[发明专利]一种石油钻井安全培训系统及培训方法

权利要求书

1.一种石油钻井安全培训系统，其特征在于，包括室外系统和室内系统两部分，其中：

所述室外系统，包括钻井系统、井控系统、泥浆循环系统、事故应急仿真系统、监控系统、配电系统、信号触发及处理系统；

所述室内系统，包括钻井模拟器、教师控制台、学员操作台、多媒体投影系统、信号采集及处理系统、考核系统。

2.如权利要求1所述的一种石油钻井安全培训系统，其特征在于，在室外系统中，所述钻井系统配置游动系统、起升系统、旋转系统、动力驱动系统、悬重表和辅助设备；所述井控系统包括司钻操作台、远程控制台、司钻控制台、防喷器模型、节流压井管汇系统；所述泥浆循环系统包括水泵、气泵、阀门及控制系统、泥浆罐、水井；所述事故应急仿真系统包括烟雾机、火焰模拟机、管线系统及喷头；所述监控系统包括将现场影像实时传入室内系统的多个摄像头；所述信号触发及处理系统包括操作信号触发点、功能信号触发点和PLC，操作信号触发点、功能信号触发点产生信号后传入PLC处理，传入室内考核系统。

3.如权利要求2所述的一种石油钻井安全培训系统，其特征在于，室外系统还包括风向标、模拟钻杆、模拟钻铤、二氧化碳灭火器及工具箱。

4.如权利要求1所述的一种石油钻井安全培训系统，其特征在于，在室内系统中，所述钻井模拟器可模拟现场钻井司钻台的所有动作，并配有仿真软件，可模拟实际现场作业，实时显示多种参数。

5.如权利要求4所述的一种石油钻井安全培训系统，其特征在于，室内系统中的所述教师控制台配置有与外界建立通讯的计算机，计算机软件系统与仿真硬件之间实现联动，其中，逻辑控制系统与视频监控模块、物理硬件模块、物理仿真模块、数据驱动场景模型模块、客户端模块和培训管理模块之间电控连接，视频监控模块包括调焦单元、方向控制单元、操作跟踪单元和视频回放单元，物理硬件模块包括室外系统中的各个闸门、泵和仪表，物理仿真模块包括物理参数单元、连锁PID控制单元、指重单元、液位单元、流量单元、速度单元和压力单元，数据驱动场景模型模块包括漫游单元、知识学习单元、快速定位单元和数据表现单元，客户端模块包括项目选取单元、项目操作单元和成绩管理单元，培训管理模块包括参数查看单元、系统设置单元、故障干预单元和学生管理单元；数据库系统与数据驱动场景模型模块、数值模拟系统模块、教师培训管理模块、脚本模块、学习考核模块电控连接，教师培训管理模块包括学生单元、班级单元、权限单元和课程单元，脚本模块包括场景单元、动作单元、镜头单元、操作单案源、角色单元、数据联动单元、报警范围单元、提示单元和评价指挥单元，学习考核模块分为教师单元和学生单元；

教师可通过计算机安装的操作软件对学员信息进行录入和管理、触发操作项目、进行项目进行操控；所述学员操作台配置多台学员机，并全部安装操作软件。

6.如权利要求5所述的一种石油钻井安全培训系统，其特征在于，进行学习时，学员选择学员机进行操作，通过软件分别选择值班干部、司钻、副司钻、钻井液工、井架工、仪表工、内钳工、外钳工、场地工作为自己的分工角色；其中一台学员机作为备用，并安装有多媒体投影系统控制软件，通过该软件控制中控大屏幕显示的内容。

7.如权利要求6所述的一种石油钻井安全培训系统，其特征在于，多媒体投影系统包括显示屏、交换机和音响，正常学习时，选择单屏显示、四屏显示、六屏显示对学员机和教师机屏幕内容进行投影。

8.如权利要求5所述的一种石油钻井安全培训系统，其特征在于，所述考核系统安装在教师控制台的计算机上，考核系统以正规操作为基准，对学员的操作信号进行评判，给出操作正确性判定，并进行单步成绩赋值，操作完成后将所有步骤的成绩累加，完成自动考核，并形成考核报告；考核完成后可重新调取考核过程数据，了解错误操作出现的位置，进行及时的更正。