浅议虚拟现实技术在油田培训中的应用

发表时间:2020/6/17   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:李百利 刘莉娟 何伟 高磊
[导读] 摘要:在互联网高速发展的今天,虚拟现实技术(英文名称:Virtual Reality,缩写为VR)应运而生。
        中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第二采油厂  甘肃庆阳  745100
        摘要:在互联网高速发展的今天,虚拟现实技术(英文名称:Virtual Reality,缩写为VR)应运而生。虚拟现实的本质是人与计算机的通信技术,被广泛应用于医学,教育,设计,军事等领域。油田培训时顺应时代,将虚拟现实技术(VR技术)应用于油田电力技术培训,油田开发精细管理培训,油田石油工人岗前培训等多个方面,充分利用现代科技技术,调整培训教育模式,完善技术操作,可在很大程度上提升培训水平,提高教育机构核心竞争力。本文就油田培训应用虚拟现实技术(VR技术)前后对比展开,简要分析了虚拟现实技术(VR技术)在安全与效率方面对油田培训的作用。
        关键词:油田培训;虚拟现实技术(VR技术);安全;效率
        1、前言
        油田培训工作应用虚拟现实技术(VR技术)状况前后对比
        1.1应用虚拟现实技术(VR技术)前:
        对工作人员来说:工作辛苦,技术性强,危险较其他方面高,培训效果依赖于培训教师的教学水平,培训过程缺乏针对性。
        对培训机构来说:培训内容复杂,现场指导性较差,培训效果不佳。
        1.2应用虚拟现实技术(VR技术)后:
        对培训机构来说:提高培训质量,提高油田企业核心竞争力,规避工作中的潜在危险,通过技术创新降低成本。
        对工作人员来说:安全更有保障,民众参与意愿增强,生产工作模式的创新,提高了工作人员的工作积极性,学习效果更佳。
        2、虚拟现实对油田培训产生的便利
        2.1. 中国石油勘探开采的现代化
        上世纪六七十年代,王进喜身上体现出来的“铁人精神”,激励了一代代的石油工人。王进喜带领全队以“宁可少活二十年,拼命也要拿下大油田”的顽强意志和冲天干劲,苦干5天5夜,打出了大庆第一口喷油井。为了堵住井喷,纵身跳入滚烫的泥浆。这么一位时代楷模,他的去世令我们扼腕。如今,虚拟现实这20世纪发展起来的一项全新的实用技术,对油田的机械设备进行虚拟化配备和对井下作业工艺的完整过程进行仿真,最大程度降低了石油勘探开采的危险。除此之外,基于虚拟现实技术(VR技术)三维图形生成技术的较为成熟,其三维图形加速绘制技术和实时逼真绘制技术在模拟井下作业时,可以更加准确地、直观地展现在用户面前,不仅可以提高教学效率和改善教学效果,也可对工程工艺的评价和改进提供可视化依据。
        2.2.巧妙运用虚拟现实技术(VR技术)提高培训质量
        参加培训的新人多为毕业大学生或者之前并无此类经验的工人,虚拟按时的巧妙应用,可以在技术方面有效提高油田培训质量与工作效率。
        作业区人员紧张,社会化员工整体工作素质偏低,导致对企业的忠诚度降低,执行力下降。虚拟现实的构想性可以为使用者进入虚拟空间,根据自己的感觉与认知能力进行人员合理分配,创立新的环境,最大程度地分配及利用人力资源。正所谓“耳闻之不如目见之,目见之不如足践之”对于数字能够被对象融合到真实环境中的增强现实,以及可以生成整个模拟世界的虚拟现实,这两种技术使学习不再受限于传统教学的听讲,观察和记忆模式。


        参加培训的人可以通过使用高科技设备,根据自己自身的技能来对虚拟的事物,空间环境等进行人为操作。在虚拟的空间培训环境中,参加培训的人可以实现时间自由和地点自由。学员通过置身于虚拟且逼真地环境进行培训,大大提升了其主观能动性,且不具有任何危险。这一种培训方式不拘泥于传统的培训理念,具有开放性。受训者也可以通过相关的仪器操作来学习和锻炼自己的某种技能。
        在虚拟现实技术的支持下,培训的设施和实地培训的设施及其功能基本上是一致的,操作方法也是同实训的时候一致。学员可以通过这一整套虚拟油田培训设备根据自己已学知识进行模拟操作,直接观察自己的操作后的效果,最终可以实现让受训人员熟练地掌握操作的基本知识,操作步骤以及操作技巧。
        2.3.节能降耗节约成本
        新设备新工具,基本实现机器代替人工的负重,可以降低工程造价成本,降耗增效。
        3、虚拟现实对环境仿真模拟设计应急方案
        虚拟现实技术(VR技术)可以人机互动的方式对某一部分或完整一个事故应急预案进行实时演练。管线漏油、井场火灾等事故是油田生产所面临的主要灾害,在三维环境中模拟现场事故实景,通过模拟部分常见的事故,观看事故的发生发展过程分析和找出控制事故防止继发性连锁事故,减少事故损失的方案和办法,可以用于设计和制定应急预案,检验应急抢险方案的操作流程和步骤。部门管理人员及作业班组可以设定现场抢修人员,消防人员,环境监测人员等不同的职能人员,在虚拟现实环境中演练事故处理程序和相互的配合。
        虚拟现实技术可以通过对油田管道,油田电站等现场的真实场景和油田管道等周边的环境进行虚拟化描述。可以在最大程度上降低重大危险源的出现危险隐患的发生。提前准备好应急预案,也可以在危险发生时最大程度地降低人员伤亡,经济损失。也可以通过开展预案模拟演练。通过集成数学模型或者安全评测结果。通过实时的天气状况进行灾害的推演。对事故造成的后果进行预先分析,高效率地完成救援人员工作和疏散受害人员的路线等。
        4、虚拟现实技术在油田培训中的应用前景
        虚拟现实技术具有沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)、构想性(Imagination)、多感知性(Multisensory)以及自主性(Autonomy)。它的实时三维图形生成技术倘若广泛应用于井下作业三维模拟仿真,技术会把井下工具井下作业程序完整准确地呈现在人们眼前,屏幕前的指挥者也被允许实时指导。除此之外,在一些操作性强,危险性高的井下作业或油气运输时,虚拟现实技术能够根据清晰准确的三位透视图确定油体的分布位置,虚拟现实的应用能够根据不同受训者的不足之处有针对性地进行指导,很大范围内提高受训者的专业能力,也如上文所说,提高了工作人员的工作积极性,学习效果更佳。
        结束语:
        顺应时代潮流,将虚拟现实技术应用于油田培训工作不失为一个绝佳选择。油田作业与虚拟现实技术相结合,广泛运用于油田电力技术培训,油田开发精细管理培训,油田石油工人岗前培训等领域,将会极大程度上提高作业效率,降低安全隐患。
        参考文献:
        [1]黄心渊.虚拟现实技术与应用[M].北京:科学出版社,1999:1-32.
        [2]李智勇.基于虚拟现实技术的油船安全操作与培训系统的研发[D].厦门:集美大学,2015.
        [3]浅谈如何做好油田企业员工安全教育培训工作[J]. 毛凤霞.  企业导报. 2014(02)
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