典型化工廠3D生產(chǎn)實(shí)習(xí)仿真系統(tǒng)建設(shè)招標(biāo)方案

1、 典型化工廠3D生產(chǎn)實(shí)習(xí)仿真系統(tǒng)建設(shè)招標(biāo)方案建設(shè)背景3D仿真培訓(xùn)系統(tǒng)是利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺等感官的模擬，讓使用者如同身臨其境一般可以及時(shí)、沒有限制的觀察三維空間。3D仿真培訓(xùn)對(duì)企業(yè)提高培訓(xùn)效率，提供員工分析、處理能力，減少?zèng)Q策失誤，降低企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)可以起到重要的作用。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立起來的虛擬實(shí)訓(xùn)基地，其“設(shè)備”與“部件”多是虛擬的，可以根據(jù)需要隨時(shí)生成新的設(shè)備。培訓(xùn)內(nèi)容可以不斷更新，使實(shí)踐訓(xùn)練及時(shí)跟上技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，3D仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的沉浸性和交互性，使學(xué)員能夠在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演一個(gè)角色，全身心地投入到學(xué)習(xí)環(huán)境中去，這非常有利于學(xué)員的技能訓(xùn)練。

2、由于虛擬的訓(xùn)練系統(tǒng)無任何危險(xiǎn)，學(xué)員可以反復(fù)練習(xí)，直至掌握操作技能為止。建設(shè)目標(biāo) 3D仿真培訓(xùn)系統(tǒng)以界面組態(tài)系統(tǒng)生成的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景和仿DCS場(chǎng)景為基礎(chǔ)，通過仿真數(shù)學(xué)模型運(yùn)算，虛擬人物系統(tǒng)和情節(jié)腳本的控制，實(shí)現(xiàn)在3D虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的培訓(xùn)。培訓(xùn)系統(tǒng)包含服務(wù)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，控制多個(gè)客戶端的協(xié)同運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)多人的聯(lián)合操作。服務(wù)器同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)與DCS聯(lián)合主機(jī)的通信，從而使整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)的工程仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)概念的相結(jié)合平臺(tái)的基本要求3D虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景3D虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景利用事件編輯器對(duì)故事情節(jié)進(jìn)行編輯，利用Python腳本語言配合3D引擎來實(shí)現(xiàn)界面的操作和任務(wù)動(dòng)作情節(jié)的開展，將生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、安全等領(lǐng)域的操作以3D

3、立體形式在計(jì)算機(jī)上表現(xiàn)出來。場(chǎng)景管理系統(tǒng)三維的空間場(chǎng)景，包括地面的大小（長(zhǎng)寬），地形（地面高低起伏），地面類型（磚地、水泥地、水面等），天空（形狀、貼圖、高度），環(huán)境光線，天氣情況（霧化、雨水）。一些特殊的場(chǎng)景，還需要定義重力環(huán)境，摩擦力系數(shù)等物理引擎需要的特性。3D現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備分為靜態(tài)設(shè)備和動(dòng)態(tài)設(shè)備，根據(jù)響應(yīng)操作的不同，還應(yīng)該具有各種操作屬性。靜態(tài)設(shè)備是指加載到場(chǎng)景后就不能進(jìn)行移動(dòng)和變形的設(shè)備，動(dòng)態(tài)設(shè)備是指能夠根據(jù)腳本進(jìn)行動(dòng)作（如走動(dòng)、跳躍）的設(shè)備。設(shè)備還能夠響應(yīng)各種事件，如鼠標(biāo)點(diǎn)擊，鍵盤消息、腳本系統(tǒng)自定義消息。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)同步的需求，每一個(gè)設(shè)備都有屬于自己的設(shè)備屬性。設(shè)備屬性分為狀態(tài)和動(dòng)作兩類

