[发明专利]基于3D技术的控制系统培训装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于3D技术的控制系统培训装置及方法，装置包括：仿真模型服务器，基于控制系统发出的控制指令模拟核电厂机组运行并生成运行数据，DCS控制系统，接收操作员站发送的操作指令以及访问仿真模型服务器，并响应操作指令运行其控制逻辑以生成控制指令，3D扫描仿真控制机柜以及3D模拟虚拟控制器和控制机柜，至少一个操作员站，实现相应的人机交互操作，并将相应的操作指令发送DCS控制系统，并且接收返回的处理结果，教员站，启动或停止、运行或冻结以及初始化DCS控制系统操作指令，故障控制、回退、记录或重演、变量监视3D显示控制站和/或培训过程中实时干预。其优点是：提高运行和维护人员的专业技能，保证核电厂的安全生产。

技术领域

本发明属于核电厂控制技术领域，具体涉及一种基于3D技术的控制系统培训装置及方法。

背景技术

DCS系统由于具有可靠性、稳定性等优点，近年来在核电厂中得到广泛应用。但是，DCS系统在工厂测试以及现场调试过程中存在着不少测试盲区，不可能完全覆盖测试出系统缺陷。DCS系统本身的缺陷以及运维人员对DCS系统认知的盲点可能会造成DCS在运维过程中出现一些常见的运行事件，严重情况下会造成非计划停堆。DCS系统故障具有突然性，会造成设备跳闸、非计划停堆等一系列后果。因此，为了保证核电厂安全稳定的运行，急需搭建DCS系统培训装置，用于核电厂相关人员的技能训练，为核电厂安全稳定运行保驾护航。

传统的培训装置对仪控和运行人员的培训，是对DCS系统软硬件的静态知识培训，涉及的培训范围往往只是单个控制系统，无法反映出故障种类对整个DCS控制系统及工艺系统的影响。基于3D技术的控制系统培训装置对DCS控制柜所有设备进行1:1模拟，与DCS虚拟机和核电厂工艺仿真模型一起构成全范围闭环控制环境。能够对DCS系统软硬件的动态知识培训，清晰反映各种故障种类对DCS控制系统及工艺设备的影响，提高仪控运维人员对整个DCS控制系统及工艺系统的动态认知，提高培训的广度和深度。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于3D技术的控制系统培训装置及方法，它能够提高仪控运维人员对整个DCS控制系统及工艺系统的动态认知，提高培训的广度和深度。

本发明的技术方案如下：

一种基于3D技术的控制系统培训装置，包括，

仿真模型服务器，基于控制系统发出的控制指令模拟核电厂机组运行并生成运行数据；

DCS控制系统，包括用于控制虚拟设备的虚拟控制器和用于控制现场设备的控制机柜，接收操作员站发送的操作指令以及访问仿真模型服务器，并响应所述操作指令运行其控制逻辑以生成控制指令；

3D显示控制站，包括3D扫描仿真控制机柜以及3D模拟虚拟控制器和控制机柜，3D显示控制站通讯连接所述DCS控制系统；

操作员站，实现相应的人机交互操作，并将相应的操作指令发送DCS控制系统，并且接收返回的处理结果；

教员站，启动或停止、运行或冻结以及初始化所述DCS控制系统操作指令，故障控制、回退、记录或重演、变量监视所述3D显示控制站和/或培训过程中实时干预，其通讯连接所述DCS控制系统、3D显示控制站和操作员站。

还包括，

工程师站，构建控制逻辑组态；

多媒体设备，用于演示信息。

所述的DCS控制系统基于所述故障信息生成控制指令，仿真模型服务器基于控制指令模拟核电厂机组故障运行并生成故障运行数据。

所述的3D显示控制站包括，

主控背板，