李亞男 王寧（中國石油遼陽機(jī)電儀研修中心，遼寧 遼陽 111003）

三維仿真模擬應(yīng)急處置、演練與考核系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

李亞男 王寧（中國石油遼陽機(jī)電儀研修中心，遼寧 遼陽 111003）

通過應(yīng)急救援培訓(xùn)演練基地建設(shè)，建成三維仿真應(yīng)急處置、演練的仿真培訓(xùn)考核系統(tǒng)。精心設(shè)計(jì)培訓(xùn)課程，開辟新的培訓(xùn)手段，通過反復(fù)的三維仿真應(yīng)急救援處置演練，使應(yīng)急指揮人員、操作人員、應(yīng)急救援專業(yè)隊(duì)伍熟悉救援過程、應(yīng)急預(yù)案響應(yīng)流程，增強(qiáng)指揮人員與救援人員配合默契程度，提高應(yīng)急處置能力，確保第一時(shí)間完成救援任務(wù)，增強(qiáng)培訓(xùn)效果。

三維仿真;應(yīng)急處置;演練;培訓(xùn)

石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置具有連續(xù)作業(yè)、高溫、高壓、高熱、易燃易爆且設(shè)備昂貴等特點(diǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)過程中一旦發(fā)生緊急情況，不能及時(shí)正確處置其后果不堪設(shè)想。傳統(tǒng)的應(yīng)急培訓(xùn)模式存在一定的局限性，不但受時(shí)間、空間的限制，而且受到人力、資源、經(jīng)費(fèi)、組織實(shí)施等方面的限制。如何讓應(yīng)急仿真培訓(xùn)系統(tǒng)更加合理有效,對保證培訓(xùn)效果,提高培訓(xùn)效率都有著十分重要的意義。在此背景下，有必要進(jìn)行三維仿真模擬應(yīng)急處置、演練與考核系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用。本文就將對此予以說明。

1 開發(fā)功能介紹

1.1 系統(tǒng)功能描述

系統(tǒng)綜合運(yùn)用分布式交互仿真、三維建模、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)開放的三維虛擬仿真培訓(xùn)平臺(tái)，為學(xué)員在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上建立一系列與真實(shí)災(zāi)害環(huán)境一樣的演練環(huán)境，使學(xué)員感覺“身臨其境”，使學(xué)員在整個(gè)應(yīng)急演練過程中猶如實(shí)戰(zhàn)演練一般。還可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)在線培訓(xùn)和考核，既可進(jìn)行單人單科目操作，也能進(jìn)行多人協(xié)同操作培訓(xùn)與考核。

網(wǎng)絡(luò)化培訓(xùn)管理平臺(tái)（見圖1）可以為所有學(xué)員在任何時(shí)間、地點(diǎn)提供應(yīng)急演練環(huán)境。此外，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下學(xué)員在此環(huán)境中按照職能和任務(wù)的不同，扮演不同的角色進(jìn)行應(yīng)急任務(wù)演練，可實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)各角色相互合作，多人協(xié)同演練，完成所設(shè)定的應(yīng)急任務(wù)，以考核培訓(xùn)對象對應(yīng)急預(yù)案的掌握程度。

圖1 網(wǎng)絡(luò)化培訓(xùn)管理平臺(tái)布置圖

1.2 系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容

系統(tǒng)建設(shè)包括550萬噸/年常減壓裝置、100萬噸/年加氫裂化裝置等7套煉油、化工、油品儲(chǔ)運(yùn)三類的典型生產(chǎn)裝置及典型場所逃生的三維仿真模擬應(yīng)急演練與考核系統(tǒng)。包括：工藝動(dòng)態(tài)仿真模型、控制系統(tǒng)仿真模型、三維虛擬裝置模型、三維虛擬人物模型、三維交互操作模型、操作指導(dǎo)和評價(jià)模型。

2 應(yīng)用功能介紹

各裝置的三維應(yīng)急演練系統(tǒng)應(yīng)能準(zhǔn)確地模擬應(yīng)急演練過程中工藝動(dòng)態(tài)仿真模型、控制系統(tǒng)仿真模型、三維仿真模型之間實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的聯(lián)動(dòng)反映，能正確表現(xiàn)出應(yīng)用演練過程中各種操作導(dǎo)致的裝置工藝參數(shù)變化、控制系統(tǒng)狀態(tài)及變化、設(shè)備狀態(tài)及儀表指示變化等。實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)各種工況模擬和動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的災(zāi)情蔓延模擬。

