Автоматизированный стенд для обучения персонала по эксплуатации нефтепромыслового оборудования

Авторы патента:

Мазеин Игорь Иванович (RU)

Баканеев Виталий Сергеевич (RU)

Алтунин Никита Анатольевич (RU)

Третьяков Олег Владимирович (RU)

Ёлбарсов Дамир Базарович (RU)

G09B19/00 - Средства обучения, не отнесенные к другим группам этого подкласса (приборы для обучения или тренировки в прицеливании или наводке орудий F41G 3/26)

Владельцы патента RU 2611275:

Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" (RU)

Изобретение относится к средствам обучения персонала нефтегазодобывающих предприятий и может быть использован для обучения, контроля знаний по эффективному и безопасному ведению технологических процессов добычи нефти и газа. Обучение персонала осуществляется с использованием интерактивного оборудования и реально действующего оборудования, размещенного на обучающем полигоне. Действующее оборудование обучающего полигона и 3D-тренажера включает станок-качалку (СК) со станцией управления, установку электроцентробежного насоса (ЭНН) с запорной арматурой и станцией управления, установку штангового винтового насоса (УШВН) с запорной арматурой и станцией управления, автоматизированную групповую замерную установку (АГЗУ), блок местной автоматики (БМА), буллитную емкость, центробежный насос секционный (ЦНС) с входным фильтром и запорной арматурой. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности проведения обучения с использованием виртуального и реального нефтепромыслового оборудования. 2 ил.

Изобретение относится к средствам обучения персонала нефтегазодобывающих предприятий и может быть использовано для обучения, контроля знаний по эффективному и безопасному ведению технологических процессов добычи нефти и газа как студентов, так и специалистов при повышении квалификации, работающих на типовом нефтепромысловом оборудовании, применяемом на объектах нефтедобычи.

Уровень техники

Известна интерактивная автоматизированная система обучения (патент РФ №2477528, дата публ. 10.03.2013, МПК G09B 19/00), содержащая модуль группового обучения, состоящий из связанных между собой по входу-выходу N автоматизированных рабочих мест, где N - число обучающихся специалистов, выход которого подключен к входу блока выбора оптимального проектного решения, подсоединенного к первому входу блока ввода параметров проектного решения, первый выход которого подключен к первому входу блока выбора имитационных модулей, выходы которого подсоединены к входам соответственно модуля имитации исследований объекта изучения и модуля управления имитационной моделью, при этом выход последнего подключен к входу имитационной модели объекта изучения, соединенного по выходу с базой динамических данных, а выход модуля имитации исследований объекта изучения подсоединен к базе статических данных, причем выходы вышеупомянутых баз данных подсоединены ко второму входу блока выбора имитационных модулей и к первому входу блока мониторинга оперативной информации, второй вход которого связан со вторым выходом блока ввода параметров проектного решения, а выход подключен к входу блока формирования проектных задач и корректировки заданий, выходы которого подсоединены соответственно к входу модуля группового обучения и ко второму входу блока ввода параметров проектного решения, модуль имитации исследований объекта изучения выполнен в виде K блоков типовых имитационных исследований, где K - число типов проводимых исследований. Модуль управления имитационной моделью выполнен в виде М блоков управляющих воздействий, где М - число управляющих воздействий.

Недостатком предлагаемого способа является то, что обучение производится только с использованием виртуальной модели оборудования.

