井場(chǎng)柴油發(fā)電機(jī)組電氣控制系統(tǒng)的虛擬實(shí)現(xiàn).pdf

1、石油鉆機(jī)是油氣田開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵設(shè)備之一，由于其特殊地理位置的使用限制導(dǎo)致在遠(yuǎn)離公網(wǎng)供電系統(tǒng)的井場(chǎng)作業(yè)中，需要采用柴油發(fā)電機(jī)組構(gòu)成小型電網(wǎng)來(lái)滿足用電需求。柴油發(fā)電機(jī)設(shè)備實(shí)體和其相應(yīng)的電控系統(tǒng)具有高度的復(fù)雜性和集成性?，F(xiàn)場(chǎng)至少需要四臺(tái)發(fā)電機(jī)來(lái)組成相對(duì)獨(dú)立的供電系統(tǒng)。在實(shí)踐教學(xué)中為了提高對(duì)這種復(fù)雜設(shè)備的感性認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組的操作實(shí)驗(yàn)認(rèn)知，有必要利用現(xiàn)有的開(kāi)發(fā)技術(shù)將硬件設(shè)備虛擬化，形成一套高度還原現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況的三維可視化虛擬系統(tǒng)，一定程度上填補(bǔ)

2、實(shí)踐教學(xué)的認(rèn)知空白。
　　本文主要以CAT3500柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)為模擬對(duì)象，來(lái)建立柴油發(fā)電機(jī)組的模型。首先，概述了典型柴油發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、組成等。參照已有柴油發(fā)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型，建立符合井場(chǎng)供電需求的柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。利用 MATLAB仿真工具完成柴油發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)，并且對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果的轉(zhuǎn)速參數(shù)變化曲線進(jìn)行處理，構(gòu)造出轉(zhuǎn)速參數(shù)的關(guān)系函數(shù)。然后，利用 MAYA3D三維建模軟件建立柴油發(fā)電機(jī)組和電控柜的三維模型，構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)，

3、導(dǎo)出三維模型數(shù)據(jù)，在Unity3D軟件中實(shí)現(xiàn)模型的優(yōu)化渲染和井場(chǎng)及電控房的虛擬漫游。最后，利用開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，將仿真實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果與虛擬設(shè)備的三維模型相結(jié)合，仿真實(shí)驗(yàn)提供計(jì)算數(shù)據(jù)和變化曲線，三維模型達(dá)到演示功能，結(jié)合以上兩部分，在進(jìn)行諸如柴油發(fā)電機(jī)組的啟停等狀態(tài)時(shí)，可以相應(yīng)觀察到轉(zhuǎn)速等參數(shù)變化曲線，使得所實(shí)現(xiàn)的虛擬系統(tǒng)不是簡(jiǎn)單的、固定的動(dòng)畫展示，而是具有邏輯性質(zhì)、結(jié)合柴油發(fā)電機(jī)仿真參數(shù)、具有一定工程意義的仿真結(jié)果三維演示系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)柴油發(fā)電