一种融合型三维井控多岗位协同演练系统及方法技术方案

一种融合型三维井控多岗位协同演练系统，包括服务器、教师管理系统和学生机；一种融合型三维井控多岗位协同演练方法，包括以下步骤：S1：演练人员使用电脑或头盔显示器登录安装于学生机中的三维交互式图形系统；S2：在系统内创建服务器及演练人员并加入服务器，演练人员选择融合式三维井控演练模式；S3：教师通过控制台软件模块编辑演练参数，演练人员根据演练要求自行选择需要进行练习的岗位操作，包括钻井演练、完井演练、井下作业演练；S4：演练人员根据步骤S3中所选择的练习内容，进行实际演练操作；S5：结束演练得到系统评分；本发明专利技术能够明显的提高对演练人员的操作经验，为现场作业提供技术支撑和安全保障。业提供技术支撑和安全保障。业提供技术支撑和安全保障。

【技术实现步骤摘要】
一种融合型三维井控多岗位协同演练系统及方法


[0001]本专利技术涉及对技术人员的培训及练习，尤其涉及一种融合型三维井控多岗位协同演练系统及方法。

技术介绍

[0002]石油是现代工业的血液，而海上石油的开采则是石油开采行业的重要组成部分。海上石油的开采具有危险系数高，难度大等特点，因此对于工作人员上岗前的培训以及工作内容熟悉的过程必不可少。
[0003]油气田钻井应急演练虚拟仿真平台运用三维仿真、三维交互、网络通信等技术，构建和实现了钻井演练场景、设备设施、人员情况、环境状况、事故发生发展过程以及人员应急处置过程的仿真模拟与三维交互操作。通过演练系统能够实现典型钻井事故灾害的应急处置模拟演练，可完成应急处置的单人演练与多人联合演练，并能够对受训人员的应急处置操作、突发事件处理、任务完成情况及相关知识点进行演练评价，指出演练过程中存在的问题与不足，可用于对钻井工作人员的应急处置及救援教学培训。
[0004]申请号为CN201510216508.X的中国专利技术申请，公开了一种井喷应急演练模拟系统及模拟方法，它包括程控喷射系统、蓄水池及供水管线、回水管线、应急处理监测系统和上位机，所述的程控喷射系统包括喷头、高压输送管线、水泵、变频器；所述的蓄水池通过供水管线供水，所述的水泵通过变频器与接收来自上位机的控制信号；所述的应急处理监测系统包括设置于井喷现场需要观察的各类仪表、开关上加装的传感检测装置，所述的传感检测装置将采集到的仪表的读数和开关的开关情况发送至上位机。该专利技术井喷模拟系统模拟高压流体连续不断的涌入井筒，喷出地面为设计原则，由清水模拟井底流体，以完全可控的方式从井筒内向上喷射出钻井平台，喷射的液体流量大小和学员的操作联动，由系统自动控制输出。该专利技术能够有效的实现金盆应急演练模拟，但是受限与当时的技术水平，只能实现简单的桌面式演练模式，演练模式不够完善和演练所借助的设备实现的功能也有限。
[0005]申请号为CN201710098419.9的中国专利技术申请，公开了一种煤矿突透水灾害应急疏散模拟方法，根据煤矿突透水灾害应急疏散模拟需求，基于物联网的数据采集与识别，构建矿区地质环境与井下场景，通过突透水点及其相关信息获取、巷道水流模拟、人员逃生行为模拟、以及智能动态路径搜索，实现应急疏散模拟。在VR仿真环境中通过构建地质体、巷道、部分设备，刻画人员疏散、突透水灾害、地层塌陷动态现象，以便观察周围的灾害环境，实施正确的逃生方案；构建安全信息平台，针对应急疏散决策和疏散演练，进行评价与预警。采用先进的前沿技术方法，与煤矿实际情况相结合，为矿井灾害的防治、人员培训、应急救援辅助决策提供技术支撑平台。该专利技术申请应用了当时较为前沿的VR技术与演练系统结合，但是确实对于煤矿突透水灾害应急疏散模拟的方法。
[0006]申请号为CN201910291065.9的中国专利技术申请，公开了一种钻井应急演练模拟系统，包括三维应急救援培训和考核模块、多媒体资源管理模块和柔性应急预案编辑模块；所述三维应急救援培训和考核模块包括服务器端模块、教师端模块和客户端模块；所述多媒
体资源管理模块包括场景文件管理模块和三维场景编辑模块；所述柔性应急预案编辑模块包括预案存储模块、预案转换模块、预案步骤模型对应模块和预案修改模块。该专利技术通过生动、形象的三维动画视频培训课件，实现对设备基本信息、结构组成、工作原理、标准操作以及故障分析等内容的学习。学生可与三维场景进行交互，实现模拟事故现场工艺处置、应急资源部署调度及应急疏散路线指挥，更加直观地模拟出应急事故发生时所采取的应急救援措施。该专利技术提供了一种钻井应急演练模拟系统，但是，并没有使用VR沉浸式技术，增加演练的真实性。
[0007]通过大量检索，发现现在的申请文件中并没有能够达到沉浸式和桌面式或沉浸式与桌面式相融合的的海上油探的工作人员演练的系统。因此，设计一种能够实现该功能的一种人员培训演练的系统，将前沿技术应用在海上油探工作人员演练中，能够高质量地实现演练所要达到的目的，减少海上油探工作人员在实操时出问题的可能性。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供了一种融合型三维井控多岗位协同演练系统及方法，以解决现有的不能够利用现在的前沿科技为海上油气平台工作人员的培训的劣势。