4、。比如一個(gè)閥門設(shè)備，閥門開度為狀態(tài)屬性，閥門開啟或關(guān)閉為動(dòng)作屬性。當(dāng)人物開啟閥門時(shí)，引發(fā)兩條消息：閥門開啟動(dòng)作，閥門開度改變。場(chǎng)景系統(tǒng)根據(jù)閥門開度改變模型中對(duì)應(yīng)的點(diǎn)值，根據(jù)閥門開啟動(dòng)作來設(shè)置閥門動(dòng)畫效果。碰撞檢測(cè)系統(tǒng)人物角色在場(chǎng)景中地面上行走，人物爬梯，進(jìn)入樓房，不能穿墻，鼠標(biāo)物品選擇等，都需要通過碰撞檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行判斷。碰撞檢測(cè)類型。目前，仿真系統(tǒng)的碰撞檢測(cè)主要有四類：地面檢測(cè)，通過檢測(cè)，鼠標(biāo)選擇，面前設(shè)備檢測(cè)。地面檢測(cè)用來判斷人物所處的地面，讓人物根據(jù)地面的高低自動(dòng)調(diào)整模型高度，該功能可用于人物在地面上移動(dòng)，爬斜梯（垂直的梯子另外控制）。鼠標(biāo)選擇檢測(cè)，培訓(xùn)人員用鼠標(biāo)點(diǎn)擊屏幕時(shí)，從攝像機(jī)的位置

5、向鼠標(biāo)在屏幕的2D位置在視平面的投影點(diǎn)發(fā)一條射線，來判斷相交的物品，即為選擇的物品。面前設(shè)備檢測(cè)，人物移動(dòng)時(shí)，當(dāng)移動(dòng)到某一物品的距離和朝向符合某一條件，即可引發(fā)該碰撞。人物控制系統(tǒng)人物模型分為頭、四肢、軀干等子模型，根據(jù)穿著和動(dòng)作的要求細(xì)分。骨骼動(dòng)作用來定義人物可以進(jìn)行的動(dòng)作，如跑動(dòng)，走動(dòng)等。根據(jù)穿著的狀態(tài)，即為人物穿上某種服飾，可以單獨(dú)進(jìn)行變形控制，人物的穿著也可以調(diào)整。人物的移動(dòng)一般由鼠標(biāo)、鍵盤或其他控制器來控制。移動(dòng)其實(shí)分為兩部分，和設(shè)備一樣：動(dòng)作屬性，狀態(tài)屬性。當(dāng)人物移動(dòng)向某一個(gè)位置，他的位置屬性在不斷變化，同時(shí)人物模型在重復(fù)跑動(dòng)或走動(dòng)的動(dòng)作。特效用于模擬水流、火焰等的粒子系統(tǒng)。用于模

6、擬鏡面（水面）、光暈、波光的Cg腳本。 動(dòng)態(tài)模擬機(jī)理模型功能化工仿真培訓(xùn)系統(tǒng)必須具備完整的基本模型庫(kù)，在模型開發(fā)過程中，可從中調(diào)出模型，將它們?cè)诰€構(gòu)成工廠流程，在線修改流程和調(diào)試參數(shù)。模型是動(dòng)態(tài)模擬系統(tǒng)的核心，它直接影響動(dòng)態(tài)模擬系統(tǒng)的質(zhì)量。這些模型不僅是根據(jù)傳熱、傳質(zhì)、動(dòng)量傳遞和化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、化工熱力學(xué)和自動(dòng)控制等基本原理編寫和調(diào)試的，而且模型中的參數(shù)都經(jīng)過很多實(shí)際項(xiàng)目的檢驗(yàn)。模型庫(kù)中也包括基本的傳遞方程。最終提供給用戶的動(dòng)態(tài)模擬系統(tǒng)是由這些基本模型，并按照裝置的實(shí)際工藝流程搭接起來的。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)仿中控室系統(tǒng)擁有一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)、查詢仿控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。該實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)與真實(shí)控制系

