Тренажеры для обучения  и тренинга оперативного и технологического персонала предприятий химии, нефтехимии, добычи и переработки нефти и газа, других опасных промышленных объектов

Разработанные на базе УТК компьютерные тренажерные комплексы (далее КТК) предназначены для выработки у оперативного персонала технологических установок устойчивых и надежных навыков по выполнению действий в процессе нормальной эксплуатации, пуска, нормальной и аварийной остановок, возникновения нештатных и аварийных ситуаций. КТК позволяет отрабатывать навыки управления процессом в объеме всей технологической схемы установки. Навыки, формируемые на КТК, по своей структуре соответствуют навыкам трудовой деятельности, при переходе в реальные условия не возникает отрицательного эффекта. Наши тренажеры полностью удовлетворяют всем требованиям п.2.13 Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств», утвержденных 15.12.2020 г.

Цели и назначение КТК:
  • первичное обучение и сокращение сроков обучения;
  • повышение квалификации персонала и как следствие повышение безопасности и эффективности производства;
  • выработка навыков безопасного управления ТП;
  • обучение оперативного персонала действиям в регламентных, нештатных и аварийных ситуациях;
  • снижение потерь, связанных с ошибочными действиями персонала;
  • изучение влияния различных параметров процесса, внешних и внутренних возмущений, погодных условий на количественные показатели производства и качественные показатели продуктов;
  • оптимизация работы установок, снижение издержек, отработка режимов работы установок; отладка логики и алгоритмов систем управления.

Тренажерный комплекс представляет собой комплекс программных и аппаратных средств, работающих по технологии «клиент-сервер». Серверные части системы могут запускаться на отдельных компьютерах, а могут быть совмещены на одной рабочей станции или на станции инструктора или оператора.

Сервер системы — станция, на которой работает консольное приложение сервера и приложения, обеспечивающие общее взаимодействие всех клиентов в рамках одной системы.

Сервер моделирования – станция, на которой работают программы моделирования ТП.

Сервер АСУТП — станция, на которой работает серверная часть  программы эмуляции системы управления ТП (или ПО реальной системы РСУ/ПАЗ при интеграции математической модели КТК с реальной системой управления ТП).

Станция инструктора — компьютер, ПО которого обеспечивает выполнение функции инструктора при проведении тренировки, а также корректировку и разработку сценариев обучения.

Станция оператора — компьютер, на котором работает клиентская часть системы управления ТП или ее эмуляция.

Станция полевого оператора – компьютеры, на которых работает ПО, позволяющее имитировать действия в “в поле”.

Инженерная станция – компьютер, на котором устанавливается программное обеспечение конфигурирования (модернизации) моделей технологического процесса, РСУ и СПАЗ, учебных сценариев, а также могут выполняться работы, нацеленные на отладку и оптимизацию режимов работы установки, отладку логики и алгоритмов системы управления и т.п. Может быть совмещена со станцией инструктора.

Построенные динамические модели максимально приближены к реальным процессам, протекающим в технологическом оборудовании, адаптированы к конкретным условиям установки по режимным параметрам, обозначениям и описаниям позиций, обвязке КИПиА, шкалам приборов, границам сигнализаций. С требуемой степенью точности моделируются процессы ректификации, химические превращения, теплообменные процессы, перекачивания жидкостей и газов, учитываются материально-тепловые балансы.

Разработанные динамические математические модели технологических процессов интегрируются с реальной системой управления или с ее эмуляцией, интерфейс и функции которой полностью соответствуют интерфейсу и функциям используемой системы управления на производстве. У операторов не возникает трудностей при переходе с реальной системы управления к тренажеру и наоборот. Все функции управления, ПАЗ и сигнализации, звуковых сигналов, трендов, используемые при управлении технологическим процессом, полностью воссоздаются на эмуляции системы управления в тренажере.

