虚拟现实技术在化工仿真系统中的应用研究

本文介绍了虚拟现实技术在化工仿真系统构建和实现中采用的技术方法和应用现状,在此基础上,对今后研究开发有效模拟化工生产状况的仿真系统的发展方向作出了分析。     

热力系统仿真中虚拟现实技术的应用

作业工面高新技术,虚拟现实技术是计算机技术、自动化技术、传感器技术和人机和谐交互技术的完善结合,已成为新兴的研究热点,并在某些领域得到应用。本文从虚拟现实技术和过程仿真技术的特点,以热力系统为研究对象,论述了虚拟现实技术在仿真领域的应用,探讨虚拟现实技术在热力系统仿真的应用可能、技术基础、实现途径和设计方法,同时陈述有待解决的关键问题。     

云计算技术在化工仿真教学中应用的展望

云计算是在分布式计算、并行计算、网格计算的基础上提出的一种新型计算模型,它提供了可靠安全的数据存储、强大的计算能力和方便快捷的互联网服务。云计算将给IT行业带来重大的变革,同样将对教育领域产生重要而深远的影响。该文介绍了云计算的含义、基本原理和对未来化工仿真教学系统发展的影响,分析了云计算对化工仿真教学将产生的积极影响和意义。     

虚拟现实在化工仿真中的应用

化工仿真主要是针对真实的装置以及流程进行数学模型建立的,其能通过仿真机实现服务教学以及科研等的技术。在计算机模拟化工生产过程中,其能产生真实的生产环境,也能对实验以及实践环节的教学过程进行优化。主要对在化工仿真中如何应用虚拟现实进行探讨分析。     

流程工业虚拟工厂的实现技术探讨

针对目前高校和科研院所的实验室普遍缺乏面向流程工业全企业实验对象,探讨了基于单元模拟的全企业流程仿真实现技术,基于虚拟现实的三维场景实现技术以及流程仿真、三维场景和上层综合应用之间的信息交互技术,给出了兼具直观性和灵活性的虚拟工厂实现方案。并以某一实际炼化企业为背景,具体介绍了虚拟炼油厂的开发过程并对其应用进行了分析。这为综合自动化课程教学和相关研究提供了高精度、低成本的实验研究对象,且具有高展示性、扩展性和组合性等优点。     

智能化现代工厂虚拟仿真实习在应用型化工人才培养中的应用

开展虚拟仿真实践教学是推进现代信息技术与教育教学深度融合的重要举措。文章介绍了上海应用技术大学自主研发的现代化工厂虚拟仿真教学软件的内容、功能、操作流程及其在教学中的应用。该软件采用互联网在线和虚拟现实技术构建智能工厂实景,实现了化工教学与实习的数字化和网络化,有助于提高实习效果和学生实践能力。     

基于虚拟现实和多媒体的硫酸生产过程仿真培训系统的研究

论述了虚拟现实和多媒体技术的主要特征及技术组成，研究了硫酸生产过程的仿真培训系统与虚拟现实、多媒体技术的关系，基于虚拟现实和多媒体技术的硫酸生产仿真培训系统具有人机交互自然性、信息处理多样性、虚拟环境真实性等优点，研究和开发此系统具有十分重要的意义。     

虚拟现实技术在城市交通仿真系统中的应用

我国在积极推进综合交通运输体系建设的背景下,数字交通建设提上进程,进一步满足了城市化发展的需要,有效解决了城市交通建设与土地资源存在的尖锐矛盾问题。在数字交通发展的过程中,城市交通仿真系统发挥着重要作用,凭借三维可视化仿真的手段,通过操作计算机终端,可实现对城市交通运输系统的在线仿真。为进一步优化城市交通仿真系统的功能,发挥该系统的最大价值,本文重点分析了虚拟现实技术在城市交通仿真系统中的应用,以供参考。     

化工流程虚拟装配系统的开发

为研究化工流程的虚拟装配,建立了化工厂三维场景和化工设备模型。通过为每个单元设备接口添加装配属性和仿真属性,建立了可装配单元设备模型。提出了一种在两种视图下对虚拟设备进行拖动并装配的方法。当装配台设备与克隆台设备满足装配约束条件时,可装配端口自行对齐并提取装配点位置,设备从克隆台移除的同时自动修正装配位置添加到装配台节点上。以某合成流程为例进行演示,结果表明该装配方法高效正确,实现了化工流程的虚拟装配。     

基于虚拟现实技术的数字化工厂仿真与优化研究

计算机技术的快速发展,使得越来越多的企业进入信息化生产管理时代.虚拟现实技术和数字化工厂作为企业信息化建设的重要组成部分,已被越来越多的企业所接纳,并在其中发挥了重要的经济效益.本文基于虚拟现实技术,对数字化工厂进行了的布局仿真、工艺规划、物流仿真3个模块进行了分析,并构建了仿真模型,并提出了优化方案.通过实验仿真,对...     

