CC BY
8УДК 004.853
Яминев А.З.
магистр, кафедра «Технологические машины и оборудование»
Уфимский государственный нефтяной технический университет
(г. Уфа, Россия)
РАЗРАБОТКА ЦИФРОВОГО ТРЕНАЖЕРА ПО ДИАГНОСТИКЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ
Аннотация: в данной работе показывается разработка цифрового тренажера по диагностике технологических трубопроводов.
Ключевые слова: цифровой тренажер, тренажер, модель, объект, операция, задвижка.
Настоящее время характеризуется интенсивным внедрением компьютерных технологий во все области жизни, в том числе в образование. Хотя образование в России всегда отличалось фундаментальностью, сегодня этого недостаточно для специалиста, чтобы он смог конкурировать и успешно работать после окончания вуза.
Одно из направлений, связанных решением данной задачи, основано на цифровой трансформации, т.е изменении практической подготовки выпускников вузов к профессиональной деятельности путем обучения их новым информационным технологиям связанных, например, с использованием профессиональных программных продуктов, обучением программированию и разработке математических моделей и т.д.. В этом случае у выпускников вузов формируются новые, так называемые, цифровые компетенции. Указанная задача может быть частично решена путем разработки и внедрения
информационных технологий, в частности, мультимедийных тренажерных средств.
Студент при работе на тренажере получает опыт, который близок к реальным условиям, с которыми он может столкнуться при работе на предприятии.
В данной работе рассматривается написание действий для ранее прописанных задач. Под которые будет писаться программный код конечного цифрового тренажера. Также построение всех дополнительных объектов необходимых для данных действий и конвертация конечного результата в программную среду Unity 3D
Создание тренажера, который будет использоваться в процессе обучения или же на предприятии, на сегодняшний день имеет большую актуальность и набирает свои обороты.
Цифровой тренажер - это тренажер, который моделирует и отображает детали, оборудование, объекты и процессы. Программное обеспечение может быть представлено в виду BD-графики, анимации и т.д. В данных тренажерах изучается пространственное расположение объектов, выполнение последовательных операций.
Вследствие этого, эффективность использования различных цифровых тренажеров, которые будут применимы под конкретные сферы деятельности в промышленности, увеличит быстроту и скорость реакции принятия решений, уменьшит количество сделанных ошибок при работе в тренажере [2].
Тренажер по диагностике [1] технологических трубопроводов нефтегазопереработки. В основе его будет лежать сценарный подход проведения данных работ в последовательных действиях. Пользователь может совершить ошибку при выполнения данных работ, что повлечет к последствиям в эксплуатации трубопровода [3]. Программа будет запускаться в режиме обучения или экзамена. В режиме обучения будет возможность получения подсказки. В режиме же экзамена будет производиться подсчет ошибок
пользователя критичных, так и некритичных. На основании данных количества ошибок будет формироваться оценка. Данный тренажер поможет в визуальном восприятии пользователя самих процессов и лучшего понимания их. Далее приведем пример последовательного сценария из работы.
Таблица 1 Сценарий последовательных действий
Объекты Обязательные предварительные действия
3D объект Анимация
1. Подготовка трубопроводной линии к проведению диагностики ( industrial pipeline - имя 3d объекта) Пульт с кнопкой Нажатие кнопки, изменение цвета
2. Прогрев линии №2 Трубопровод Окрашивание в красный цвет наружной поверхности
2.1 Открываем задвижку 7 (Damper 7) Задвижка на трубопроводе Поворот задвижки против часовой стрелки на 4-5 ниток
2.2 Открываем задвижку 8 (Damper8) Задвижка на трубопроводе Поворот задвижки против часовой стрелки на 4-5 ниток 2.1
2.3 Закрыть задвижку 7 №2 (Damper 7) Задвижка на трубопроводе Поворот задвижки по часовой стрелки на 3-5 ниток 2.2
З.Перенаправление продукта Трубопровод Изменение на обычный цвет поверхности 2
3.1 Закрываем задвижку 1 ( Damper 1) Задвижка на трубопроводе Поворот задвижки по часовой стрелки на 4-5 ниток
3.2 Закрываем задвижку 6 (Damper 6) Задвижка на трубопроводе Поворот задвижки по часовой стрелки на 4-5 ниток 3.1
Цифровой тренажер будет создаваться в программной среде Unity 3D. Для выполнения действий согласно задачам сценарного алгоритма. Были построены все необходимые объекты для анимации. На рисунке 1 участок трубопровода, на котором будет производиться диагностика.
Рисунок 1 Дефектный трубопровод в программе Unity 3D
На следующем рисунке 2 показано отложение внутри трубопровода.
Рисунок 2 Визуализация образованного отложения внутри трубы
По итогам данной проделанной работы были прописаны пошагово операции, которые должны применяться по подготовке к диагностике технологических трубопроводов, была прописана диагностика и проведение операций при визуально-измерительном контроле и ультразвуковом контроле. Спроектирована модель технологической линии трубопровода, импортирование ее в различные программы моделирования, такие как: «3ds Max», «Unity 3D».
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Компьютерный тренажёрный комплекс "Тропа" [электронный ресурс]. URL: https://www.krug2000.ru/products/ppr/ (Дата обращения: 21.04. 2022). Поникаров, И.И. Машины и аппараты химических производств и нефтегазопереработки [Электронный ресурс] : учебник / И.И. Поникаров, М.Г. Гайнуллин. — Электрон. дан. — Санкт-Петербург : Лань, 2018. С. 604 с. Прошин А.И., Молянов Р.В. КТК "ТРОПА" - универсальное средство разработки тренажеров для операторов технологических установок // Информатизация и Системы Управления в Промышленности. 2019, №2 2, стр. 1921. URL: https://isup.ru/articles/2/14077/ (Дата обращения: 21.04. 2022).
Yaminev A.Z.
Master's degree, Department of "Technological Machines and Equipment" Ufa State Petroleum Technical University (Ufa, Russia)
DIGITAL DEVELOPMENT DIAGNOSTIC SIMULATOR TECHNOLOGICAL PIPELINES
Abstract: this paper shows the development of a digital simulator for the diagnosis of technological pipelines.
Keywords: digital simulator, simulator, model, object, operation, gate valve.