Известен способ автоматизированного обучения персонала морских нефтегазодобывающих платформ действиям в экстремальных и аварийных условиях (патент РФ №2455699, дата публ. 10.07.2012, МПК G09B 19/00), включающий использование компьютерной системы для формирования гибкого информационного пространства, снабженной базой знаний, предусматривающей систематизацию аварийных ситуаций и соответствующих им симптомов нарушений хода технологических процессов, устройством генерации аварийных ситуаций, устройством генерации симптомов, устройством оценивания знаний и навыков обучаемого в режимах тренировки и экзамена, устройством настройки пользователем параметров оценивания знаний и навыков обучаемого; устройством протоколирования тренировки, интерфейсом обучаемого с устройством генерации аварийной ситуации, с устройством генерации симптомов и с устройством оценивания, интерфейсом пользователя с базой знаний, с устройством оценивания и с устройством протоколирования тренировки, при этом гибкое информационное пространство формируют путем создания виртуальной среды, для которой синтезируют симптомы аварийной ситуации и предъявляют обучаемому, а затем, с целью обнаружения источника аварийной ситуации, предоставляют обучаемому средства взаимодействия с виртуальной средой для перемещения, одновременно предоставляют обучаемому возможность виртуального применения средств индивидуальной защиты и средств спасения, учитывая воздействия поражающих факторов аварии на виртуальную модель обучаемого, фиксируют каждое выполненное действие обучаемого устройством протоколирования, моделируют процесс развития аварийной ситуации и осуществляют адаптивное управление процессом обучения, оценивают своевременность и правильность последовательности принятия решений, причем предоставляют пользователю возможность выбора из базы данных подготовленных сценариев аварий и генерации для виртуальной среды места и параметров аварийной ситуации в произвольный момент времени.

Недостатком предлагаемого способа является то, что обучение персонала производится только с использованием виртуальной модели оборудования.

Известны тренажеры-имитаторы, изготавливаемые ЗАО «АМТ» (http://amt-s.spb.ru/simulator.html). Тренажер-имитатор освоения и эксплуатации скважин АМТ-601УКМ предназначен для обучения и повышения квалификации рабочего и инженерного персонала подразделений цехов добычи нефти и газа (ЦДНГ) нефтедобывающих предприятий, а также для студентов по специальности разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений. Модульный учебный класс тренажера объединяет обучение на аппаратных (макетных) тренажерах и компьютерного класса, позволяя проводить обучение на аппаратуре большого количества обучаемых под управлением одного преподавателя (инструктора). Тренажер имитирует и контролирует в реальном и ускоренном времени: освоение и вывод скважин на режим, исследования на установившемся и неустановившемся режиме, эксплуатацию в осложненных условиях; реакцию оборудования, инструмента, скважины (изменение их состояния) на действия обучаемого на пультах и постах управления оборудованием; возникновение и развитие осложнений и аварийных ситуаций; показания приборов контроля, характеризующих состояние оборудования, инструмента, скважины; различные условия на скважине (коллектор, флюид, конструкция скважины); различные виды добычи нефти: фонтанным способом, газлифтом, с помощью УЭЦН, УШГН, УШВН; работу с АГЗУ, станциями управления, контрольно-измерительными приборами.

Рабочее место обучаемого представляет собой аппаратный учебный модуль, имитирующий скважину, основное оборудование, инструменты и приборы. Каждый модуль управляется встроенным промышленным компьютером и оснащен сенсорным монитором, на котором на фоне общего вида скважины отображается вся необходимая технологическая информация: значения параметров, графики, динамограммы, а также анимация работы оборудования и процессов в скважине.

Учебные модули включают: модуль «Фонтанная скважина», модуль «УЭЦН», модуль «ШСНУ», модуль «Газлифтная скважина», модуль «Газовая скважина», модуль «Нагнетательная скважина».

Рабочее место инструктора: программное обеспечение тренажера содержит средства проектирования учебных заданий (сценариев обучения) с любыми геолого-технологическими условиями эксплуатационной скважины и нестандартными ситуациями. Инструктор имеет возможность, кроме осложнений и аварийных ситуаций, запланированных им заранее в сценарии учебного задания, создать их в процессе выполнения обучаемым учебного задания. Обеспечена возможность приостановки и последующего продолжения имитации технологического процесса в любом месте, возможность повторения ситуации, условий отработки учебного задания.

При имитации технологических процессов на экран монитора выводятся: числовые характеристики геолого-технологических условий, графики важнейших контролируемых технологических параметров и анимация, отображающие в реальном времени работу оборудования и состояния скважины. Программное обеспечение ведет журнал хода учебного процесса для каждого обучаемого, формирует протокол обучения, дает возможность оценки действий обучаемого по временным графикам технологичесих параметров после завершения занятий, печатает графики.

Недостатком данного способа обучения на тренажерах-имитаторах является взаимодействие обучаемых только с виртуальными и макетными моделями оборудования, предназначенного для освоения и эксплуатации скважин.

