Задача

Разработать обучающее VR-приложение для студентов Высшей школы энергетического машиностроения Института энергетики СПбПУ по направлениям «Компрессорная, вакуумная, холодильная техника и газотранспортные системы» и «Газотурбинные агрегаты газоперекачивающих станций».

Цель - обучение студентов обслуживанию компрессоров АГНКС, поиску и устранению неисправностей, технике безопасности на объекте.

Оборудование на АГНКС работает постоянно. Режимы работы, которые отклоняются от штатных, крайне нежелательны и редки – например, режим аварийного останова. Отработка таких сценариев на виртуальном тренажёре оказывается единственным адекватным вариантом планового обучения персонала действиям в нештатных ситуациях.

Благодаря виртуальным лабораторным работам студенты получат представление о процессах, происходящих в оборудовании АГНКС. Например, научатся самостоятельно принимать решения о степени отклонения оборудования от штатного состояния и в целом смогут понимать причинно-следственные связи между действиями оператора и реакцией оборудования.

Решение

Виртуальная лаборатория представляет собой 3D-модель автомобильной газонаполнительной компрессорной станции (АГНКС) с интерактивными инструментами управления и комплексом обучающих программ – сценариев для пользователей.

АГНКС - одна из распространённых разновидностей компрессорных станций, находящихся в конечной части газораспределительной системы. На ней наполняют сжатым газам баллоны высокого давления в автомобилях, которые ездят на метане.

VR-приложение моделирует работу компрессорного оборудования АГНКС и вспомогательных систем, поэтому особенно детально проработана модель газового блока-контейнера АГНКС и его содержимого: блока подключения к городской магистральной газовой сети (давление 1,2 МПа), системы осушки, газобаллонных систем хранения компримированного природного газа, аппаратов воздушного охлаждения, шести топливораздаточных колонок и др.

3D-моделирование

Детальные и реалистичные модели воспроизводят основные элементы и архитектуру компрессорной станции. Они созданы на базе реального объекта компании «Газпром газомоторное топливо» —АГНКС-22 в Санкт-Петербурге.

Программисты несколько раз осмотрели заправочную станцию и также использовали для создания моделей чертежи, схемы, иллюстрированный перечень деталей, фото- и видео материалы, презентации и текстовые описания.

Разработаны следующие 3D-модели: газовый блок-контейнер, блок входных кранов, аппарат воздушного охлаждения масла, комплектная трансформаторная подстанция, газозаправочная колонка, компрессорные установки, холодный склад, здание вводно-распределительных устройств, здание служебно-эксплуатационного блока.

Previous Next

Сценарии

Виртуальные практические работы основаны на технологических регламентах, маршрутах обхода и действиях сменных операторов АГНКС-22. Сценарии действий пользователя в системе разработали специалисты Высшей школы энергетического машиностроения Института энергетики СПбПУ.

Темы лабораторных работ

1. Регламентный обход оборудования АГНКС в работе. Передача смены.
2. Плановый останов АГНКС со стравливанием газа.
3. Подготовка к пуску АГНКС после планового останова.
4. Аварийный останов АГНКС.
5. Нормальный останов без стравливания газа.
6. Пуск АГНКС. Заполнение контуров газом.
7. Плановый останов АГНКС для ремонта и обслуживания.
8. Ручные операции по перекрытию и стравливанию участков трубопроводов.
9. Ремонтное обслуживание оборудования АГНКС (замена клапанов в цилиндрах компрессора и центровка компрессора с приводом).

 Программная часть

Проект выполнен в двух версиях. Одна – для использования с помощью средств виртуальной реальности, другая (более легковесная) – для обычных персональных компьютеров.

Первый вариант взаимодействия, за счёт нетипичных механик ввода-вывода, предоставляет больший уровень погружения и информативности. Но он более требователен к вычислительным мощностям компьютера, а также требует дополнительного оборудования.

Версия для стандартных устройств ввода (клавиатура, мышь) отличается простотой и интуитивностью, и также более экономно расходует ресурсы компьютера, так как не требует рендеринга двух картинок одновременно.

Технологии