VRP虚拟现实技术在天然气生产中的应用

韩斌

【摘要】在能源消费日益增长的今天，能源在经济发展中的地位日益凸显，油田地面工程设计的科技手段及与之配套的技术也在日趋完善。作为3DMAX辅助设计的VRP虚拟现实技术已成为一个有力工具。它可以与生产信息系统紧密结合，逼真再现站场现场、设备的操作过程和设备运行状态，从而为天然气生产提供可视化系统解决方案，结合VRP-SDK二次开发软件工具包，方便开发人员针对行业的特点和需求开发专业功能。

【关键词】虚拟现实技术 天然气 生产 应用

1 软件概述

很久以来，在中国的虚拟现实技术领域，一直是引进国外的虚拟现实软件，中国在很长的一段时间内没有自己独立开发的虚拟现实仿真平台软件。中视典一直致力于中国虚拟现实技术自有软件的开发和探索，终于研发除了具有完全自主知识产权的虚拟现实软件—Virtual Reallity Platform（通俗称为VRP）。

软件包括八大系列：VRP-BUILDER虚拟现实编辑器、VRPIE-3D互联网平台、VRP-PHYSICS 物理模拟系统、VRPDIGICITY数字城市平台、VRP-INDUSIM工业仿真平台、VRP-TRAVEL 虚拟旅游平台、VRP-MUSEUM 虚拟展馆、VRP-SDK 系统开发包、VRP-STORY故事编辑器。其中VRP-BUILDER 虚拟现实编辑器和VRPIE-3D互联网平台在天然气行业中广泛应用，用以实现三维站场、设备数据库连接、动态流程显示及互联网发布。

2 VRP设计前的工作

VRP虚拟现实技术前期工作自己要是开展三个方面的工作：

一是用3DMAX建立三维站场模型，包括主要建筑、道路、设备、管线、阀门等天然气生产配套设施，并用一定规则给不同模型进行命名，方便日后进行连接数据库。

二是建立健全生产信息系统中站场基础资料，包括阀门资料、管线资料、设备资料等，每台设备的编号要与三维模型中的一致，以便连接数据库后信息保持一致。

三是三维模型要详细的表示地上管线、埋地管线，以及电缆、水管线、设备等多专业的综合信息，要与现场一致，能真实完整的进行显示。

3 3DMAX导入VRP操作

在3DMAX中做好相关工作后，就需要我们把它转化成VRP文件。首先我们安装VRP软件，安装完成后会在3DMAX工具界面显示出VRP插件，我们导出所有场景。需要注意的是：我们必须连同材质和贴图一起打包导出。导出成功后，我们就可以看到一个可供编辑的VRP文件，我们的后续工作将在此文件中完成。

4 VRP设计需要实现的功能

4.1 站场简介

在高级界面中，添加战场简介按钮，能向大家展示三维效果的同时显示站场的相关信息，使人能直观的了解站场的发展历史。

4.2 实时数据

通过添加函数与天然气生产信息系统进行数据库的无缝连接，能实时显示现场各仪表参数以及设备的详细信息，实现资源的共享化，使设备的维护保养对应到现场，方便管理。

4.3 设备预警

通过数据库中的记录，能在三维模型中，显示出设备的运行情况，对于到期检测和校验提供预警。在模型中通过颜色变化进行区分，使人一目了然，方便设备管理。

4.4 平面图

加入站场平面图，二维和三维进行对比，满足日常生产中不同的需要，使站场流程显示全面。

4.5 测量

引入模型测量功能，能够清晰的描绘出站场设备的外形参数，为施工提供依据。

4.6 观察方向

能从不同方向对站场和单台设备进行观察，真实模拟现场情况。

4.7 隱藏地面

可以将地面进行隐藏，显示地下管网的分布情况，有利于描绘流程和确保施工质量和安全。

4.8 分类显示

可以自行添加子菜单，对站场流程进行分类显示，只显示某一系统或流程，方便使用者观察。

4.9 动态流程

能够真实反应出现在生产的真实流程，从天然气的进站到出站进行模拟显示，是人能清晰明了的了解整个站场的运作过程及各种装置的作用。

4.10 放大模型

对特一模型进行放大观察，让使用者了解设备细节。

4.11 模型操作

对模型可以进行编辑，可以复制、移动、调整，方便使用者对现有模型进行修改。

4.12 操作规程

加入操作规程选项，整个站场需要的操作规程都能在此显示，方便使用者对照设备进行查询，同时也能满足日常培训教学。

4.13 漫游功能

虚拟出一个外形与真人相似“巡检员”，按照日常站场巡检线路进行巡检。不仅可以对日常巡检内容进行展示，还能够启用记录功能，制作动画对战场人员进行培训教育。也可以设定好一系列视角来录制视频，对整个站场进行宣传展示，提升企业形象。

5 VRP成果发布

完成各项功能后，我们使用VRPIE-3D互联网平台对成果进行发布。我们可以把做好的成果挂在互联网上，使用者通过IE浏览器就可以直接访问，使所做的项目使用起来更加方便快捷。

6 总结与展望

计算机技术日益发展的今天，站场的管理向着更智能、更便捷的信息化迈进。使人们从现场中解放出来，足不出户就能了解到现场的一切，极大的提高工作效率和工作质量。但同时对人员素质要求也进一步提高，要求熟悉工艺流程和深厚专业技术水平。

在三维站场建设中，VRP虚拟现实技术实现了相关功能，但在比较复杂的工艺流程中，该软件还存在许多不足之处。首先，它仅仅利用数据库进行数据显示，不能够对显示的数据进行统计和处理，这一部分还需要人工进行操作。另外在动态流程显示方面，只是简单的动画和文字提示，只能按照设置进行，不能实现中途的人为控制。相信，随着软件工程的发展，现有的不足可以得到改善，虚拟现实技术会得到更大的用武之处。