一种压裂控制装置虚拟操作培训系统及其培训方法

摘要

本发明涉及油田压裂技术领域，提供一种压裂控制装置虚拟操作培训系统及其培训方法，该系统包括：仪表车集中仿真操作系统，单泵车仿真操作系统，混砂车仿真操作系统，用于实现系统设置、实时监控、故障投放、培训记录、培训考核、浏览回放、数据查询等培训教学内容的教师站。本发明培训系统及其培训方法安全、高效、经济、规范，能够将压裂装备在压裂现场的作业场景在计算机上虚拟重现，并能够实现对压裂控制装置操作规范、压裂现场作业流程和常规故障的排查与处理等培训内容的学、操作和考核。

主权项

一种压裂控制装置虚拟操作培训系统的培训方法，该压裂控制装置虚拟操作培训系统包括仪表车集中仿真操作系统，用来通过人机界面下达完成作业机组的集中操作培训内容；单泵车仿真操作系统，用来通过人机界面和操作面板下达完成作业机组中单泵车的操作培训内容；混砂车仿真操作系统，用来通过人机界面和操作面板下达完成作业机组中混砂车的操作培训内容；教师站，用于实现培训教学内容，包括系统设置、实时监控、故障投放、培训记录、培训考核、浏览回放、数据查询；所述仪表车集中仿真操作系统中包含仪表车集中操作模拟控制器，用于接受人机界面的操作，模拟1‑30台泵车、3台混砂车的设备数据和作业数据，并将数据显示至人机界面；包含仪表车集中仿真操作虚拟交互系统，用于接受仪表车集中操作模拟控制器的数据，显示虚拟场景；所述单泵车仿真操作系统包含单泵车操作模拟控制器，用于接受人机界面和操作面板的操作，模拟1台泵车的设备数据和作业数据，并将数据显示至人机界面和操作面板；包含单泵车仿真操作虚拟交互系统，用于接受单泵车操作模拟控制器的数据，显示虚拟场景；所述混砂车仿真操作系统包含混砂车操作模拟控制器，用于接受人机界面和操作面板的操作，模拟1台混砂车的设备数据和作业数据，并将数据显示至人机界面和操作面板；包含混砂车仿真操作虚拟交互系统，用于接受混砂车操作模拟控制器的数据，显示虚拟场景；其特征在于上述培训系统的培训方法包括：1)仪表车集中操作的仿真操作培训：步骤1，连接仪表车仿真操作培训系统与教师站，对仿真系统虚拟场景进行初始化设置，对泵车、混砂车型号和初始位置、初始状态进行设置；步骤2，在教师站输入作业设计表；步骤3，在教师站按下“开始培训”，开始记录培训过程；步骤4，泵车工操作岗按要求对1‑30台泵车进行各项操作和控制；混砂车操作岗按要求对混砂车进行各项操作和控制；数据采集岗对作业数据、曲线进行监测和记录；步骤5，仿真交互系统与模拟控制系统进行实时交互，学员通过对三维虚拟设备及部件的观察操作结果；步骤6，在教师站显示器上进行操作，进行故障投放，观察操作者的应对情况；数据库自动记录；步骤7，考核模式下，根据操作学员的操作情况给出评分；步骤8，培训模式结束，在教师站按下“结束培训”；2) 单泵车的仿真操作培训：步骤1，连接单泵车仿真操作培训系统与教师站，对仿真系统虚拟场景进行初始化设置，对泵车型号和初始位置、初始状态进行设置；步骤2，如果选择自由练习模式，则断开网络连接；如果选择考核模式，则保持网络通讯；步骤3，在教师站按下“开始培训”，开始记录培训过程；步骤4，学员对面板进行操作或对操作界面进行操作，按规范和预定作业设计进行启车、提升油门、换挡、排出操作；步骤5，仿真交互系统与模拟控制系统进行实时交互，学员通过对三维虚拟设备及部件的观察操作结果；步骤6，在网络通讯情况下，在教师站显示器上进行操作，进行故障投放，观察操作者的应对情况；数据库自动记录；步骤7，考核模式下，根据操作学员的操作情况给出评分；步骤8，培训模式结束，在教师站按下“结束培训”；3) 混砂车的仿真操作培训：步骤1，连接混砂车仿真操作培训系统与教师站，对仿真系统虚拟场景进行初始化设置，对混砂车型号和初始位置、初始状态进行设置；步骤2，如果选择自由练习模式，则断开网络连接；如果选择考核模式，则保持网络通讯；步骤3，在教师站按下“开始培训”，开始记录培训过程；步骤4，学员对面板进行操作或对操作界面进行操作，按规范和预定作业设计进行启车、吸入、加砂、排出等操作；步骤5，仿真交互系统与模拟控制系统进行实时交互，学员通过对三维虚拟设备及部件的观察操作结果；步骤6，在网络通讯情况下，在教师站显示器上进行操作，进行故障投放，观察操作者的应对情况；数据库自动记录；步骤7，考核模式下，根据操作学员的操作情况给出评分；步骤8，培训模式结束，在教师站按下“结束培训”。