7、統(tǒng)的結(jié)構(gòu)十分接近，可以支持各種控制系統(tǒng)中常見的數(shù)據(jù)類型：PID點(diǎn)、AIN、AOUT、DIN、DOUT、計(jì)算點(diǎn)、邏輯點(diǎn)、數(shù)字量、選擇器等。通用接口仿真培訓(xùn)系統(tǒng)需具備工業(yè)級(jí)應(yīng)用的接口，支持OPC(OLE for Process Control)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)第三方軟硬件支持。OPC(OLE For Process Control)是建立在微軟OLE、COM與DCOM技術(shù)基礎(chǔ)上，由OPC基金會(huì)組織制定的用于過程控制和制造業(yè)自動(dòng)化中應(yīng)用軟件開發(fā)的一組包括接口、方法和屬性的標(biāo)準(zhǔn)。（1）仿DCS系統(tǒng)仿DCS系統(tǒng)模擬中控室的DCS操作及顯示，仿DCS系統(tǒng)多樣化、多廠家、多類型，適應(yīng)不同用戶需求，并實(shí)現(xiàn)仿DCS

8、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)組態(tài)化，按照工藝流程的特點(diǎn)和需求進(jìn)行組態(tài)，實(shí)現(xiàn)仿DCS的逼真模擬。模擬DCS的主要功能有： 圖形顯示 報(bào)警總顯示 總貌顯示 趨勢(shì)顯示 控制組顯示 操作員功能 調(diào)節(jié)面板顯示 其他DCS顯示和功能（2）智能診斷評(píng)價(jià)操作評(píng)價(jià)軟件的數(shù)據(jù)來源于仿真系統(tǒng)的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”，知識(shí)信息來源于按操作規(guī)程和設(shè)備等要求組態(tài)建立的“知識(shí)與操作規(guī)程庫(kù)”，在以上數(shù)據(jù)庫(kù)與知識(shí)庫(kù)基礎(chǔ)上，通過“推理機(jī)軟件”進(jìn)行推理評(píng)判。該模塊可以對(duì)操作人員的操作過程進(jìn)行全程跟蹤記錄，將操作過程和結(jié)果與規(guī)程與知識(shí)的組態(tài)結(jié)果進(jìn)行雙向逐步推理，推理機(jī)制采用產(chǎn)生式規(guī)則，保證評(píng)定操作過程和操作質(zhì)量的合理性、準(zhǔn)確度，從而得出操作成績(jī)。操作評(píng)定的各項(xiàng)

9、功能可以由教師站設(shè)定和管理。操作評(píng)價(jià)模塊是針對(duì)各裝置仿真系統(tǒng)的每一個(gè)訓(xùn)練項(xiàng)目進(jìn)行跟蹤記錄，并依據(jù)操作規(guī)則與設(shè)備操作要求和操作質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分的。每一個(gè)訓(xùn)練項(xiàng)目目的評(píng)分都包括：操作步驟評(píng)分和操作質(zhì)量評(píng)分，所有評(píng)分項(xiàng)目都給出詳細(xì)評(píng)定結(jié)果和依據(jù)。（3）教師站管理系統(tǒng)教師管理系統(tǒng)是PISP運(yùn)行平臺(tái)的組成部分，它通過網(wǎng)絡(luò)連接對(duì)正在運(yùn)行中的仿真培訓(xùn)學(xué)員站進(jìn)行管理，具有控制培訓(xùn)項(xiàng)目的選擇、開始，授權(quán)設(shè)置學(xué)員站的操作，監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)、打印學(xué)員操作成績(jī)等功能。主要內(nèi)容有：查看學(xué)員信息：查看學(xué)員的登錄信息；設(shè)定培訓(xùn)項(xiàng)目：在培訓(xùn)工況中選擇培訓(xùn)項(xiàng)目組成試卷；授權(quán)學(xué)員站：設(shè)置不同的權(quán)限以限制學(xué)員對(duì)培訓(xùn)系統(tǒng)的操作；快門和時(shí)標(biāo)

10、：學(xué)員站可重演教師站設(shè)定的快門，在此基礎(chǔ)上繼續(xù)操作；成績(jī)監(jiān)管：監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)、打印學(xué)員操作成績(jī)；HYPERLINK C:UserslidaihuaMy Documentscjtj.htm成績(jī)統(tǒng)計(jì)：統(tǒng)計(jì)當(dāng)前連接的所有學(xué)員站的培訓(xùn)成績(jī)，可瀏覽或打?。浑S機(jī)下發(fā)事故。工藝腳本仿真軟件支持C/S客戶端模式也支持B/S網(wǎng)絡(luò)模式功能拓展。平臺(tái)的功能技術(shù)要求1、主場(chǎng)景介紹在主場(chǎng)景中，操作者可控制角色移動(dòng)、瀏覽場(chǎng)景、操作設(shè)備等。操作結(jié)果可通過數(shù)據(jù)庫(kù)與PISP仿真軟件關(guān)聯(lián)，經(jīng)過數(shù)學(xué)模型計(jì)算，將數(shù)據(jù)變化情況在DCS系統(tǒng)或是在3D現(xiàn)場(chǎng)儀表上顯示出來。注：在3D主場(chǎng)景中所有需要點(diǎn)擊的操作（如閥門、儀表、電話、中控界面、思考