В качестве прототипа выбрана «Система и способ интерактивного обучения», патент РФ №2420811, МПК G09B 19/00, дата публ. 27.02.2011, при этом система интерактивного обучения содержит

- действующие макеты оборудования,

- имитаторы параметров,

- комплекс средств телемеханики,

- систему автоматизированного управления компрессорного цеха,

- автоматизированное рабочее место диспетчера предприятия,

- автоматизированные рабочие места операторов, объединенные высокопроизводительной сетью передачи данных,

- в сеть передачи данных дополнительно введено оборудование основных и вспомогательных объекте магистрального газопровода,

- системы сжатого воздуха,

- эмуляторы систем автоматизированного управления объектов магистрального газопровода - автоматизированные рабочие места обучаемых,

- комплекс видеонаблюдения,

- АРМ преподавателя, снабженное аппаратно-программным обеспечением для управления технологическими и учебным процессами и интерпретатором для создания сценариев.

Недостатком данного способа использования указанного обучающего оборудования является то, что его нельзя использовать для обучения работам на нефтепромысловом оборудовании.

Раскрытие изобретения

Задачей данного изобретения является повышение степени усвоения преподаваемого материала, позволяющее улучшить качество обучения при подготовке специалистов для работы на нефтепромысловом оборудовании.

Поставленная задача решается благодаря тому, что обучение персонала по эксплуатации нефтепромыслового оборудования осуществляется с использованием автоматизированного стенда, на котором первоначально производят обучение персонала на виртуальном оборудовании 3D-тренажера с использованием программного комплекса, включающего модули автоматизированной системы управления технологическим процессом, и описывающие алгоритм действий преподавателя, алгоритм действий обучаемого, алгоритм функциональности виртуального оборудования, входящего в состав 3D-тренажера, на котором создают математическую модель функциональности реально действующего оборудования, расположенного на полигоне, при этом в состав управляемого виртуального оборудования и реально действующего оборудования, размещенного на полигоне, входят станок-качалка (СК) со станцией управления, установка электроцентробежного насоса (УЭЦН) с запорной арматурой и станцией управления, установка штангового винтового насоса (УШВН) с запорной арматурой и станцией управления, автоматизированная групповая замерная установка (АГЗУ), блок местной автоматики, буллитная емкость, центробежный насос секционный (ЦНС) с входным фильтром и запорной арматурой, при этом выкид с УЭЦН, выкид с УШВН, выкид с СК через систему запорных элементов гидравлически связаны трубопроводом с входом в АГЗУ, выход из АГЗУ через систему вентилей и обратных клапанов гидравлически связан с входом буллитной емкости, выход из которой гидравлически, через систему вентилей, связан с входом ЦНС, а выход с ЦНС гидравлически связан с выкидной линией.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана схема размещения нефтепромыслового оборудования на 3D-тренажере и реально действующего нефтепромыслового оборудования, размещенного на обучающем полигоне. На фиг. 2 изображена схема математической модели, посредством которой осуществляется связь с системой управления реального нефтепромыслового оборудования обучающего полигона.

Осуществление изобретения

Обучение персонала по эксплуатации нефтепромыслового оборудования осуществляется с использованием интерактивного оборудования и действующего оборудования, размещенного на обучающем полигоне, оснащенного системой управления (Фиг. 1.) Действующее оборудование обучающего полигона включает станок-качалку (СК) 1 со станцией управления 2, установку электроцентробежного насоса (ЭНН) 3 с запорной арматурой и станцией управления 4, установку штангового винтового насоса (УШВН) 5 с запорной арматурой и станцией управления 6, автоматизированную групповую замерную установку (АГЗУ) 7, блок местной автоматики (БМА) 8, буллитную емкость 9, центробежный насос секционный (ЦНС) 10 с входным фильтром и запорной арматурой. Выкид 11 с УЭЦН, выкид 12 с УШВН, выкид 13 с СК через систему запорных элементов гидравлически связаны трубопроводом с входом в АГЗУ 7, выход которой через систему вентилей и обратных клапанов связан трубопроводом 14 с входом буллитной емкости 9. Выход буллитной емкости 9 гидравлически, через систему вентилей, связан с входом ЦНС 10. Выход с ЦНС 10 гидравлически связан с выкидной линией.

