項楠,伍盛一,王衛(wèi)強,欒玲,楊小辰(.遼寧石油化工大學石油天然氣工程學院,遼寧撫順300;.中石油東北煉化工程葫蘆島設計院,遼寧葫蘆島5000)
基于GIS的數(shù)字油庫培訓系統(tǒng)研究與開發(fā)
項楠1,伍盛一1,王衛(wèi)強1,欒玲2,楊小辰1
(1.遼寧石油化工大學石油天然氣工程學院,遼寧撫順113001;2.中石油東北煉化工程葫蘆島設計院,遼寧葫蘆島125000)
石油庫的主要工作對象是易燃、易爆的原油、成品油等,工藝流程復雜,失誤操作的后果比較嚴重。傳統(tǒng)的培訓模式限制多,危險程度較大,員工看不到操作與其對應參數(shù)的內在關系,較難建立理論與實踐之間的聯(lián)系?;贕IS的數(shù)字油庫培訓系統(tǒng)的構建,能有效彌補傳統(tǒng)模式的不足,利用B/S架構,在ArcGIS平臺上進行開發(fā),以SQL Server作為數(shù)據庫管理平臺,使傳統(tǒng)培訓與計算機技術相結合,實現(xiàn)數(shù)字油庫三維可視化及培訓考核大數(shù)據的可視化信息管理。實例表明,該系統(tǒng)實用性強,信息顯示直觀,具有較好的普適性,可為提升油庫操作管理水平提供技術支撐。
油庫;數(shù)字油庫;員工培訓;信息管理;三維可視化
在數(shù)字油庫信息管理系統(tǒng)的基礎上進行研發(fā)的培訓系統(tǒng)模塊,主要目的是為了使新進員工盡早適應油庫工作。由于條件的制約,不能經常將員工帶入庫區(qū)進行實踐操作,這就需要開發(fā)一種新的培訓模式來對員工進行培訓與考核。只有做好培訓,才能使員工在工作中不出現(xiàn)紕漏和疏忽,從而避免事故的發(fā)生。培訓系統(tǒng)的構建可以使員工不進現(xiàn)場便對崗位工作了如指掌,使員工熟知工作流程,避免不必要的人員在關鍵位置的走動,節(jié)省時間、精力與資源等,大大降低了油庫發(fā)生危險的可能性與人為工作的風險,實現(xiàn)油庫的安全運營與管理。
在ArcGIS平臺上開發(fā)的數(shù)字油庫信息管理系統(tǒng)[1-2],可以對油庫重要設備的數(shù)據實現(xiàn)三維數(shù)字化監(jiān)控管理,對油庫所屬部門的日常工作進行綜合管理,對在油庫正常運轉中產生的數(shù)據進行采集、存儲、加工生成各種信息,再進行篩選和總結,可使管理者以最為直觀的數(shù)字三維模型的方式進行表述,既有宏觀信息,也有詳細信息,既可以歷史查詢,也可以實時查詢,為管理人員提供高效的決策判斷依據,從而為油庫的整體運行提供全面的信息化管理:①清晰地了解油庫的基本情況;②掌握油庫油品的實時進銷存情況;③實時了解油庫的庫存情況以及變化趨勢;④記錄油庫的安全狀況及報警記錄,以便及時排除安全隱患;⑤管理者對發(fā)貨密度、計量標準進行管理;⑥自動生成管理層所需要的報表,并可以多種方式顯示[3-6]。
2.1系統(tǒng)建設總體目標
應用GIS和數(shù)據庫技術,設計開發(fā)數(shù)字油庫信息管理系統(tǒng)的培訓系統(tǒng)模塊,不僅具備標準的數(shù)據存儲和地理信息操作功能,同時還具備管理人員任務設置、操作培訓輔導、操作步驟記錄和評價等教學培訓功能。通過培訓和考核的開展,可有效提高現(xiàn)場運行人員的操作水平和對突發(fā)管網和設備事故的處理能力,對規(guī)范員工的操作行為、提高運行和管理水平發(fā)揮了積極的作用。
2.2系統(tǒng)功能設計
構建基于GIS的數(shù)字油庫培訓系統(tǒng)應滿足的功能包括:①提供油庫庫區(qū)基礎地理信息,可實現(xiàn)三維地圖瀏覽,包括信息錄入、編輯、存儲、空間查詢、空間顯示、輸出等,在空間查詢中同時還能實現(xiàn)點坐標查詢、區(qū)域查詢等功能;②設備設施培訓,包括閥門認知、油罐認知、管線認知等;③工藝流程培訓,包括倒罐工藝、罐車裝卸工藝、收發(fā)油工藝等;④員工考核模塊,包括:油庫安全管理規(guī)范考核、工藝流程考核、消防安全知識及綜合考核等。
3.1系統(tǒng)開發(fā)平臺及架構
本系統(tǒng)基于B/S(Browser/Server,瀏覽器/服務器)架構,客戶端最主要的應用軟件為WEB瀏覽器,為保證空間數(shù)據與屬性數(shù)據的一體化組織合理、運行穩(wěn)定,在ArcGIS平臺上開發(fā)構建,并以SQL Server作為數(shù)據庫管理平臺,建立空間數(shù)據庫、屬性數(shù)據庫[11-12]。
3.2系統(tǒng)數(shù)據庫設計
選用SQL Server作為數(shù)據庫管理系統(tǒng)平臺,采用分布式存儲方法??臻g數(shù)據主要包括:地形圖數(shù)據、三維模型結構數(shù)據等,存儲在GIS的File GeoDatabase空間數(shù)據庫中。屬性數(shù)據主要包括:油庫基礎設施屬性信息,包括油罐屬性、閥門屬性、管線屬性以及建筑物屬性等。
數(shù)字油庫是建立在現(xiàn)實油庫的基礎之上,所有的設備設施均是仿真構建,因此在數(shù)字油庫平臺下進行的管理培訓,能夠更直觀清晰地讓員工認知油庫設施設備以及工藝流程等,其目的是培養(yǎng)和提高員工就業(yè)或從業(yè)的能力。培訓系統(tǒng)主要包括庫區(qū)瀏覽培訓、設備認知培訓、工藝流程培訓及考核系統(tǒng)等模塊,系統(tǒng)登錄界面見圖1。
圖1 系統(tǒng)登錄界面Fig.1 System login interface
員工可以在培訓中不受任何時間空間的限制,在三維場景中,增強學習效果。在線培訓使學習者脫離現(xiàn)實培訓中的風險,達到安全培訓的目的。另外,在線培訓比傳統(tǒng)的培訓成本低,虛擬培訓還可以循環(huán)進行,學習內容具有可重復性。
4.1庫區(qū)瀏覽培訓模塊
主要目的是讓員工從宏觀上了解庫區(qū)的整體設施、空間屬性、工作區(qū)域等。瀏覽油庫的二維地圖各區(qū)域的位置,如罐區(qū)位置、輸油間位置、付油區(qū)位置、辦公樓等等;還可以瀏覽三維油庫,在三維顯示下,能夠更直觀地觀察油庫各區(qū)域設施及設備,讓員工更清晰的了解庫區(qū)情況。
4.2設備認知培訓模塊