虚拟现实在安全评价中的应用

探讨了虚拟现实技术在安全评价中的应用。通过介绍虚拟现实技术(VirtualReality)的概念、基本原理、应用范围,结合虚拟现实的发展趋势,提出了安全评价中应用虚拟现实技术的体系结构、方法及关键技术。最后应用实例,证明虚拟现实系统应用于化工安全评价是可行的。     

现代化工仿真技术的发展与应用

化工生产过程普遍存在间歇过程多、自动化程度低、工艺复杂、条件苛刻、危险性高等特点。传统的过程研究及开发手段风险大、周期长,需要消耗大量的人力、物力、财力。而利用现代仿真技术建立一套虚拟生产系统,人们可在没有危险的情况下从事相关科研工作;节省实际研究中所需的高额成本;动态搭建并分析反应流程,优化工艺参数,加快整个化工生产研究的进程;与搭建的流程进行人机交互,实时观察各相关设备的工作状态和反应现象;可人为设置故障点,或改变工艺参数, 为应急演练和操作培训提供一种新的思路和实践;为开展化工流程模拟、仿真培训与生产过程可视化监控提供有效的支持。本文介绍了最近国内外在现代化工仿真技术领域取得的进展并探讨了其未来的发展趋势。     

石油与煤路线制乙二醇过程的技术经济分析

传统石油制乙二醇(OtEG)路线严重依赖于石油资源且生产成本高,而我国拥有丰富的煤炭资源,使得煤制乙二醇(CtEG)技术日益受到重视。基于全流程模拟结果,对OtEG和CtEG路线进行了详细的技术经济分析。结果表明,CtEG路线单位产品的能耗比OtEG高2.62 t-ce标准煤;但CtEG具有较好的成本优势,约可节省成本802 CNY·t^-1,但其总投资约为OtEG的2.58倍。适当扩大生产规模可明显提高OtEG和CtEG工艺的经济效益,尤其是降低CtEG的总投资。通过分析原料价格波动对两条路线竞争力的影响发现,当油价低于40 USD·bbl^-1(美元/桶),且煤价高于500 CNY·t^-1时,CtEG与OtEG的生产成本比将高于1.0;当油价高于60 USD·bbl^-1,即使煤价高达850 CNY·t^-1,生产成本比也将低于1.0。此外,CtEG的CO₂排放量和水耗分别比OtEG高约5 t·t^-1和20 t·t^-1     

Towards design guidelines for virtual reality training for the chemical industry

Operator training in the chemical industry is important because of the potentially hazardous nature of procedures and the way operators' mistakes can have serious consequences on process operation and safety. Currently, operator training is facing some challenges, such as high costs, safety limitations and time constraints. Also, there have been some indications of a lack of engagement of employees during mandatory training. Immersive technologies can provide solutions to these challenges. Specifically, virtual reality (VR) has the potential to improve the way chemical operators experience training sessions, increasing motivation, virtually exposing operators to unsafe situations, and reducing classroom training time. In this paper, we present research being conducted to develop a virtual reality training solution as part of the EU Horizon 2020 CHARMING Project, a project focusing on the education of current and future chemical industry stakeholders. This paper includes the design principles for a virtual reality training environment including the features that enhance the effectiveness of virtual reality training such as game-based learning elements, learning analytics, and assessment methods. This work can assist those interested in exploring the potential of virtual reality training environments in the chemical industry from a multidisciplinary perspective.     

DNA computing based RNA genetic algorithm with applications in parameter estimation of chemical engineering processes

Based on RNA genetic operations and DNA sequence model under selection and mutation, an electronic RNA genetic algorithm (RNA-GA) with improved crossover and mutation operator is proposed. The proposed algorithm can be implemented on real biochemical reaction after simple transition, thus, the brute force method of DNA computing can be broken. The convergence analysis of the proposed algorithm shows that RNA-GA with elitist strategy can converge in probability to the global optimum. Comparisons of RNA-GA with standard genetic algorithm (SGA) for typical test functions show the advantages and efficiency of the proposed algorithm. As illustrations, the RNA-GA is implemented on parameter estimation of a heavy oil thermal cracking 3-lumping model and a fluid catalytic cracking unit (FCCU) main fractionator. In both cases, it is shown that the methodology is effective in parameter estimation of chemical processes.     

虚拟设计及制造技术在化工设备中的应用初探

简述了虚拟设计及制造技术的内涵、现状及关键环节。通过对化工设备的虚拟模式的构建，以喷射泵为例。对其数字化建模方法、数值仿真技术、虚拟设计和制造环境进行了初步研究。     

智慧工厂综合管理信息系统开发及应用

国内智慧工厂尚未形成合理的理论体系和操作模式,如何高效、直观、迅速地整合企业所有信息资源,进行辅助智能决策是管理者面临的主要问题.本文从虚拟现实这一建立智慧工厂的关键技术手段出发,分析了其在化工行业各类工厂建模中的难点和问题,运用三维地理信息建模、激光点云扫描、360度全景影像等方法,结合可视化程序设计技术,设计开发了主要应用于工业企业的智慧工厂综合管理信息系统.该系统具备交互浏览、可视化信息查询统计、实时安防监控和预警预报、环境排污实时监测、生产流程和设备实时监测、地下管网管理和安全防护等功能,在企业取得了良好的应用效果,为国内智慧工厂如何建立提供了一种全新的解决思路.     

云计算在水泥企业管理信息系统中的应用分析

随着互联网技术的快速发展,许多水泥企业已逐渐意识到互联网带来的海量信息能开拓企业发展的思路,提高企业的经济效益。本文主要是对现有的水泥企业管理信息系统进行层次分解,再基于云计算体系讨论构建企业云管理的思路,为实现水泥企业高效、低成本的快速发展提供一个参考方向。