Интерфейс оператора “в поле” обеспечивает возможность перемещения технологического персонала в виртуальном пространстве установки для выполнения действий вне ЦПУ. Осуществляется доступ ко всем местным элементам управления и контрольно-измерительным приборам.

Типы интерфейсов полевого оператора:
  • по технологическим схемам;
  • на основе обычных (не панорамных) фотографиях сцен, связанных в иерархическую структуру;
  • на основе панорамной съемки;
  • на основе 3D-моделей (в том числе с применением технологий виртуальной реальности).

Тренажеры для подготовки и тренинга персонала объектов железнодорожного транспорта

Разработаны тренажерные комплексы локомотивных бригад (ТКЛБ) для многих типов локомотивов, тренажерные комплексы дежурных по железнодорожному переезду (ТКДПП), тренажерные комплексы симуляции ТКЛБ на персональных компьютерах (ТК КЛАСС).

Основное оборудование и органы управления в ТКЛБ и ТКДПП такое же, как на моделируемых объектах, остальная часть по функциям и внешнему виду полностью имитируют оригиналы. ТКЛБ может поставляться с точным макетом кабины локомотива или в виде открытого пульта с упрощенным макетом передней и боковых стенок кабины.

Динамическая математическая модель подробно и с высокой точностью рассчитывает работу локомотивов и всех их систем, оборудования железнодорожных переездов, светофоров, контактной сети и т.д.

Гибкая система нештатных ситуаций учит определять и устранять неисправности оборудования.

Интерактивная схема машинного отделения помогает машинисту изучить расположение оборудования и научиться работать с ним.

Система подсказок и оценок следит за действиями обучающихся, озвучивает и  оценивает действия по балльной системе.

Интерактивное 3Д пространство изображает участок дороги, максимально приближенно к реальности: ландшафт, здания, инфраструктура железных дорог. При этом в 3Д пространстве можно создать практически любую штатную и нештатную ситуацию для отработки действий.

Тренажеры могут работать в едином 3Д пространстве, где обучающиеся могут взаимодействовать и связываться друг с другом, видеть друг друга и совместно решать поставленные задачи.

Инструктор может наблюдать за процессом обучения, демонстрировать ход обучения классу, менять погодные условия, размещать объекты на железнодорожных путях и создавать нештатные ситуации.

Тренажерный комплекс ТКДПП позволяет с высокой степенью адекватности воспроизводить условия работы дежурного по железнодорожному переезду и отрабатывать  как штатные, так и различные нештатные и аварийные ситуации.

Тренажер ТК КЛАСС позволяет получить функционал любого ТКЛБ в форме одного персонального компьютера с переносом оборудования в виртуальное пространство, а также при установке на нескольких компьютерах проводить одновременное занятие с  целой группой обучаемых.

Технологии 3D и VR

Интерактивная трехмерная модель установки создает эффект присутствия на производстве и позволяет свободно перемещаться по всей территории, взаимодействовать с органами управления технологического оборудования и местными контрольно-измерительными приборами с целью повышения качества и эффективности процесса обучения. Степень детализации позволяет подробно рассмотреть отдельные узлы и получить точное представление об устройстве установки и ее отдельных частей. Трехмерный интерфейс имеет двустороннюю связь с математической моделью, активные объекты адекватно меняют свое состояние и имитируют соответствующие эффекты в результате изменения состояния математической модели, действий оператора и инструктора, предусмотрена реалистичная объемная визуализация аварийных ситуаций.

Применение программных модулей УТК со сторонними системами

Модульная структура программного обеспечения УТК позволяет применять как весь комплекс целиком, так и отдельные компоненты платформы самостоятельно или совместно со сторонним ПО:

  • интеграция разработанной на УТК математической модели технологического процесса  с реальными системами управления;
  • интеграция эмуляции системы управления, разработанной на УТК, с математическими моделями, разработанными с помощью стороннего ПО моделирования;
  • применение модуля построения учебных сценариев и системы оценивания в интеграции со сторонними системами моделирования;
  • использование АОС в качестве самостоятельной  системы обучения.