三維仿真模擬應急處置、演練與考核系統的開發與應用

李亞男 王寧（中國石油遼陽機電儀研修中心，遼寧 遼陽 111003）

三維仿真模擬應急處置、演練與考核系統的開發與應用

李亞男 王寧（中國石油遼陽機電儀研修中心，遼寧 遼陽 111003）

通過應急救援培訓演練基地建設，建成三維仿真應急處置、演練的仿真培訓考核系統。精心設計培訓課程，開辟新的培訓手段，通過反復的三維仿真應急救援處置演練，使應急指揮人員、操作人員、應急救援專業隊伍熟悉救援過程、應急預案響應流程，增強指揮人員與救援人員配合默契程度，提高應急處置能力，確保第一時間完成救援任務，增強培訓效果。

三維仿真;應急處置;演練;培訓

石油化工企業生產裝置具有連續作業、高溫、高壓、高熱、易燃易爆且設備昂貴等特點，在實際生產過程中一旦發生緊急情況，不能及時正確處置其后果不堪設想。傳統的應急培訓模式存在一定的局限性，不但受時間、空間的限制，而且受到人力、資源、經費、組織實施等方面的限制。如何讓應急仿真培訓系統更加合理有效,對保證培訓效果,提高培訓效率都有著十分重要的意義。在此背景下，有必要進行三維仿真模擬應急處置、演練與考核系統的開發和應用。本文就將對此予以說明。

1 開發功能介紹

1.1 系統功能描述

系統綜合運用分布式交互仿真、三維建模、網絡通信等技術，構建一個開放的三維虛擬仿真培訓平臺，為學員在計算機系統上建立一系列與真實災害環境一樣的演練環境，使學員感覺“身臨其境”，使學員在整個應急演練過程中猶如實戰演練一般。還可實現網絡在線培訓和考核，既可進行單人單科目操作，也能進行多人協同操作培訓與考核。

網絡化培訓管理平臺（見圖1）可以為所有學員在任何時間、地點提供應急演練環境。此外，在互聯網技術支持下學員在此環境中按照職能和任務的不同，扮演不同的角色進行應急任務演練，可實現局域網內各角色相互合作，多人協同演練，完成所設定的應急任務，以考核培訓對象對應急預案的掌握程度。

圖1 網絡化培訓管理平臺布置圖

1.2 系統建設內容

系統建設包括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、油品儲運三類的典型生產裝置及典型場所逃生的三維仿真模擬應急演練與考核系統。包括：工藝動態仿真模型、控制系統仿真模型、三維虛擬裝置模型、三維虛擬人物模型、三維交互操作模型、操作指導和評價模型。

2 應用功能介紹

各裝置的三維應急演練系統應能準確地模擬應急演練過程中工藝動態仿真模型、控制系統仿真模型、三維仿真模型之間實時動態的聯動反映，能正確表現出應用演練過程中各種操作導致的裝置工藝參數變化、控制系統狀態及變化、設備狀態及儀表指示變化等。實現實時動態各種工況模擬和動態數學模型的災情蔓延模擬。

課程設置總體思路是按照國家應急救援培訓要求，以實用、適用為出發點，分層次、分側重點、分階段培訓，以培養員工應急意識和提高理論與技能水平為目標。主要根據生產實際和工藝流程，全面準確地梳理各崗位危險源，明確各崗位所需共性的和特有的應急知識和操作技能。應急培訓基本內容應包括：工作環境危險因素分析；危險源和隱患辨識；本企業、本行業典型事故案例；事故報告流程；事故先期處置基本應急操作；個人防災避險、自救方法；緊急逃生疏散路線；初級衛生救護知識；勞動防護用品的使用和應急預案演練等。

3 可實現的培訓效果

在建立以上煉油、化工企業典型裝置和典型災害場景的基礎上，建立三維仿真模擬應急演練與考核系統，使系統具備為應急指揮人員、作業人員、應急救援專業隊伍提供應急處置技術方案、差異化考核平臺以及?；湫褪鹿拾咐榫霸佻F、處置功能。

3.1 提升應急救援能力和應急預案改進與完善

3.2 生產操作人員技能培訓

3.2.1 新裝置開工、轉崗人員、新入職人員培訓

利用仿真系統對操作人員進行培訓，可以縮短新建生產裝置開工時間，節省開工費用?，F已應用于遼陽石化公司油化廠轉崗人員培訓，由于工藝技術人員和操作人員可以在仿真系統對新裝置的開停工進行培訓和研究，將為裝置一次開車成功奠定基礎。在仿真系統上對轉崗人員或新入廠的工人與技術人員進行技能培訓會比下廠實習獲得好得多的效果。

3.2.2 在崗人員技能培訓

通過模擬正常運行和各種事故過程的現象和操作，提高操作人員技術水平、事故預防能力和事故處理能力和裝置運行水平。利用仿真培訓系統上，可以有計劃地培訓一人多崗的操作技能人才。

3.3 操作人員技能考核與鑒定

仿真培訓系統作為技能考核手段，技術先進，評分科學，可以與員工技能鑒定考核和職業技能競賽做到很好結合。

3.4 裝置生產指導功能

根據仿真培訓系統可以進行開、停工操作方案的試驗與優選，生產操作指導，控制系統優化以及裝置改造方案的試驗與優選。

4 結語

中國石油遼陽機電儀研修中心通過國家應急救援培訓演練基地建設，應用三維仿真模擬應急處置、演練與考核系統，精心設計培訓課程，開辟新的培訓手段，使應急指揮人員、作業人員、應急救援專業隊伍熟悉救援過程、應急預案響應流程，增強指揮人員與救援人員的應急處置能力，確保第一時間完成救援任務，不僅可以明顯提高培訓效果，而且節省培訓費用，縮短培訓時間，是一種高效的培訓手段。更有利于為國家和企業培養應對突發事件和應急搶險救援人才，使應急救援工作更加科學、及時、規范、高效，為企業帶來巨大的經濟效益和社會效益。

[1]陳福龍;化工動態仿真建模平臺的研究與開發《北京化工大學》2013年.

[2]杜薇，徐建，孟祥海，郭緒強；煉油化工仿真實踐教學與建設《大學教育》2014年15期.