Обучение первоначально производят на 3D-тренажере, выполненном в виде программного продукта, представляющего совокупность данных и команд, предназначенных для функционирования компьютерных устройств в целях получения определенного результата в виде описания работы и управления нефтепромысловым оборудованием, размещенным на 3D-тренажере согласно схеме (Фиг. 1), и создающего виртуальную среду (аудиовизуальные отображения), имитирующую работу виртуального нефтепромыслового оборудования в реальных условиях под управлением обслуживающего его персонала. Рабочая среда воспроизведена с помощью виртуального изображения нефтепромыслового оборудования, виртуального изображения обучаемого персонала в спецодежде установленного образца с наличием средств индивидуальной защиты (СИЗ), например противогаза, газоанализатора, связи (рация) и т.п., а также воспроизведения реальных звуков, издаваемых работающим нефтепромысловым оборудованием и работающим персоналом. В процессе обучения воспроизводятся шумовые эффекты, например, при работе оператора в противогазе, при его передвижении по площадке, например разговор по рации. Виртуальная среда включает средства связи в виде стандартных средств ввода-вывода (клавиатура-манипулятор мышь), используемые при взаимодействии преподавателя или обучаемого с имитируемым виртуальным объектом.

При обучении работе с нефтепромысловым оборудованием виртуального 3D-тренажера осуществляют следующие действия, необходимые для проведения обучения персонала и получения в последующем допуска для работы на действующем реальном нефтепромысловом оборудовании обучающего полигона:

- осуществляют постановку сценария, например «Запуск сосуда в работу после ремонта»;

- контролируют исполнение сценария. Задача может быть поставлена как одному, так и нескольким обучаемым одновременно (до 28 человек). Ошибка, произведенная каждым из обучаемым в процессе выполнения задачи, выделяется в протоколе, выводимом на монитор преподавателя, другим цветом;

- корректируют исполняемый сценарий путем оказания обучаемому помощи со стороны преподавателя при выполнении действий по сценарию;

- управляют сценарием, например, задают дополнительные неисправности, изменяют параметры работы оборудования и пласта и т.п.;

- сохраняют исходную точку нового сценария для последующих тренировок;

- задают условия, не описанные в заданных (стандартных) сценариях (свободный сценарий).

В объем данных, обрабатываемых программным продуктом для функционирования оборудования 3D-тренажера (Фиг. 1), включают следующие производственные блоки с перечнем производимых операций:

1. Обслуживание оборудования устья добывающих скважин с перечнем операций согласно действующей «Инструкции по эксплуатации устьевой арматуры добывающих скважин»;

2. Обслуживание скважин, оборудованных станком-качалкой 1 УШГН со станцией управления 2, согласно «Регламента по эксплуатации подземного оборудования установок штанговых глубинных насосов», «Инструкции по эксплуатации станков-качалок»;

3. Обслуживание скважин, оборудованных УЭЦН 3 со станцией управления 4, согласно «Регламента по эксплуатации оборудования установок электроцентробежных насосов»;

4. Обслуживание скважин, оборудованных УШВН 5 со станцией управления 6, согласно «Регламента по эксплуатации подземного оборудования установок штанговых винтовых насосов»;

5. Обслуживание АГЗУ 7 согласно «Инструкции по эксплуатации автоматизированных групповых замерных установок типа «Спутник»;

6. Обслуживание нагнетательных скважин;

7. Обслуживание сосудов УГЗУ и буллитной емкости 9 согласно «Инструкции по эксплуатации сосудов, работающих под давлением»;

8. Обслуживание и ремонт технологических трубопроводов согласно «Типовой инструкции по обслуживанию и ремонту технологических трубопроводов»;

9. Обслуживание площадки насосного агрегата ЦНС 10 согласно «Инструкции по эксплуатации, обслуживанию и ремонту насосов типа ЦНС системы подготовки и перекачки нефти и воды».