[0009]为实现上述步骤，本专利技术的技术方案如下，一种融合型三维井控多岗位协同演练方法，包括以下步骤：S1：演练人员使用电脑或头盔显示器登录安装于学生机中的三维交互式图形系统；S2：在系统内创建服务器及演练人员并加入服务器，演练人员选择融合式三维井控演练模式；S3：教师通过控制台软件模块编辑演练参数，演练人员根据演练要求自行选择需要进行练习的岗位操作，包括钻井演练、完井演练、井下作业演练；S4：演练人员根据步骤S3中所选择的练习内容，进行实际演练操作；S5：结束演练得到系统评分；步骤S1演练人员使用电脑或头盔显示器登录三维交互式图形系统；步骤S2登录进入的演练人员通过系统加入服务器，选择融合式三维井控演练模式；步骤S3中，演练人员根据演练要求自行选择需要进行练习的岗位操作，包括钻井演练、完井演练、井下作业演练；步骤S4，演练人员根据步骤S3中演练人员所选择的练习内容，进行实际演练操作。步骤S4的实际演练操作包括以下内容：S401接受演练任务列表的主控程序初始化信息,在重置设备状态后,生成每个演练分项的初始化场景及设备状态;S402作业开始后,接受多岗位各角色交互式操作信息。由主控程序统一分析并处理，然后通过unity3D网络架构同步所有参与演练人员的显示终端三维图形状态信息，同时同步执行主控发送的命令;S403命令执行完毕,发送给主控所需的当前场景状态和完成的命令号。
[0010]步骤S5为，教师管理系统根据演练人员的演练操作情况为学生打分，并通过服务器将评分结果发送至演练人员处。
[0011]进一步的，所述演练人员的演练操作情况包括演练人员对各类问题的处理方法、
处理时间、细节把控程度和最终问题的解决程度等评分标准。
[0012]进一步的，所述演练人员通过在系统中添加Interactable组件，融合VR的手柄交互和桌面鼠标点击交互功能，同化演练过程中的各岗位角色与虚拟场景及设备的交互功能。
[0013]一种融合型三维井控多岗位协同演练系统，其特征在于，包括服务器模块、教师机模块和学生机模块；所述服务器模块包括工艺控制模块、演练数据计算模块和通信模块，工艺控制模块根据学生机模块的操作情况模拟演练结果；演练数据计算模块与工艺控制模块一起配合得出更为准确的模拟演练结果；通信模块保障学生机与服务器模块的稳定网络连接；教师机模块包括演练人员管理、演练内容管理、评价管理和控制台软件模块；教师机模块通过服务器模块得到学生机的演练操作数据及结果；学生机模块内部安装有三维交互式图形系统，在演练时将模拟的实景通过桌面显示系统呈现。
[0014]学生机模块配置有虚拟现实头盔和手柄与三维场景进行交互。
[0015]学生机模块还包括有电脑及电脑配件。
[001本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种融合型三维井控多岗位协同演练方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：演练人员使用电脑或头盔显示器登录安装于学生机中的三维交互式图形系统；S2：在系统内创建服务器及演练人员并加入服务器，演练人员选择融合式三维井控演练模式；S3：教师通过控制台软件模块编辑演练参数，演练人员根据演练要求自行选择需要进行练习的岗位操作，包括钻井演练、完井演练、井下作业演练；S4：演练人员根据步骤S3中所选择的练习内容，进行实际演练操作；S5：结束演练得到系统评分；如权利要求1所述的一种融合型三维井控多岗位协同演练方法，其特征在于，所述步骤S5为，教师管理系统根据演练人员的演练操作情况为学生打分，并通过服务器将评分结果发送至演练人员处。2.如权利要求1所述的一种融合型三维井控多岗位协同演练方法，其特征在于，所述步骤S4的实际演练操作包括以下内容：S401接受演练任务列表的主控程序初始化信息,在重置设备状态后,生成每个演练分项的初始化场景及设备状态;S402作业开始后,接受多岗位各角色交互式操作信息。3.由主控程序统一分析并处理，然后通过unity3D网络架构同步所有参与演练人员的显示终端三维图形状态信息，同时同步执行主控发送的命令;S403命令执行完毕,发送给主控所需的当前场景状态和完成的命令号。4.如权利要求2所述的一种融合型三维井控多岗...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，孙长利，冯帆，范丰年，牟小军，李晓刚，李同勇，王哲，张俊楠，赵航，
申请(专利权)人：中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：