[发明专利]拟真培训环境

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2011年3月25日提交的题为“APPARATUS AND SYSTEMS FOR THREE DIMENSIONAL IMMERSIVE TRAINING AND METHODS RELATED THERETO”的美国临时专利申请61/467,851和2011年8月3日提交的题为“IMMERSIVE TRAINING ENVIRONMENT”的美国临时专利申请61/514,769的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本技术涉及用于培训的设备和系统。更具体地，本公开涉及用于培训工厂操作者的拟真环境。

背景技术

此部分旨在介绍本领域的各个方面，其可能与本技术的示例性实施例相关联。这种讨论被认为协助提供一种框架以便于更好地理解本技术的特定方面。因此，应该理解的是，本部分应该从这个角度加以阅读，且不必是对现有技术的承认。

碳氢化合物的使用是当前文明的一个基本方面。用于碳氢化合物的生产、加工、运输和使用的设施继续在世界各地兴建。这些工厂的效率变得越来越重要，因为连贯的问题可能增加成本或造成监管机构的问题。

培训这些设施的操作者可能是具有挑战性的，因为培训课程不可能充分保证操作者对知识的记忆。另外，对活动过程的培训可能是昂贵的，因为往往需要有经验的操作者在培训过程中持续监控受训者。对实际过程的培训也可能导致过程混乱，因为无经验的人员可能会激活错误的控制或在错误的时间激活。

虚拟现实（VR）模拟可供培训使用。这些模拟提供一种可以允许雇员在虚拟工厂环境中到处走动并对工厂环境做出改变的培训环境。然而，这些模拟不提供主观的现实，从而往往只是提供一种平面画面环境，操作者可以使用鼠标通过该平面画面环境移动化身或其他表象。在一些VR模拟中，操作者可能戴一个VR耳机，其可以提供工厂环境的立体视像，然而这不能提供物理环境的真实感觉，因为视觉空间不能处于高分辨率，并且不能包括操作者的可视化。

因此，需要精确地反映受训者在其中发挥功能的真实环境的新培训技术。这些环境应该允许操作者真正看到他们与工厂的物理环境的交互。

发明内容

一个实施例提供了一种实时拟真培训系统。该系统包括拟真可视化室。该拟真可视化室包括：呈现装置，其被配置为在显示表面上提供工作区的三维图像；以及操作控制台，其被配置为向呈现装置提供工厂信息并获得来自输入装置的操作者输入。该拟真可视化室也包括通信系统，其被配置为与动态过程模拟器进行交互，检索用于操作控制台的工厂信息，以及将操作者输入传递回到动态过程模拟器。该系统包括操作者控制台，该操作者控制台包括被设计成模拟用于工作区的工厂控制板的控制板。该动态过程模拟器被配置为运行该工作区的过程模拟，向拟真可视化室和操作者控制台提供该工作区的模拟实时数据，接受来自操作者控制台的控制输入，以及来自拟真可视化室的交互数据。指导者系统包括被配置为与动态过程模拟器、操作者控制台或拟真可视化室或其任何组合进行交互的系统。该指导者系统被配置为激活事件的模拟。

另一实施例提供一种包括多个拟真可视化室的实时拟真培训系统。一个拟真可视化室包括：显示器，其被配置为提供工作区的三维图像；以及输入系统，其被配置为获得表示与该工作区进行的交互的数据。在该实施例中，多用户服务器被配置为允许所述拟真可视化室的每个室之间的交互，其中每个所述拟真可视化室中的受训者能够看到在其他拟真可视化室中的受训者的表现。该实时拟真培训系统包括操作者控制台，其包括被设计成模拟用于该工作区的工厂控制板的控制板。动态过程模拟器被配置为运行该工作区的过程模拟，并向多个拟真可视化室中的每个室和操作者控制台提供该工作区的模拟实时数据。该动态过程模拟器被配置为接受来自操作者控制台的控制输入，并接受来自每个所述拟真可视化室的交互数据。该实时拟真培训系统包括指导者系统，其被配置为与动态过程模拟器、操作者控制台或拟真可视化室或其任何组合进行交互，其中该指导者系统被配置为激活事件的模拟。