可视化仿真技术在管输油气领域的应用.pdf

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1、第14卷第1期科技和VoI．14。No．12014年1月ScienceTechnoloJJanuary，2014可视化仿真技术在管输油气领域的应用任学军(中油管道科技研究中心，河北廊坊065000)摘要：可视化仿真技术是一种重要的计算机技术，在管输油气领域中有着广阔的应用，在管道设计、运行调度、生产管理等工作中产生了巨大的应用价值，降低了管输油气的生产成本，提升了企业效益。随着计算机各种技术的研究应用水平的不断提高，可视化仿真技术出现了从数值仿真到虚拟可视化仿真的跨越。根据中石油天然气管道公司的实际生产和业务需要，应用可视化技术和仿真技术对输油气场站可视化仿真信息系统进行分析、设计和开发。其成

2、果将为该输油气场站站内施工维护、动火改造及应急指挥等提供方便快捷的查询、分析平台，为生产运行、设备管理和领导决策提供形象直观的可靠管理手段。关键词：可视化；仿真；管输油气；输油气场站；Virtools中图分类号：TE89文献标志码：A文章编号：1671—1807(2014)01—0123—04可视化仿真是2O世纪5O年代前后兴起的一项合多领域等嘲。综合多个领域知识的信息技术，尚处于发展的初级阶Virtools平台主要由开发、生成和发布三大模块段。随着计算机技术和信息技术发展水平的不断提组成，作为主流三维开发工具，它提供很多高级功能，高，可视化仿真也真正的成为一门技术并走进了人们其组成结构如下图

3、所示。生活、工作和学习的方方面面。可视化仿真是用图形I建立应用程序I}行为引擎l}文件生成器I图像表示数据信息的涵义，基于这种技术，非量化处—·●理各种抽象复杂的数据信息，使用户用最自然、最直f软件开发工具{f演染引擎ffweb播放器I观的方式获取这些数据信息和这些数据要表示的内开发模块生成模块发布模块容是可视化仿真的目标。图1Virtools组成结构图众多石油和天然气运输方式中，管输油气最具合理性和经济性L1]，随着大批长输油气管道的铺设，保目前，Virtools应用领域主要包括：三维可视化、证其正常运转的输油气场站也自然必不可少，根据管游戏开发、3D／VR电子商务、产品设计、工业协同设道公

4、司场站实际生产业务逻辑和管理的需要，本着辅计等。助运行调度、生产管理、设备管理与维护、救灾抢险等1．2模型构建任务业务的目的，真实再现输油气场站现场环境、油气管系统中，场站浏览、地下管网及图元管理等模块网结构形式、油气输送工艺流程、各类设备结构情况都涉及到模型的问题，可视化仿真系统的基础是模以及油气输送动态运行情况，使管道科研与实际生产型L3]，模型的好坏决定着系统能否实现和实现的质相结合已成为一种必然趋势。量，是系统的关键所在，模型存在系统的各个细节之1模型构建任务分析中，大到场站概况浏览、油气管网结构，小到设备图1．1开发工具简介元、设备构造，都是通过模型来进行实现的，针对系统本系统以Vi

5、rtools为开发工具。Virtools是由中模型的特征和差异，场站概况浏览和管网结构查看法国达索公司开发的一种虚拟场景开发工具，它提供及相应虚拟场景中的功能需求进行建模。可视化界面，开发者调用有关的行为模块就可以构建在输油气场站可视化仿真信息系统中，结合输油复杂、高效的应用，其特点是方便快捷、简单直观、适气场站场景中的设备，环境和操作过程，通过现场数收稿日期：2O13一o9—25作者简介：任学军(1989一)，男，河北迁安人，中油管道科技研究中心，助理工程师，计算机科学与技术硕士，研究方向：数据库与智能信息系统。123科技和产业第14卷第1期码照片的拍摄，同工作人员的详细交流，分析得到输必要

6、，运动建模就是虚拟场景或对象随着其位移、碰油气场站可视化仿真信息系统的主要操作是对场站撞、表面变形等变化而动态产生变化，它是场景中最的整体把握，这样环境建模的重点就是输油气场站设难构建和实现的部分。对于运动建模，想达到人机交备及细节的建模，每个部分又包含众多模型，输油气互的目的，就需要构建模型时使某些属性作为暗示以场站可视化仿真信息系统的建模任务主要如表1所按照人的意图进行响应。例如鼠标键盘控制自动漫示。游等。在进行场站浏览的过程中，视角摄像机位置的不表1模型构建的任务断变换会不断刷新视景。系统中通过行为建模与运模型分类模型详细分类建模具体任务动建模的应用，描述了实体的动态变化、与环境或其房屋

7、模型房屋造型建模办公楼、站控室、热水房等它实体之间的实时关系，只有通过行为建模等特殊的输油设备建模管道、加热炉、输油泵、设备模型阀门、仪表、储油罐模型处理方式才能满足特有的功能需求。它从模拟设备表面建模颜色、材质不同对象的行为出发，依靠运动学、动力学计算等面草地纹理向对象方法实现，行为建模体现了仿真的特征[5]。环境模型路面材质、纹理2．2模型优化采用3DSMAX建模主要包括基于模型和基于2模型构