种技术可以归纳出3种不同的基本简化演算,分别是“顶点删除”、“边界压缩”及“面的收缩”。

1.1 顶点删除

“顶点删除”技术是删除网格中的一个顶点,然后再对它的相邻三角形做出一个相应的调整,以保持网格的一致性。如图1所示。

1.2 边界压缩

“边界压缩”技术是将网格上的一条边压缩成一个顶点,这个顶点与该边相邻的两个三角形一起退化掉,而再把它的两个顶点融合成一个新的顶点,如图2所示。

1.3 面的收缩

“面的收缩”技术是将网格上的一个面收缩成一个顶点,让该三角形本身的和与其相邻的3个三角形一起退化掉,而它的3个顶点则收缩成另一个新的顶点,如图3所示。

利用上述的基本演算,只要确定每一次演算三角形网络模形所带来的误差值,并用这个误差来计算原始网格上的一个基本元素的误差并当作是它的不会被删除的权利值,然后再开始循环进行网格基本简化的演算。

对于“顶点删除”和“面的收缩”演算而言,需要在对像与其相邻基本元素之间建立起相对应的关系。对于“边界压缩”演算面言,只要简单地将压缩边上的两点与压缩后的新点建立起相对应的关系就可以了。“边界压缩”是一种在算法上更为简便的方法,也是减少网格中三角形数量的常用方法。

2 边界压缩的数学算法

边界压缩方法的主要目的就是寻找模型中三角网格中的一些边,如果删去这些边不会引起三角网格形状的巨大改变,就将其从三角网格中删除,同时通过一个端点保持不变,而另一个端点移到第一个端点的位置,然后合并两个端点来实现边界压缩。按照这个方法,共享压缩边的两个三角形将被删除,而留下的空洞则通过将共享移动端点的三角形进行延伸来弥补。当然,由于两个端点占据了相同的位置,可以删除被移动的端点,因此,一条边的压缩将会删除网格中的两个三角形,一条边和一个顶点。如图4所示。

通过计算每条边的两个压缩代价(一个端点一个压缩代价),可以确定最终将压缩三角形网格中的哪些边删除。基于三角网格外观的变化量,可以计算出删除一条边中的每个端点的压缩代价。具有最低压缩代价的端点的边将被最先删除。如果一条边被定义为不可删除的边,那么其端点的压缩代价相应地设置为一个较大的值。

边的压缩代价由边的长度和三角网格的平坦度共同决定,三角网格的平坦度是指那些环绕将被删除端点的边的两侧三角网格的平坦度。假设要计算图5中所示的端点V1的删除代价,如图中所示在边压缩的过程中,端点V1被移到端点V2的位置。首先计算端点V1处的法向量N,N为环绕该端点的所有三角形的法向量的平均值。

细节层次简化是实时3D图形学中应用比较多的一项技术,通过这种技术,可以简化游戏中的角色或场景的复杂度,同时也可以采用不同分辩率的模型来显示复杂角色或场景的不同物体,以满足实时3D的要求。

参考文献:

[1] 珍妮·诺瓦科.游戏设计完全教程[M].糜晓波,译.上海:上海人民美术出版社,2008.

游戏程序范文第4篇

邮政储蓄银行正式被批准成立,在中国金融史上无疑是具有历史性的创举,其意义有:有利于银监会依法将邮政储蓄纳入银行业监管范畴,防范和化解邮政金融风险;进一步加大邮储资金支农力度,提高农村金融服务的覆盖面和满足度,等等。

笔者以为,以上只不过是一些明性意义,其中的“隐性”意义才是关键所在:一是通过让邮政储蓄银行在农村地区开展业务,给农村信用社以竞争的压力,以活跃农村金融市场;二是满足邮政储蓄资金自主运用的需要,即解决邮政储蓄庞大的资金出路问题——全国邮政储蓄网点已超过36000个,储蓄存款余额突破1万亿元,市场占有率高达8.99%,已成为仅次于四大国有商业银行的第五吸储大户。

无论是明性还是隐性的意义,邮政储蓄银行或多或少是一种带有政策色彩的制度安排,而这种“政策性”,必然有悖于其市场化的“自主经营、自负盈亏”的经营宗旨,这难免令人担心新成立的邮政储蓄银行会不会重蹈当年农村信用社之覆辙——1996年,农村信用社与农行脱勾,走上了“独立经营”之路。在“服务三农”的政策导向下,农村信用社一直游走于市场和政策之间,即一方面为了生存必须寻求非农业的资产经营项目,另一方面却不得不发放高风险低收益的农业贷款。其最终结果是,农村信用社既没有很好地服务于“三农”,经营状况更不见好转。有鉴于此,最近有关部门不得不出台有关政策,不惜让农村信用社“花钱买机制”。