На реальном нефтепромысловом оборудовании обучающего полигона (Фиг. 1) дополнительно реализуют производственные блоки с перечнем следующих операций:

1. Депарафинизация скважин согласно «Технологического регламента по депарафинизации скважин механическим способом установками типа «УДС», «ПАДУ», «МДС», «Инструкции по технической эксплуатации и обслуживанию полуавтоматических депарафинизационных установок ПАДУ-3, ПАДУ-ЗМ, УДС-1, УДС-1М, АДУ».

2. Подача реагента в скважину через блок подачи реагента согласно «Технологического регламента применения оборудования для дозированной подачи химического реагента».

Комплекс по обучению работе с нефтепромысловым оборудованием, оснащенным 28 персональными компьютерами, включает в себя программный комплекс на основе модуля АСУТП, с помощью которого воспроизводят интерфейс с реальной системы АСУ ТП «Телескоп+», а также включает модуль связи с элементами обучающего полигона нефтепромыслового оборудования, модуль преподавателя и модуль обучаемого.

Модуль АСУ ТП, входящий в программный комплекс, включает в себя математическую модель (Фиг. 2), представляющую собой компьютерную программу, реализующую систему математических соотношений, описывающих с требуемой точностью имитируемые объекты и процессы, многопользовательский доступ к 3D-тренажеру, возможность интеграции 3D-тренажера с системой управления реального нефтепромыслового оборудования, расположенного на обучающем полигоне, а также хранение и предоставление сохраненных сценариев.

С использованием связи модуля АСУ ТП с системой управления элементов обучающего полигона нефтепромыслового оборудования обеспечивают передачу расчетных параметров и состояния оборудования из математической модели в контроллер, находящийся на площадке обучающего полигона нефтепромыслового оборудования. Для реализации распределенной имитации используют локальную вычислительную сеть. Высокоуровневое взаимодействие между модулями тренажера реализуют с использованием стандартов IEEE 1516 (general purpose architecture for distributed computer simulation systems) и интерфейса OPC (OLE for Process Control).

С использованием модуля преподавателя запускают заранее описанные сценарии работы с оборудованием как в режиме обучения (с подсказками на каждом шаге), так и в режиме экзамена (с оценкой правильности действий обучаемого). В функциональность модуля преподавателя также включают:

- возможность отображения заранее определенных неисправностей в 3D-тренажере;

- возможность сохранения исходной точки сценария для последующих тренировок;

- возможность изменения параметров работы глубинно-насосного оборудования и пластовых условий;

- возможность дистанционной проверки знаний обучаемого без вмешательства преподавателя;

- возможность перехвата управления любого рабочего места обучаемого.

Обучение персонала по эксплуатации нефтепромыслового оборудования обучающего полигона производится следующим образом:

а) с использованием запрограммированных средств автоматизации при обучении персонала проведению работ на скважине, оборудованной установкой штанговой с глубинным насосом (УШГН) с приводом от станка-качалки 1 с запорной арматурой и станцией управления 2 станка-качалки, обучаемые производят:

- пуск станка-качалки 1, останов станка-качалки 1 - опрессовку скважины, оборудованной УШГН;

- вывод на режим скважины через станцию управления (СУ) 2;

- монтаж, демонтаж подключение технических манометров (контрольно-измерительной аппаратуры) на скважине;

- изменение длины хода штока глубинного насоса;

б) с использованием запрограммированных средств автоматизации при обучении персонала работам на скважине, оборудованной установкой электроцентробежного насоса (УЭЦН) 3 с запорной арматурой и станцией управления 4, обучаемые производят:

- запуск в работу УЭЦН;

- снятие контрольных параметров УЭЦН;

- опрессовку скважины, оборудованной УЭЦН;

- регулирование отбора жидкости за счет изменения частоты - вывод на режим;

- недогруз-перегруз;

- удаление газовых пробок на УЭЦН;

в) с использованием запрограммированных средств автоматизации при обучении работам на скважине, оборудованной установкой штангового винтового насоса (УШВН) 5 с запорной арматурой и станцией управления 6, обучаемые производят:

- запуск в работу УШВН;

- останов;

- снятие контрольных параметров работы УШВН;