課程設(shè)置總體思路是按照國家應(yīng)急救援培訓(xùn)要求，以實(shí)用、適用為出發(fā)點(diǎn)，分層次、分側(cè)重點(diǎn)、分階段培訓(xùn)，以培養(yǎng)員工應(yīng)急意識(shí)和提高理論與技能水平為目標(biāo)。主要根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際和工藝流程，全面準(zhǔn)確地梳理各崗位危險(xiǎn)源，明確各崗位所需共性的和特有的應(yīng)急知識(shí)和操作技能。應(yīng)急培訓(xùn)基本內(nèi)容應(yīng)包括：工作環(huán)境危險(xiǎn)因素分析；危險(xiǎn)源和隱患辨識(shí)；本企業(yè)、本行業(yè)典型事故案例；事故報(bào)告流程；事故先期處置基本應(yīng)急操作；個(gè)人防災(zāi)避險(xiǎn)、自救方法；緊急逃生疏散路線；初級衛(wèi)生救護(hù)知識(shí)；勞動(dòng)防護(hù)用品的使用和應(yīng)急預(yù)案演練等。

3 可實(shí)現(xiàn)的培訓(xùn)效果

在建立以上煉油、化工企業(yè)典型裝置和典型災(zāi)害場景的基礎(chǔ)上，建立三維仿真模擬應(yīng)急演練與考核系統(tǒng)，使系統(tǒng)具備為應(yīng)急指揮人員、作業(yè)人員、應(yīng)急救援專業(yè)隊(duì)伍提供應(yīng)急處置技術(shù)方案、差異化考核平臺(tái)以及?；湫褪鹿拾咐榫霸佻F(xiàn)、處置功能。

3.1 提升應(yīng)急救援能力和應(yīng)急預(yù)案改進(jìn)與完善

3.2 生產(chǎn)操作人員技能培訓(xùn)

3.2.1 新裝置開工、轉(zhuǎn)崗人員、新入職人員培訓(xùn)

利用仿真系統(tǒng)對操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，可以縮短新建生產(chǎn)裝置開工時(shí)間，節(jié)省開工費(fèi)用。現(xiàn)已應(yīng)用于遼陽石化公司油化廠轉(zhuǎn)崗人員培訓(xùn)，由于工藝技術(shù)人員和操作人員可以在仿真系統(tǒng)對新裝置的開停工進(jìn)行培訓(xùn)和研究，將為裝置一次開車成功奠定基礎(chǔ)。在仿真系統(tǒng)上對轉(zhuǎn)崗人員或新入廠的工人與技術(shù)人員進(jìn)行技能培訓(xùn)會(huì)比下廠實(shí)習(xí)獲得好得多的效果。

3.2.2 在崗人員技能培訓(xùn)

通過模擬正常運(yùn)行和各種事故過程的現(xiàn)象和操作，提高操作人員技術(shù)水平、事故預(yù)防能力和事故處理能力和裝置運(yùn)行水平。利用仿真培訓(xùn)系統(tǒng)上，可以有計(jì)劃地培訓(xùn)一人多崗的操作技能人才。

3.3 操作人員技能考核與鑒定

仿真培訓(xùn)系統(tǒng)作為技能考核手段，技術(shù)先進(jìn)，評分科學(xué)，可以與員工技能鑒定考核和職業(yè)技能競賽做到很好結(jié)合。

3.4 裝置生產(chǎn)指導(dǎo)功能

根據(jù)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)可以進(jìn)行開、停工操作方案的試驗(yàn)與優(yōu)選，生產(chǎn)操作指導(dǎo)，控制系統(tǒng)優(yōu)化以及裝置改造方案的試驗(yàn)與優(yōu)選。

4 結(jié)語

中國石油遼陽機(jī)電儀研修中心通過國家應(yīng)急救援培訓(xùn)演練基地建設(shè)，應(yīng)用三維仿真模擬應(yīng)急處置、演練與考核系統(tǒng)，精心設(shè)計(jì)培訓(xùn)課程，開辟新的培訓(xùn)手段，使應(yīng)急指揮人員、作業(yè)人員、應(yīng)急救援專業(yè)隊(duì)伍熟悉救援過程、應(yīng)急預(yù)案響應(yīng)流程，增強(qiáng)指揮人員與救援人員的應(yīng)急處置能力，確保第一時(shí)間完成救援任務(wù)，不僅可以明顯提高培訓(xùn)效果，而且節(jié)省培訓(xùn)費(fèi)用，縮短培訓(xùn)時(shí)間，是一種高效的培訓(xùn)手段。更有利于為國家和企業(yè)培養(yǎng)應(yīng)對突發(fā)事件和應(yīng)急搶險(xiǎn)救援人才，使應(yīng)急救援工作更加科學(xué)、及時(shí)、規(guī)范、高效，為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1]陳福龍;化工動(dòng)態(tài)仿真建模平臺(tái)的研究與開發(fā)《北京化工大學(xué)》2013年.

[2]杜薇，徐建，孟祥海，郭緒強(qiáng)；煉油化工仿真實(shí)踐教學(xué)與建設(shè)《大學(xué)教育》2014年15期.