邮政储蓄银行从1992年的议案提交到现在正式批准成立,虽然走过了十多年的筹备过程,但一些政策导向仍有所欠缺:如邮政储蓄银行和农村信用社都是自主经营、自担风险、自负盈亏、自我约束的独立法人,同样地服务于“三农”,在未来的发展道路上,各自的定位如何、怎样才能竞争?另外,一些邮政储蓄机构违规经营严重,内控薄弱,资金案件不断发生,在基层网点没有得到有效治理之前,“自上而下”的贯彻方式势必影响政策执行的效果;以邮政储蓄的现有人员构成、知识结构以及运作方式来看,邮政储蓄部门根本不具备对贷款风险的识别和控制能力,一旦开展银行经营业务,必将带来极大的经营风险;邮政储蓄银行资金充裕,但其业务对象仅限于农民,农村金融市场消化得了吗?虽说农村金融市场对资金的需求缺口巨大,但这种需求必须以渐进渗透的方式进行,否则,大门打开过快,需与求的不平衡可能会孕育着极大的风险。

游戏程序范文第5篇

关键词:进水口;程序优化;高位油箱;补油

1 概述

某水电站共有4台水轮发电机组,配置两套进水口液压泵站,其中#1、#2机进水口闸门共用一套液压泵站,#3、#4机进水口闸门共用一套液压泵站。高位油箱液位控制采用模拟量主用,开关量备用的“一主一备”模式,此模式为电力行业内的成熟控制模式,能够有效可靠的控制油位在正常油位。

目前,高位油箱在运行过程中存在液位传感器故障时有补油溢出风险及同时收到互锁信号时无法正常补油的问题,为解决这些问题,现场对进水口闸门控制系统程序中的高位油箱补油程序进行优化,使进水口闸门控制系统补油完善。经过此次优化,彻底解决了上述问题,经试验验证效果良好,供参考。

2 运行中出现的问题

2.1 高位油箱液位传感器故障

进水口闸门控制系统运行中曾出现高位油箱油位传感器测量油位大幅波动的现象,当油位传感器故障,测得油位(故障情况下)低于开始补油油位时,进水口闸门控制系统将按照预设程序启动补油流程,而因为油位传感器故障无法测得实际油位,此时,高位油箱存在补油溢出的风险。

2.2 同时收到互锁信号时无法正常补油

正常情况下,两台机进水口闸门不会出现同时补油的现象,其中一台机开始补油后将输出闭锁信号至另一台机的进水口闸门控制系统,闭锁补油流程,但是当同一泵站内两台机高位油箱补油流程在10s内先后启动时,进水口闸门控制系统收到对侧开出的互锁信号候将闭锁补油流程,导致两台机高位油箱均不能正常补油。

3 问题处理

3.1 将油位开关“停止补油”信号引入补油流程

优化前的进水口闸门控制系统高位油箱依据油位计及油位开关两套自动化元件进行补油。油位计输出模拟量信号,油位开关输出开关量信号。补油流程为:当模拟量信号无故障时,以模拟量为主,当油位小于开始补油油位时,开始补油;油位大于或等于停止补油油位时,停止补油。当模拟量信号故障时,切换至开关量信号控制,当“开始补油”信号动作时,补油开始;“停止补油”信号动作时,补油停止。

程序优化后,在以模拟量控制为主时,将“停止补油”开关量信号引入高位油箱补油流程,当“停止补油”开关量信号由01动作时,停止补油、报高位油箱油位高报警并退出补油流程。

3.2 补油互锁功能优化

优化前,同一泵站内两台机高位油箱在10s内先后满足补油条件(当油位小于开始补油油位,或“开始补油”开关量信号动作)时,两台机进水口闸门控制系统分别延时10s输出闸门互锁信号,此闸门互锁信号可中断自动补油命令却无法复位自动补油命令,导致两台机高位油箱均不能正常补油现象。优化后,将闸门互锁信号并入自动补油命令复位条件中,当#1(#3)机进水口高位油箱满足补油条件后,延时10s输出闸门互锁信号,#2(#4)机进水口闸门控制系统收到互锁信号后中断自动补油命令并复位补油流程,当#1(#3)机进水口高位油箱补油结束后,#2(#4)机再继续补油,反之亦然。

3.3 程序优化

为解决上述问题,对进水口闸门控制系统高位油箱补油程序进行了优化,其优化前和优化后的程序见图1~图4。

4 试验验证

4.1 停止补油逻辑验证

依据高位油箱当前油位,模拟相应条件,使得高位油箱补油(在正常油位范内,不存在补油溢出风险),在补油过程中观察高位油箱油位变动情况及油位开关“停止补油”开关量信号动作情况,在“停止补油”开关量信号动作时停止补油。

4.2 补油互锁逻辑验证

依据高位油箱当前油位,模拟相应条件,分别在两台机进水口闸门控制柜触摸屏上先后(10s内)修改开始补油油位参数,使两台机进水口闸门高位油箱满足补油条件,两台机进水口闸门均正确补油,互不干扰。

5 结束语

通过以上问题处理,彻底解决了进水口闸门控制系统高位油箱补油存在的问题,提高了设备可靠性,确保了机组安全稳定运行,可为其它企业类似问题的解决提供参考。

参考文献