能源化工三维可视化管理系统

能源化工三维可视化管理系统
能源化工产业三维可视化管理系统有别于简单的虚拟仿真浏览,他的实用价值体现在数据的三维可视化,场景基于真实的三维数据搭建,除常见的浏览功能外, 油罐的储量,油位的高度,仪表的指针,都基于硬件采集数据,实时地体现在三维场景中,通过点击场景中的模型,可以很方便地进行设备详细信息的查询,



主要有以下功用:

  1. 分层管理,根据用户定义类别进行分层显示,如消防系统、输油系统、排水系统等;
  2. 属性查询管理,通过点击场景里的模型查询相应的属性并对属性进行管理;
  3. 数据的三维可视化,油罐的储量,油位的高度都基于硬件采集数据,报警状态都实时地体现在三维场景中,直观地进行决策;
  4. 工艺培训功能,对错综复杂的管网进行分层显示,按照实际操作工艺流程进行模拟;
  5. 应急预案演示培训,对各种应急预案进行真实模拟,模拟事故发展进程,对各岗位人员采取的措施进行考核,对各个措施及时间进行判断,对各种情况进行模拟,方便地进行岗位进行培训考核。

我国石油行业的发展与现场地质情况等密不可分,充满着危机和挑战。对于员工的能力和安全意识要求很高,传统的进场培训有一定的局限性,技术不但受时间、空间的限制,而且在人力、资源、经费、组织实施等方面都存在很大问题。尤其对于危险作业或不具备实验条件的高级培训,传统的培训方式更是难以实现。传统培训模式的局限性制约了人们所期望的培训质量和培训效率,满足不了现代社会的需求。 钻井模拟器采用虚拟制造技术的概念,开发过程基于现代计算机控制技术、计算机仿真技术、计算机图形技术、计算机网络技术,并结合了钻井工程的实际工艺,改变了原有的钻井培训方法。它为用户提供了起下钻、钻进、井控和钻井事故及复杂情况处理等作业的操作过程模拟,主要用于钻井司钻、钻井技术人员的操作培训和安全培训,并为学员培训考核提供了教师评分系统,解决了传统培训过程中客观上无法解决的技术难题。作为新型的针对油田具体情况开发的培训系统,钻井模拟器有着积极的意义。
2.基于虚拟现实技术的虚拟培训 该设备是以控制为中心的VM设备,主要用于钻井人才的培训。这套虚拟培训设备运用虚拟现实技术,真实生动的模拟了钻井工艺流程的细节。学员能够通过对仿真钻机设备的操作,直接观察到钻井平台上的活动以及操作结果,最终达到让培训人员掌握正确操作过程的效果。虚拟培训有以下特征: 2.1 仿真性 在虚拟现实技术支持下,虚拟培训设施与真正的培训设施功能相同,操作方法也一样,学员通过虚拟培训设施训练技能与现实培训基地里同样方便。这是因为虚拟培训环境无论是现实的环境还是构想的环境,都是虚拟的但又是逼真的。理想的虚拟环境应该达到使受训者难以分辨真假的程度。 2.2 开放性 虚拟培训环境可以为所有受训者在任何时间、地点提供各种培训的场所。 实际上,虚拟培训环境的内涵是广泛的,它不同于传统的培训基地概念,它具备可以进行类似于传统培训项目的环境,但更擅长的是使学员置身于培训项目对象中的逼真环境。凡是受训者可以通过有关器具操作,来学习或训练某种技能的虚拟环境,并都归之于虚拟培训环境。 2.3 超时空性 虚拟培训环境具有超时空的特点,它能够将过去世界、现在世界、未来世界、微观世界、宏观世界、客观世界、主观世界、幻想世界等拥有的物体和发生的事件单独呈现或进行有机结合,并可随时随地提供给学员进行培训。 2.4 可操作性 受训者可通过使用专门设备,用人类的自然技能实现对虚拟环境的物体进行操作,就像在现实世界中一样。 2.5 对应性 学员的培训内容与虚拟环境是密切对应的。例如,学员要学习飞行器驾驶技术,那么虚拟环境就是飞行器飞行的模拟环境。对应性将能为受训者设定各种复杂的情况,以提高受训者的应变能力,从而使得他们在实际环境下能得心应手的处理各种情况。另外,虚拟现实技术能按每个学员的基础和能力,对应性的开展个性化的教育培训。
3.钻井模拟器视景仿真系统的分析与设计 计算机图形学是研究现实场景计算机显示的科学,也是利用计算机处理人类所能看见的图景的手段和方法。视景仿真技术是以计算机图形学为理论基础的三维模型动态显示技术,基本原理是:根据观察点及观察方向对场景进行实时计算和实现,并做到对三维复杂环境中物体运动的实时交互控制,产生良好的动画效果。实现三维模型视景的实时动态显示,一方面要求计算机硬件有高速运算能力和很强的三维图形处理功能;另一方面还要求在算法和软件上有所发展,以便在硬件平台上取得更好的实时动态显示效果。视景仿真系统是钻井模拟器的重要组成部分,它提供给用户一个三维的真实感视觉环境。