- опрессовку УШВН;

- регулирование отбора жидкости за счет изменения частоты;

- вывод на режим;

г) с использованием запрограммированных средств автоматизации при обучении работам на автоматизированной групповой замерной установке (АГЗУ) 7, включающей блок малой автоматики 8, запорную арматуру, замерные устройства, обучаемые производят:

- запуск в работу;

- постановку и перевод скважины на замер, контрольный замер;

- ревизию основных узлов;

- установку и подключение технических манометров;

д) с использованием запрограммированных средств автоматизации при обучении работам с оборудованием месторождений производят:

- запуск сосуда 9 в работу;

- вывод сосуда 9 из технологического процесса;

- запуск центробежного насоса секционного (ЦНС) 10 с входным фильтром и запорной арматурой в работу;

- останов ЦНС 10;

е) с использованием запрограммированных средств автоматизации при обучении персонала работе с оборудованием месторождений реализуют также следующие ситуации, связанные с неисправностью оборудования: заклинивание задвижки; поломка штурвала задвижки; падение клина задвижки; неисправность технического манометра блока УЭЦН 3, УШГН 1, УШВН 5, емкости 9, ГЗУ 7, ЦНС 10; поломка ступеней лестницы площадки обслуживания станции управления 2 станка-качалки 1, емкости 9, лубрикаторной площадки УЭЦН 3; негерметичность затрубной задвижки УЭЦН 3, УШГН 1, УШВН 5; обрыв штанг УШГН 1 и УШВН 5; повреждение заземления УЭЦН 3, УШГН 1, УШВН 5; искрение в клеммной коробке станции управления 6 УШВН5, станции управления 2 УШГН 1, электродвигателе ЦНС 10; проскальзывание ремней привода станка-качалки 1; неисправность пружины сбросового пружинного предохранительного клапана (СППК) емкости 9, сосуда АГЗУ 7; красный силикагель трансформатора станции управления 4 УЭЦН 3.

Имитация работы задвижек на линиях выкида 11,12, 13 и выкидной линии с ЦНС 10 осуществляется за счет средств автоматизации, представленных в виде программируемых логических контроллеров, в частности, за счет установленного в задвижку потенциометра, который, в зависимости от положения задвижки, подает сигнал на измерительный преобразователь положения потенциометра, формирующего нормированный аналоговый сигнал в диапазоне 4-20 мА. Сформированный сигнал поступает на модель входных аналоговых сигналов контроллера SCADAPack и преобразует в цифровой 15-битовый сигнал. Далее полученный цифровой сигнал преобразуется в контроллере в физическое значение SCADAPack. Данный процесс происходит непрерывно. После преобразования сигнала в физическое значение он непрерывно опрашивается сервером «Ввода-Вывода», осуществляющего непрерывный контроль технологического процесса, опрос системы автоматизации, передачу данных на верхний уровень. Опрос ведется по протоколу Modbus. Через сервер «Ввода-Вывода» физическое значение передается в математическую модель по протоколу передачи данных ОРС, после чего в математической модели отображается процент открытия задвижки.

Например, производственный блок для сосудов, работающих под давлением, включает в базу данных для обработки программным продуктом следующий перечень операций, которые должен производить обучаемый на 3D-тренажере и на действующем оборудовании обучающего полигона:

При выполнении указанных операций на 3D-тренажере на экране монитора прописывается операция, например «Провести наружный осмотр сосуда, трубопроводов, запорной арматуры и всех фланцевых соединений», и одновременно с этим на изображении оборудования ярким цветом, например красным, указывается, какие элементы оборудования должны быть проверены (или с каким оборудованием произвести действие, указанное на экране). Протокол с перечнем операций и процентом выполнения заданий высвечивается на мониторе преподавателя в режиме реального времени, после чего преподаватель оценивает уровень знаний обучаемого по выполнению данной операции (например, по запуску сосуда в работу после ремонта).

Предложенный метод автоматизированного обучения персонала по эксплуатации нефтепромыслового оборудования с использованием виртуального оборудования 3D-тренажера и реально действующего оборудования, размещенного на обучающем полигона, эффективно используется в Государственном бюджетном образовательном учреждении средне-профессионального образования «Краевой политехнический колледж» города Чернушка Пермского края при подготовке персонала для работы с нефтепромысловым оборудованием цехов добычи нефти и газа ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ».

