燃气公司员工操作仿真与模拟培训系统的设计与实现

论文摘要

燃气行业是一个高危行业,天然气是一种易燃易爆的洁净能源,要求管道燃气企业的操作岗位人员必须具有专业化的燃气理论知识和过硬的操作技能,才能确保企业的本质安全。通过当前比较流行的仿真模拟技术实现的模拟培训系统在诸多行业中已有比较成熟的应用,尤其在化工企业中应用上比较广泛,该类系统主要是通过合理、安全、多频次的对员工进行仿真操作模拟训练,以达到提高员工实际操作技能的目的。首先,论文阐述了国内外E-Learning在线学习系统的研究与发展现状,引出了虚拟现实技术与E-Learning在线学习相结合的培训系统模式。其次,通过分析虚拟现实系统使用的各项技术,包括Creator建模技术、Vega仿真渲染技术和PCI-1714数据采集技术的功能特征与应用,给出了本系统的总体技术框架。最后,通过分析燃气行业标准与燃气公司需求,对燃气行业关键设施进行三维建模,并进一步实现了设施工作原理的动态演示和模拟;通过对数据采集卡接口的二次开发实现了对燃气公司现有小型实验系统的监控,从而可以实时采集员工操作时的各项燃气设备参数,为考核员工实践操作技能提供依据。简言之,本论文的总体思路是依据燃气传输的行业标准,通过使用虚拟现实的相关技术,对燃气传输设备进行模拟仿真,向燃气公司员工演示燃气设备的结构原理及燃气传输系统运行规律,从而提高员工的理论水平和实践能力。结论表明燃气公司员工操作仿真与模拟培训系统具有相当的理论价值与应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的背景及研究目的
• 1.1.1 课题来源
• 1.1.2 研究目的
• 1.2 与本课题有关的国内外研究状况
• 1.2.1 国外的发展
• 1.2.2 国内的发展
• 1.3 本课题研究的主要内容
• 第2章 与本课题相关的技术
• 2.1 三维建模
• 2.1.1 三维建模方法
• 2.1.2 Creator 建模工具
• 2.2 三维模拟
• 2.2.1 模拟仿真原理
• 2.2.2 模拟仿真应用开发
• 2.3 数据采集
• 2.3.1 PCI-1714 板卡功能结构介绍
• 2.3.2 PCI-1714 板卡模拟量触发模式
• 2.3.3 A/D 采样时钟源
• 2.4 本章小结
• 第3章 系统的设计
• 3.1 需求分析
• 3.1.1 系统功能要求
• 3.1.2 系统安全性要求
• 3.1.3 系统用例图
• 3.2 总体功能结构设计
• 3.3 开发平台
• 3.4 系统体系结构
• 3.5 三维模型设计
• 3.5.1 模型设计
• 3.5.2 模拟算法设计
• 3.6 系统主要功能模块
• 3.6.1 系统管理模块的设计
• 3.6.2 仿真教学模块的设计
• 3.6.3 仿真操作模块的设计
• 3.7 本章小结
• 第4章 系统的实现
• 4.1 系统实现
• 4.1.1 系统接口实现
• 4.1.2 系统类实现
• 4.1.3 基于粒子系统燃气特效实现
• 4.2 系统运行界面
• 4.2.1 仿真教学模块运行界面
• 4.2.2 仿真操作监控模块运行界面
• 4.2.3 管理配置模块界面
• 4.3 系统测试
• 4.3.1 三维模拟教学测试
• 4.3.2 培训监控系统测试
• 4.3.3 管理配置模块测试
• 4.4 系统应用案例与应用效果
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历