虚拟现实技术在油田培训中的应用探讨.pdfVIP

TECHNoLoGYANDMARKET V01．16，No．9，2009 虚拟现实技术在油田培训中的应用探讨 贾月乐， 丁 鹛1 张 静1 王申申2 1．西南石油大学计算机科学学院2．西南石油大学现代教育部成都610500 摘要：我国石油行业发展迅速，职工的素质直接影响到石油企业的效益及安全生产状况，因此，企业对职工的技术 要求越来越严格。钻井模拟器采用基于虚拟现实的虚拟制造技术。开发过程运用多种先进的计算机技术，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。作为针对油田具体情况开发的新型培训系统，钻井模拟器有着积极的意 义。本文重点分析了该系统的开发过程。详述了虚拟现实技术在油田培训钻井井控人员过程中的作用。 关键词：虚拟现实技术培训作用 doi：10．3969，j．is8n．1006—8554．2009．09．003 1．引言 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 我国石油行业的发展与现场地质情况等密不可分，充满着 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 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 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 场培训有一定的局限性，例如：职业培训效果是否良好主要依 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 赖于教师的水平，培训过程没有明确统一的评价标准，针对性 能的虚拟环境，并都归之于虚拟培训环境。 差，没有可重用性等。可见传统的培训技术不但受时间、空间 2．3超时空性 的限制，而且在人力、资源、经费、组织实施等方面都存在很大 虚拟培训环境具有超时空的特点，它能够将过去世界、现 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 在世界、未来世界、微观世界、宏观世界、客观世界、主观世界、 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 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 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。 合，并可随时随地提供给学员进行培训。 钻井模拟器采用虚拟制造技术的概念，开发过程基于现代 2．4可操作性 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 受训者可通过使用专门设备，用人类的自然技能实现对虚 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 拟环境的物体进行操作，就像在现实世界中一样。 训方法。它为用户提供了起下钻、钻进、井控和钻井事故及复 2．5对应性 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 学员的培训内容与虚拟环境是密切对应的。例如，学员要 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 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 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 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 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 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 器有着积极的意义。 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 2．基于虚拟现实技术的虚拟培训 性的开展个性化的教育培训。 该设备是以控制为中心的vM设备，主要用于钻井人才的 3．钻井模拟器视景仿真系统的分析与设计 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 计算机图形学是研究现实场景计算机显示的科学，也是利 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 用计算机处理人