Автоматизированный стенд для обучения персонала по эксплуатации нефтепромыслового оборудования, на котором первоначально производят обучение персонала на виртуальном оборудовании 3D-тренажера с использованием программного комплекса, включающего модули автоматизированной системы управления технологическим процессом, и описывающие алгоритм действий преподавателя, алгоритм действий обучаемого, алгоритм функциональности виртуального оборудования, входящего в состав 3D-тренажера, на котором создают математическую модель функциональности реально действующего оборудования, расположенного на обучающем полигоне, отличающийся тем, что в состав управляемого виртуального оборудования 3D-тренажера и реально действующего оборудования, размещенного на обучающем полигоне, входят станок-качалка (СК) со станцией управления, установка электроцентробежного насоса (УЭЦН) с запорной арматурой и станцией управления, установка штангового винтового насоса (УШВН) с запорной арматурой и станцией управления, автоматизированная групповая замерная установка (АГЗУ), блок местной автоматики, буллитная емкость, центробежный насос секционный (ЦНС) с входным фильтром и запорной арматурой, при этом выкид с УЭЦН, выкид с УШВН, выкид с СК через систему запорных элементов гидравлически связаны трубопроводом с входом в АГЗУ, выход из АГЗУ через систему вентилей и обратных клапанов гидравлически связан с входом буллитной емкости, выход из которой гидравлически, через систему вентилей, связан с входом ЦНС, а выход с ЦНС гидравлически связан с выкидной линией.

Программно-аппаратный тренажер аппаратуры внутренней связи коммутации и управления (ПАТ АВСКУ) предназначен для обучения принципам работы с комплексом аппаратуры внутренней связи коммутации и управления АВСКУ, а также АВСКУ совместно с радиостанциями и для обеспечения совместной работы с комплексом учебно-тренировочных средств (КУТС) в части речевого обмена и дистанционного управления радиостанциями (PC).

Способ и система электронного обучения безопасности производства // 2591687

Изобретение относится к средствам инновационных образовательных технологий обучения безопасности производства с применением информационно-коммуникационных технологий и может быть использовано в различных производственных структурах и учебных центрах любой формы собственности персоналом без специальной предварительной подготовки.

Способ и сетевая система обеспечения безопасности производства с применением интеллектуальных графических описаний нештатных ситуаций // 2591008

Изобретение относится к средствам организации безопасного производства. Технический результат - повышение эффективности систем обеспечения безопасности производства и систем электронного обучения.

Способ и система сетевой интеллектуальной графики для обеспечения безопасности производства // 2580007

Изобретение относится к системе сетевой интеллектуальной графики для обеспечения безопасности производства. Технический результат заключается в повышении эффективности формирования графических образов для обеспечения унификации их поиска.

Автоматизированная система оценки и тренинга профессионально важных качеств инженерно-технических работников // 2579725

Изобретение относится к автоматизированным средствам контроля и тренинга профессионально важных психофизиологических качеств работников и может быть использовано при автоматизированном определении профессиональной пригодности, а также для совершенствования психофизиологических качеств инженерно-технических работников предприятия.

Способ создания учебно-методического пособия для формирования "наложенных" изображений, предназначенных для восстановления нарушенного зрительного восприятия у больных неврологической клиники // 2570489

Изобретение относится к области медицины, к разделу неврологии, и может найти применение в неврологической и нейрореабилитационной клинике при проведении восстановительного обучения с больными неврологической клиники, имеющими различные нарушения зрительного гнозиса.

Валидатор для работы с клавиатурой и планшетом а. лавровского // 2546441

Изобретение относится к тренажерному устройству, и, в частности, к приобретению навыков правильной позиции рук при мануальном контакте с рабочей поверхностью - внешней клавиатуры, активного дисплея монитора, планшетного компьютера, пульта управления и т.д.

