TDI工艺动态仿真培训系统的开发

该文针对TDI装置工艺复杂、有关数据资料少、涉及的组分复杂,无法采用经验模型对单元设备进行仿真的实际情况,采用了更为准确的机理模型,并用Euler法求解数学模型,采用了Joback基团贡献法等多种估算算法解决了基本物性和热力学性质计算的问题,开发了多个化工单元仿真公用模块,并按功能把整个仿真系统分解成若干个子系统,优化了系统结构,提高了计算的精确性且很好地满足了实时动态的要求,采用C＋＋语言,成功地开发了TDI生产工艺仿真培洲系统。对生产工艺的仿真表明,该仿真培训系统能较真实地反映装置开停车、生产及事故状态的动态效果,可用于操作人员的培训,也可用于专家对生产工艺优化、诊断和控制方案的研究,在实际应用中取得了良好的效果。     

乙苯装置工艺仿真培训系统开发

以8万吨/年苯乙烯乙苯装置仿真培训系统的开发,对该装置工艺复杂,涉及组分多,无法应用经验模型仿真,故采用严格的机理模型,开发了多个化学单元设备的仿真模块,并采用序贯模块法开发了整个系统的仿真模型,通过有效的计算法,保证仿真速度的实时性和外部特性的逼真。通过验证仿真系统能较真实地反映装置的开停车、生产及事故状态的动态效果,可用于培训操作工,也可用于专家研究生产工艺的优化、诊断和控制方案,在实践中效果良好。     

KBR工艺合成氨装置仿真培训系统开发

在深入分析KBR合成氨工艺特点的基础上,采用仿真模拟技术的员工培训模式,兼顾模型的机理性和仿真的实时性,利用装置设计和实际生产数据,开发了45wt/a合成氨装置全流程模拟仿真培训系统。实际应用表明:系统仿真结果的各项参数指标和生产装置设计数据的相对误差控制在5%以内,能够真实反映实际生产装置的开车、运行、停车和故障处理等生产过程,具有实用性与预防性、可重复使用与经济性、真实性与安全性等诸多特点。本系统不仅可用于仿真培训,还可帮助工艺人员对装置进行动态分析、设计检验和案例研究,具有较高的应用价值。     

一种新型精细化工过程仿真操作培训系统的开发

精细化工过程工艺复杂、操作繁琐,对操作人员的操作技能要求高,但用实际生产装置培训操作人员受到很多限制,需要开发仿真操作培训系统来培训操作人员。而现有的仿真培训系统开发方法不易做到模块化、通用化,开发不方便,因此需要研究新的更高效的仿真系统开发方法。使用通用监控和数据采集组态软件(Supervisory Control and Data Acquisition,简称SCADA)作为图形用户界面开发平台,综合应用机理建模法和动态补偿建模法建立过程动态模型,提出了一种新的基于通用监控和数据采集组态软件(SCADA)过程仿真系统开发模式。通过设计一种动态链接库函数,经过组态软件的数据库把动态模型计算程序和图形用户界面相连,成功地实现了过程仿真培训系统的集成,开发了一种SCADA模式精细化工生产过程仿真培训系统,其组成更加模块化,开发方法更加通用化,更易开发。一套精细化工生产装置的仿真培训实践表明,该仿真培训系统操作运行效果生动逼真,能较好地满足生产操作培训需要,改善了操作培训效果,提高了操作培训效率。     

大型煤化工甲醇精馏过程仿真系统的研究

研究构建大型煤化工甲醇精馏过程仿真平台问题.大型煤化工甲醇精馏过程操作复杂,为了能够更好地分析和预测该过程,本文开发了基于工艺过程机理模型的仿真系统.仿真系统的底层是流程模拟文件,提供过程机理模型和计算平台;顶层是仿真界面,提供人机交互窗口;二者通过Visual Basic接口程序链接.此仿真系统可以为实际的精馏操作提...     

火电机组烟气脱硫仿真培训系统的开发

为了培训火电机组的脱硫运行人员,以360MW火电机组石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统为研究对象,建立了反映整个脱硫工艺过程动态特性的数学模型,并以该模型为基础建立了全工况培训用仿真系统.该系统模拟了整个脱硫工艺中主要的工作过程,包括烟气系统、吸收系统、再热系统、石灰石系统、吸收塔储存系统、石膏制备系统、石膏排放系统,以及公用系统等子系统.整个仿真系统以局域网络为硬件基础,以实际DCS操作和显示为表现形式,真实地模拟了实际现场的动态过程,为脱硫运行人员的正常操作和故障分析提供了一种有效的工具.     