11、題等）都為左鍵雙擊，退出均為右鍵單擊。1.1 移動(dòng)方式（1）按住WSAD鍵可控制當(dāng)前角色向前后左右移動(dòng)。（2）按住Q、E鍵可進(jìn)行左轉(zhuǎn)彎與右轉(zhuǎn)彎。（3）點(diǎn)擊R鍵或功能鈕中“走跑切換”按鈕可控制角色進(jìn)行走、跑切換。（4）鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊一個(gè)地點(diǎn)，當(dāng)前角色可瞬移到該位置。1.2 視野調(diào)整操作者（如某A）在操作軟件過程中，所能看到的場(chǎng)景都是由攝像機(jī)來拍攝，攝像機(jī)跟隨當(dāng)前控制角色（如值班長(zhǎng)）。所謂視野調(diào)整，即攝像機(jī)位置的調(diào)整。（1）按住鼠標(biāo)左鍵在屏幕上向左或向右拖動(dòng)，可調(diào)整操作者視野即攝像機(jī)位置向左轉(zhuǎn)或是向右轉(zhuǎn)，但當(dāng)前角色并不跟隨場(chǎng)景轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）按住鼠標(biāo)左鍵在屏幕上向上或向下拖動(dòng)，可調(diào)整操作者視野即攝像機(jī)位

12、置向上轉(zhuǎn)或是向下，相當(dāng)于抬頭或低頭的動(dòng)作?；瑒?dòng)鼠標(biāo)滾輪向前或是向后轉(zhuǎn)動(dòng)，可調(diào)整攝像機(jī)與角色之間的距離變化。1.3 操作閥門當(dāng)控制角色移動(dòng)到目標(biāo)閥門附近時(shí)，鼠標(biāo)懸停在閥門上，此閥門會(huì)閃爍，代表可以操作閥門；如果距離較遠(yuǎn)，即使將鼠標(biāo)懸停在閥門位置，閥門也不會(huì)閃爍，代表距離太遠(yuǎn)，不能操作。（1）左鍵雙擊閃爍閥門，可進(jìn)入操作界面，切換到閥門近景。（2）在操作界面上方有操作框，點(diǎn)擊后進(jìn)行開關(guān)操作，同時(shí)閥門手輪或手柄會(huì)相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)。（3）按住上下左右方向鍵，可調(diào)整攝像機(jī)以當(dāng)前閥門為中心進(jìn)行上下左右的旋轉(zhuǎn)。（4）滑動(dòng)鼠標(biāo)滾輪，可調(diào)整攝像機(jī)與當(dāng)前閥門的距離。（5）單擊右鍵，退出閥門操作界面。1.4 查看儀表當(dāng)控制

13、角色移動(dòng)到目標(biāo)儀表附近時(shí)，鼠標(biāo)懸停在儀表上，此儀表會(huì)閃爍，代表可以查看儀表；如果距離較遠(yuǎn)，即使將鼠標(biāo)懸停在儀表位置，儀表也不會(huì)閃爍，代表距離太遠(yuǎn)，不能查看。（1）左鍵雙擊閃爍儀表，可進(jìn)入查看界面，切換到儀表近景。（2）在查看界面上方有提示框，提示當(dāng)前儀表數(shù)值，與儀表面板數(shù)值對(duì)應(yīng)。（3）按住上下左右方向鍵，可調(diào)整攝像機(jī)以當(dāng)前儀表為中心進(jìn)行上下左右的旋轉(zhuǎn)。（4）滑動(dòng)鼠標(biāo)滾輪，可調(diào)整攝像機(jī)與當(dāng)前儀表的距離。（5）單擊右鍵，退出儀表操作界面。1.5 拾取物品鼠標(biāo)雙擊可拾取的物品，則該物品裝備到裝備欄中，部分物品也可直接裝備到角色身上。1.6 學(xué)習(xí)安全條例采用鼠標(biāo)直接點(diǎn)擊方式，走近中控室墻上的安全條例展