主要目的是提高員工對設備設施的認知及熟悉操作方法等。油庫中閘閥的使用占油庫中各類閥門之首,占90%左右,適用于經常保持全開或者全關的場合,不易做節(jié)流和調節(jié)用,閥門認知界面見圖2所示。員工通過對設備的認知,能夠充分了解其規(guī)格、型號參數(shù)、安裝時間及用途等,油罐認知界面見圖3。
圖2 閥門認知圖Fig.2 Valve cognitivemap
圖3 油罐認知圖Fig.3 Oil tank cognitivemap
4.3工藝流程培訓模塊
主要目的是使員工熟知工藝流程,比如收發(fā)油的工藝流程,罐裝車的裝卸油工藝流程、倒罐流程等,倒罐流程見圖4。
圖4 倒罐工藝流程Fig.4 Oil tank transfer process
工藝流程不僅為員工提供三維的視圖,更直觀地了解工藝,還可以打開培訓教程視頻,進行查看學習動態(tài)工藝流程,如圖5所示。
圖5 輸油工藝視頻Fig.5 Transfer oil process video
4.4員工考核模塊
員工考核模塊,界面如圖6、7所示,主要是針對員工的學習進展而進行的有針對性的考核模塊,例如針對付油間工人的考核,付油間的工人一定要熟知付油間內的一切設備設施(如閥門、泵管線的相關規(guī)格、型號等),以及付油管路的工藝流程(如閥門的開啟與關閉的次序等),更要了解消防知識,以及對突發(fā)情況的應急處理。其他的員工也必須熟知個人工作區(qū)域的工作環(huán)境,這樣才能使油庫安全運營。
圖6 安全管理規(guī)范考核模塊Fig.6 Safety m anagement standard exam ination module
圖7 綜合考核模塊Fig.7 Com prehensive exam ination modu le
系統(tǒng)的培訓可以提高員工操作水平與對事故應急處置的能力,對規(guī)范員工的操作、提高運行和管理水平發(fā)揮著積極的作用。本文構建的基于GIS的數(shù)字油庫培訓系統(tǒng)應逐步完善,系統(tǒng)中各類數(shù)據將不斷充實,為油庫員工學習及工作提供高效的平臺,省時省力、形象直觀、循環(huán)學習、降低風險,對提高油庫安全運營和管理水平具有重要的意義。
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(編輯王戩麗)
Research and Development of Digital Oil Depot Training System Based on GIS
Xiang Nan1,Wu Shengyi1,WangWeiqiang1,Luan Ling2,Yang Xiaochen1
(1.College of Petroleum Engineering,Liaoning Shihua University,F(xiàn)ushun Liaoning 113001,China;2.Huludao Design Institute,PetroChina Northeast Refining&Chemical Engineering,Huludao Liaoning 125000,China)
Themain work of oil depot is flammable and explosive oil and crude oil.The production process of the production system is complex and the resultof false operation is serious.The traditional trainingmode of staff is limited,the risk is great,and the students can not see the operation and related parameters of the intrinsic relationship.So it is difficult to establish the relationship between theory and practice.The construction of digital oil depot training system based on GIS,can effectively compensate for the lack of the traditional model.Using B/S architecture and SQL server as the database platform,developed in the ArcGIS platform,making the traditional training combine with computer technology,3D visualization of digital oil depot and the visual information management training and assessment of large data will be realized.The practical example shows that the system has strong practicability,intuitive information display,and has good universality,which provides technical support for improvement of operation and management level of oil depot.Keywords:Oil depot;Digital oil depot;Staff training;Informationmanagement;3D visualization
TE978
A
10.3969/j.issn.1006-396X.2017.04.015
1006-396X(2017)04-0081-04
2016-12-05
2016-03-07
遼寧省科技計劃面上項目(2015020604)。
項楠(1990-),女,碩士研究生,從事長距離管道輸送技術方面研究;E-mail:448257629@qq.com。
王衛(wèi)強(1974-),男,博士,教授,從事油氣管道輸送、管道風險管理、管道地理信息技術等方面的研究;E-mail: wwq920285@163.com。