高压加氢裂化装置仿真培训系统开发

针对某石化企业400万吨高压加氢裂化装置,为提高操作人员的操作能力和技术水平,培训器采用建立机理动态仿真模型,通过集成工艺仿真软件、仿DCS学员站软件和总体监控软件,开发出高压加氢裂化装置动态仿真培训系统。系统可设置复杂事故11项,实现了实时切换开工、停工、正常培训的功能,具有较完善的评分系统。仿真实验表明,仿真值与设计值的相对误差均在3%以内,符合动态仿真的精度要求,能够真实反映装置的开停车和生产事故的动态特性,在培训过程中取得了良好效果。     

合成氨装置控制系统仿真

研究合成氨装置控制系统的优化设计问题,合成氨装置过程被控对象具有非线性、时变、时滞、不确定性以及ESD系统中复杂、庞大的逻辑关系运算等特点,导致工厂控制系统开发困难。以某合成氨装置工艺流程和生产过程控制系统为基础,并对装置的控制系统建立仿真系统。首先根据PID,SAMA和联锁逻辑图,分别对过程控制系统和紧急停车系统进行数学和逻辑建模;然后根据已经开发的工艺流程模型,对控制系统模型和工艺流程模型进行组态,完成两者之间的通讯;最后进行系统集成,完成了合成氨仿真培训系统。利用过程控制软件和组态软件进行仿真,结果表明,控制系统能够真实地反映实际装置的动态特性,可以正确进行装置的紧急停车过程和联锁触发响应,对合成氨生产仿真培训系统的开发具有重要意义。     

催化重整装置仿真培训系统的开发

以30万吨/年催化重整装置为对象,研制开发了生产装置全流程、全工况操作的DCS仿真培训系统.该文介绍了系统结构和各部分的功能;同时,结合实例说明了建立包括正常操作、开工和停工的动态仿真培训数学模型的过程,采用机理和经验相结合的方法,既逼真地反映了实际生产过程运行情况,又满足了仿真培训系统的实时要求,为操作人员的培训发挥了重要作用.     

基于虚拟现实的反渗透仿真培训系统研究

针对反渗透海水淡化装置专业技术人员培训周期长、业务针对性差、误操作风险高等问题,集成了HLA/RTI作为分布式仿真支撑工具、虚拟场景生成和绘制工具作为渲染引擎、沉浸式交互设备作为人机接口等关键技术,开发了反渗透海水淡化装置虚拟样机和交互式支撑环境,构建了“过程工艺模型+DCS控制仿真+三维虚拟操作环境”的海水淡化技能培训系统。该系统采用虚拟现实技术直观地揭示了海水淡化真实的工艺原理、操作流程、故障处理方法,可对海水淡化操作和维护人员进行有针对性、自主性和安全性的培训,结合虚拟培训设施,避免了传统培训风险,获得了专业知识和实际经验,并多次用于商务部组织的发展中国家海水淡化管理研修班的培训,具有很好的应用推广价值。     

基于HoloLens的变电站运维仿真培训系统

HoloLens增强现实(Augmented Reality, AR)眼镜为现实世界叠加了逼真的3D全息影像,因此其常被采用为平台来开发基于增强现实技术的变电设备运维仿真培训系统。以HoloLens的主相机作为变电站图像采集设备,采用ASIFT设备局部特征识别方法、人工编码标识识别方法和基于光学字符识别技术（OCR）的设备标牌识别方法相结合,实现变电站不同大小和不同形状设备的可靠识别;通过视觉方法寻找人工标识特征点或设备特征点对目标设备进行精确定位和初始化注册,并利用HoloLens的空间锚点（Anchor）技术,实现目标设备的快速跟踪和注册;构建基于增强现实的变电设备运维学习、训练和考核环境,并进行示范验证。本文通过拓展现有实训系统的功能,提升了现有实训系统的实用性、交互性与体验感,提高了培训的效果和效率。     

某雷达维修训练模拟器的设计与实现

维修训练模拟器应用于教学可降低对实装的损耗,训练针对性更强,效率更高。在分析某型雷达特性的基础上提出了虚实结合的设计思想,按照模拟系统与实装系统结构相同、功能一致,控制过程相同、逻辑一致的基本要求,规范了操作训练和维修训练指标,以及模拟器的体系结构。采用与实装一致的组合面板建立一个逼真的人机交互操作环境,通过虚拟装备和典型实装部组件构建系统硬件环境;采用虚拟装备分系统结合典型实装部组件,构建模拟维修训练环境,利用虚拟及真实测量工具实现装备维修模拟训练;设置信息交互接口,以实现与数据传输系统和仿真分布交互平台间的互联。该训练模拟器操作简便,可靠性高,为装备操作和维修提供了训练和考核环境。     

