在油氣田行業,安全生產始終是重中之重。傳統HSE(健康、安全與環境)培訓依賴課堂講授與簡單實操演練,難以全面模擬復雜作業環境,員工安全意識與應急能力提升效果有限。隨著工業互聯網與虛擬現實(VR)、增強現實(AR)技術的融合,油氣田HSE仿真培訓系統正經歷革新,通過構建沉浸式場景與交互設計,為行業安全培訓帶來突破。
VR技術通過計算機生成三維虛擬環境,讓學員佩戴頭盔即可“置身”油氣田作業現場。某大型油田在引入VR仿真培訓系統后,構建了涵蓋鉆井、采油、集輸等全流程的虛擬場景。以鉆井作業為例,系統通過數字孿生技術還原了井場布局、設備結構與操作流程。學員在虛擬環境中可完成井控設備檢查、防噴器操作等任務,系統會實時反饋操作步驟的合規性。例如,若學員未按規定順序關閉閥門,系統將彈出警示并記錄錯誤,直至其掌握正確流程。這種場景化訓練使學員在反復練習中形成肌肉記憶,應急處置能力顯著提升。
VR場景構建還支持極端工況模擬。某海上平臺曾因硫化氫泄漏導致事故,通過VR仿真培訓系統,學員可體驗泄漏擴散過程與應急疏散路徑。系統會根據風速、濃度等參數動態調整場景,學員需在規定時間內完成呼吸器佩戴、人員撤離等操作。這種沉浸式體驗讓抽象的安全規范轉化為可感知的危機,增強了學員的風險敬畏意識。
AR技術通過將虛擬信息疊加到現實場景中,為HSE培訓提供了更直觀的交互方式。某油田企業在設備巡檢培訓中引入AR眼鏡,學員通過掃描設備即可查看內部結構、運行參數與故障案例。例如,在檢查離心泵時,AR眼鏡會顯示軸承溫度、振動頻率等數據,并標注易損部件位置。若學員操作不規范,系統將通過語音提示與箭頭指引糾正動作。這種虛實融合的交互設計,降低了設備維護的誤操作風險。
AR技術還支持多人協同培訓。某跨國油氣項目通過AR平臺實現了中、外技術人員的遠程協作。在模擬井噴事故演練中,中外專家通過AR眼鏡共享虛擬場景,一方標注風險點,另一方實時調整處置方案。系統會記錄協作過程中的溝通效率與決策準確性,為后續培訓優化提供數據支撐。這種交互設計打破了地域限制,提升了跨國團隊的安全協作能力。
作為工業互聯網領域的創新企業,捷瑞數字在油氣田HSE仿真培訓系統設計與實現中積累了豐富經驗。其自主研發的伏鋰碼云平臺支持VR/AR場景快速構建與多終端適配,已在多個油田項目中得到驗證。例如,某西部油田通過該平臺搭建了涵蓋油氣集輸、儲存與裝卸等環節的虛擬仿真系統,員工安全操作合格率顯著提升。平臺還集成了智能考核模塊,可實時評估學員在虛擬場景中的操作合規率與風險識別能力,并生成個性化改進建議。
捷瑞數字的解決方案不僅關注技術實現,更強調場景化與實用性。其團隊深入油氣田作業一線,采集設備參數與操作流程數據,確保虛擬場景與真實環境高度一致。例如,在構建鉆井平臺VR場景時,工程師參考了數百份作業記錄,還原了井控設備在不同壓力下的響應邏輯。這種“從實踐中來,到實踐中去”的設計理念,使培訓系統真正服務于安全生產需求。