石化企業(yè)生產(chǎn)過程虛擬現(xiàn)實仿真與可視化研究.pdf

1、隨著石化企業(yè)綜合自動化程度的提高和計算機信息技術(shù)的飛速發(fā)展，利用虛擬現(xiàn)實可視化仿真技術(shù)進行企業(yè)多層次業(yè)務(wù)流程的信息呈現(xiàn)與人機交互成為許多有識之士的共識。石化企業(yè)生產(chǎn)過程及其運作機理較為復雜，如何對于大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)與過程的可視化顯得十分重要。通過大量科學的過程模擬計算與虛擬現(xiàn)實可視化仿真，可以揭示企業(yè)的生產(chǎn)運作規(guī)律并根據(jù)不同的指標進行決策優(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，從而導致業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)不夠直觀，缺乏一定的人

2、機交互性與用戶體驗可信度。本文對石化企業(yè)業(yè)務(wù)流程功能進行分析的基礎(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，主要用于全流程虛擬現(xiàn)實可視化仿真、可視化信息呈現(xiàn)與人機交互等需求。在這一主線上，本文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點如下:
　　 (1)在分析石化企業(yè)流程運作基礎(chǔ)上，提出了一個石化企業(yè)生產(chǎn)過程虛擬現(xiàn)實可視化仿真平臺的總體框架與設(shè)計原理，具有通用性，不針對具體的仿真對象，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。因為這些石化企業(yè)具有一些類似的特征，包括很多生產(chǎn)物料都是處于流動狀態(tài)的，而且多是連續(xù)運行的，可以利用可視化技術(shù)來模擬石化企業(yè)的生產(chǎn)運行狀況。在這個通用的框架平臺上分析討論了一般性的石化企業(yè)可視化建模原理過程，集成數(shù)據(jù)庫平臺的設(shè)計開發(fā)過程，以及多層次集成可視化仿真的業(yè)務(wù)功能需求。
　　 (2)為了實現(xiàn)石化企業(yè)虛擬現(xiàn)實可視化集成仿真過程，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)用示例說明了如

4、何建立石化企業(yè)虛擬現(xiàn)實可視化仿真環(huán)境，以及如何設(shè)計集成仿真數(shù)據(jù)庫平臺。在此基礎(chǔ)上，詳細介紹了虛擬現(xiàn)實可視化仿真的相關(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)實可視化仿真技術(shù)基礎(chǔ)上，設(shè)計開發(fā)了一個具體的可視化集成仿真案例平臺。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)