石化企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程虛擬現(xiàn)實(shí)仿真與可視化研究.pdf

1、隨著石化企業(yè)綜合自動(dòng)化程度的提高和計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，利用虛擬現(xiàn)實(shí)可視化仿真技術(shù)進(jìn)行企業(yè)多層次業(yè)務(wù)流程的信息呈現(xiàn)與人機(jī)交互成為許多有識(shí)之士的共識(shí)。石化企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程及其運(yùn)作機(jī)理較為復(fù)雜，如何對(duì)于大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)與過(guò)程的可視化顯得十分重要。通過(guò)大量科學(xué)的過(guò)程模擬計(jì)算與虛擬現(xiàn)實(shí)可視化仿真，可以揭示企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作規(guī)律并根據(jù)不同的指標(biāo)進(jìn)行決策優(yōu)化。然而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)可視化主要關(guān)注于二維的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式，從而導(dǎo)致業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)不夠直觀，缺乏一定的人

2、機(jī)交互性與用戶體驗(yàn)可信度。本文對(duì)石化企業(yè)業(yè)務(wù)流程功能進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合系統(tǒng)仿真與可視化技術(shù)，建立了一個(gè)面向石化企業(yè)多層次業(yè)務(wù)需求的可視化集成仿真平臺(tái)，主要用于全流程虛擬現(xiàn)實(shí)可視化仿真、可視化信息呈現(xiàn)與人機(jī)交互等需求。在這一主線上，本文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　 (1)在分析石化企業(yè)流程運(yùn)作基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)石化企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程虛擬現(xiàn)實(shí)可視化仿真平臺(tái)的總體框架與設(shè)計(jì)原理，具有通用性，不針對(duì)具體的仿真對(duì)象，適用于普遍的石化企

3、業(yè)，比如煉油企業(yè)、化工企業(yè)等。因?yàn)檫@些石化企業(yè)具有一些類似的特征，包括很多生產(chǎn)物料都是處于流動(dòng)狀態(tài)的，而且多是連續(xù)運(yùn)行的，可以利用可視化技術(shù)來(lái)模擬石化企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行狀況。在這個(gè)通用的框架平臺(tái)上分析討論了一般性的石化企業(yè)可視化建模原理過(guò)程，集成數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程，以及多層次集成可視化仿真的業(yè)務(wù)功能需求。
　　 (2)為了實(shí)現(xiàn)石化企業(yè)虛擬現(xiàn)實(shí)可視化集成仿真過(guò)程，創(chuàng)新性地提出了一些相關(guān)的可視化原理技術(shù)方法。結(jié)合著應(yīng)用示例說(shuō)明了如

4、何建立石化企業(yè)虛擬現(xiàn)實(shí)可視化仿真環(huán)境，以及如何設(shè)計(jì)集成仿真數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)。在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)可視化仿真的相關(guān)原理技術(shù)方法，包括全流程物流跟蹤方法、紋理貼圖技術(shù)、三維粒子系統(tǒng)的可視化原理與可視化儀表監(jiān)控顯示方法等。
　　 (3)在分析了石化企業(yè)多層次集成仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)可視化仿真技術(shù)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一個(gè)具體的可視化集成仿真案例平臺(tái)。在分析多層次（PCS/MES/ERP）可視化集成仿真系統(tǒng)需求的基礎(chǔ)上，提出了如何建立石化企業(yè)