船用回声测深仪仿真设备

为了减小船员培训中使用回声测深仪真实设备的成本,以及作为航海模拟器的一部分,开发回声测深仪的仿真设备很有必要。为了与真实设备在操作和功能上达到高度一致,设计了一种海底回波生成的算法,模拟了海底回波与杂波的显示,以及设计了一种能用鼠标拉动旋钮旋转的算法对回声测深仪真实设备的旋钮操作进行了模拟,并且对界面的实现进行了简单的阐述。在此基础上,利用Visual Studio 2010对SKIPPER公司GDS101型号的回声测深仪进行了仿真实现。实践表明该仿真设备可模拟回声测深仪的全部功能,仿真效果良好,并已应用在航海仪器智能评估系统中。     

喷洒车半实物仿真训练系统研究

“喷洒车半实物仿真训练系统”是集机、光、电、信号处理、模式识别、计算机技术于一体的先进的防化兵洗消实时仿真训练系统，只需将新式装备的三维模型导入到系统中就可以完成对各种新式装备的训练任务。系统基于软件平台Multigen Creator和Vega Prime开发，采用激光定位技术、实时图像识别技术、动态构建虚拟战场环境技术、粒子系统技术等实现了洗消分队技术、战术演练，洗消能力评估和新装备洗消作业规范的协同制定。该系统可代替实车完成技．战术训练，产生了显著的军事、经济效益。     

锅炉仿真培训系统

该文介绍一套锅炉仿真培训系统 ,提出开发该系统采取的实物仿真和数字仿真并举的总体方案 ;介绍了该系统硬件的现场改造、构成和实物系统的逼真性、合理性 ;陈述了系统软件结构和实现的功能 ;给出一组操作技能评价规则和实现锅炉操作自动评价的解决方法 ;论述了系统的难点、特点和实际应用情况及带来的经济社会效益。     

基于ARM的某型火箭炮角限位器模拟系统设计

为减少装备损耗,展现某型火箭炮角限位器工作过程和常见故障,设计了基于ARM的角限位器模拟训练系统;以TX2440A开发板为基础,设计了高低角限位器模拟装置、方向角限位器模拟装置和输入输出控制显示电路;采用Linux C++多线程编程技术和QT技术,设计了硬件驱动程序,驱动调用程序和软件操作界面,实现了两种角限位器工作过程和常见故障的模拟;实验结果表明,该系统能准确、实时地反映角限位器的工作状态和故障现象,为教学训练提供了可靠的平台。     

某型防空导弹半实物仿真训练模拟系统设计

目前,某型战术防空导弹是我军主要野战防空兵器,具有技术先进、命中率高、机动性强等优点,但由于装备昂贵和一次性使用的特点,不易开展大量实装训练,以致影响了装备形成战斗力.文中运用系统仿真技术,针对防空部队某型防空导弹操作人员日常操作训练的需要,考虑部队实际应用环境和条件,设计了用于某型防空导弹操作训练的基于Pc(Personal Computer)的半实物仿真训练模拟系统,主要阐述了系统设计需求分析、系统体系结构设计,以及实现该半实物仿真训练模拟系统涉及的主要难点和关键技术,为最终实现该系统奠定了基础.     

基于WinCE的自行火炮火控系统模拟训练器软件设计

针对实装训练中装备数量不足、组织展开难度大、成本高的现状,根据实装训练战技指标和功能要求,研发了一套基于WinCE的火控操作平台模拟器软件. 在简要介绍WinCE及开发环境的基础上,重点介绍了模拟训练器软件的底层环境,重要模块的设计方法. 经过实际教学检验,该模拟训练器运行稳定,极大提升了装备训练效率.     

基于DirectX的程控电话交换机仿真实现

由于程控电话交换机比较昂贵,并且对交换机设备的培训和维修会间断正常通信。因此,一个可选的方式是开发程控电话交换机训练模拟软件,以达到同样的训练效果。用Visual C＋＋ 2008＋DirectX的蒙皮骨骼动画方法开发程控电话交换机训练模拟器。     

基于虚拟技术的某型装备训练考核系统设计

某型装备系统组成复杂,技术含量高,使用真实装备进行实操训练会带来效率低、成本高、物资浪费大和装备损耗率高的问题,为了解决此问题,本文研究利用计算机技术研制该装备的虚拟训练考核系统。利用建模软件按1:1比例制作装备的高精度三维实体模型,进行组装、渲染和降面处理后,导入交互软件进行人机交互编译。在编译中研究解决了动作设计、碰撞检测、干涉消除问题;同时以操作用时、正误率、协同效果等因素设计研制了训练考核系统;利用交互软件的二次开发功能,研究解决了组网训练问题,实现了多名号手协同训练的功能。该系统在不动实装的情况下可以实现对某型装备的训练考核,提高了训练效率,减少了资源浪费。本文利用虚拟技术可以实现了对装备的训练考核,将模型进行适当修改后,可以研制其它装备虚拟训练考核系统,该研究方法技术含量高,实用性强,对部队接收新装备后进行训练具有较高的应用价值。