14、板，點(diǎn)擊展板后，鏡頭自動(dòng)切換到以當(dāng)前展板為中心，能夠看清詳細(xì)內(nèi)容，并在展板上方有最小化、關(guān)閉按鈕，完成一次點(diǎn)擊操作，代表學(xué)習(xí)一個(gè)條例內(nèi)容完畢。1.7 佩戴防毒面具采用鼠標(biāo)直接點(diǎn)擊方式，走近中控室墻另一側(cè)的儲(chǔ)物柜，雙擊儲(chǔ)物柜上所擺放的防毒面具，即可佩帶防毒面具。根據(jù)不同毒性，選擇不同顏色濾毒罐的防毒面具佩帶。1.8 佩戴安全帽采用鼠標(biāo)直接點(diǎn)擊方式，走近中控室墻另一側(cè)的儲(chǔ)物柜，雙擊儲(chǔ)物柜上所擺放的安全帽，即可佩帶安全帽。2、人物欄在自由操作狀態(tài)下，提供所有可操作角色列表，通過鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊角色名稱切換當(dāng)前角色。每個(gè)角色有不同的代表，可自定義覺得職責(zé)名稱，如現(xiàn)場(chǎng)工人為紫色，值班長(zhǎng)為橙色等，每個(gè)角色名稱

15、上方為該角色生命值條，正常為綠色，隨著生命值逐漸減少，生命值條逐漸變短并變?yōu)辄S色，生命值減少到一定值，生命值條變?yōu)榧t色，同時(shí)此角色頭像變灰，不能繼續(xù)操作此角色。支持11個(gè)角色同時(shí)存在。當(dāng)前操控的角色有單獨(dú)小頭像顯示。3、工具箱工具箱中顯示當(dāng)前角色已佩戴或選擇的工具。點(diǎn)擊角色頭像位置，或是點(diǎn)擊可彈出裝備欄，不需使用的工具可放在右側(cè)裝備區(qū)域中。4、消息功能左鍵點(diǎn)擊“消息”功能鈕，彈出消息框，再點(diǎn)擊一次，消息框退出。消息框中包含的內(nèi)容有：角色之間的對(duì)話，操作設(shè)備記錄等。所有消息在主場(chǎng)景區(qū)會(huì)即時(shí)顯示，同時(shí)顯示在消息框中。5、 大地圖功能左鍵點(diǎn)擊“大地圖”功能鈕，彈出大地圖，再點(diǎn)擊一次，大地圖退出。投標(biāo)人的資質(zhì)資格要求（1）符合中華人民共和國(guó)政府采購(gòu)法第二十二條的規(guī)定；（2）具有良好的商業(yè)信譽(yù)和健全的財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)制度；（3）參加本次政府采購(gòu)活動(dòng)前三年內(nèi)，在經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中沒有重大違法違規(guī)記錄。（4）不接受聯(lián)合體投標(biāo)。交貨與售后質(zhì)保期預(yù)中標(biāo)后學(xué)校將對(duì)帶星號(hào)項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行逐一驗(yàn)證，不滿足的會(huì)嚴(yán)重影響學(xué)校使用，學(xué)校將不予接受。平臺(tái)必須在合同簽訂后30個(gè)工作日內(nèi)給學(xué)校部署完畢并交付使用。項(xiàng)目驗(yàn)收結(jié)束后，提供1年免費(fèi)售后服務(wù)。服務(wù)期間承擔(dān)平臺(tái)系統(tǒng)售后維護(hù)工作，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障3個(gè)工作日內(nèi)完成修補(bǔ)，使正常運(yùn)行。本平臺(tái)部署后，買方應(yīng)在40日內(nèi)組織驗(yàn)收，并制作驗(yàn)