Способ подготовки шахматистов // 2537827

Изобретение относится к области психофизиологии и педагогики спорта, а именно к методам тренировки спортсменов, занимающихся шахматами. Задачей изобретения является создание более эффективного способа подготовки шахматистов, в котором спортсмены управляют вниманием, что влияет на качество игры, и приводит в конечном итоге к повышению мастерства шахматиста.

Наглядное пособие человек // 2536194

Изобретение относится к учебным пособиям для развития творческой деятельности человека. Наглядное пособие содержит основание и тело с упорядоченно размещенными на нем терминами и символами, шагово расположенными столбцами, отражающими моменты развития человека.

Управляемый по событиям способ обучения пользователя определению аналита в образце жидкости организма // 2530833

Способ обучения пользователя использованию комплекта для определения аналита (такого как глюкоза) в образце жидкости организма (например, образце цельной крови) включает в себя активацию аналитического измерителя комплекта, причем аналитический измеритель включает в себя модуль обучения на основе дисплея.

Интерактивная автоматизированная система обучения // 2612929

Изобретение относится к автоматизированным средствам обучения. Интерактивная автоматизированная система обучения состоит из базы данных первичной информации об исследуемом объекте, которая является входом системы, модуля обработки параметрических данных объекта, модуля обработки физических характеристик объекта, модуля механических свойств объекта, модуля моделирования динамических свойств объекта, модуля интегральной оценки и принятия решений, модуля конструктора, модуля производственного инвентаря и модуля визуализации итогового результата, являющегося выходом системы. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности изучения конструкции и внутренних связей между составными частями оборудования в процессе обучения сложным техническим системам, а также выработка у обучающихся навыков по обслуживанию и ремонту электротехнического и технологического оборудования и их составных частей. 1 ил.

Интерактивный способ обучения детей младшего возраста // 2614636

Изобретение относится к способам обучения детей в игровой форме. Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении эффективности обучения ребенка и оценки усвоения им информационного материала за счет интерактивных игровых форм с дозированным увеличением двигательной активности и благоприятного эмоционального фона. Новым является то, что программно-аппаратным комплексом, содержащим систему световой подсветки, видеокамеру, компьютер и систему озвучивания, формируют на игровом поле, на заданном расстоянии друг от друга, заданное количество мобильных и/или стационарных визуально-информационных образов, расположенных на заданных программой комплекса расстояниях от находящегося на игровом поле обучаемого. При этом каждый из визуально-информационных образов является правильным или неправильным вариантом ответа на соответствующий вопрос, который задается обучаемому системой озвучивания одновременно с проекцией визуально-информационных образов на игровое поле. Задача обучаемого - после прослушивания и оценки вопроса выполнить перемещения по игровому полю в площадь визуально-информационного образа, который он считает правильным ответом. Видеокамера, установленная над игровым полем, фиксирует перемещения обучаемого и передает данные о его местонахождении в программно-аппаратный комплекс для видеоанализа, автоматической обработки статистических данных и генерирования звукового или светового условного сигнала - указания правильности ответа обучаемого и/или изменения видео контента на игровом поле. Для предъявления обучаемому дополнительной физической нагрузки, задается программа комплекса, которая формирует мобильные информационно-визуальные образы, удаляющиеся от обучаемого в границах игрового поля с заданной максимальной скоростью, в зависимости от действий, направления и скорости перемещения обучаемого.

Тренажер оперативного и эксплуатационного персонала на основе моделей виртуальной реальности трансформаторной подстанции // 2617972

Изобретение относится к области информационных технологий и вычислительной техники, а именно к виртуальным тренажерам персонала на основе моделирования подстанций в трехмерном виртуальном пространстве с обеспечением интерактивного взаимодействия оперативного и эксплуатационного персонала подстанций заказчика в целях его обучения методам безопасного проведения работ, в том числе в нештатных ситуациях и способам тренировки с использованием указанных виртуальных тренажеров. Тренажер включает ПК с машиночитаемым носителем, содержащим логическую часть тренажера и графическую трехмерную оболочку, подключенные к ПК периферийные устройства для навигации в виртуальной среде, включающие шлем виртуальной реальности, инфракрасную камеру, джойстик, треккеры мелкой моторики и всенаправленную беговую дорожку, при этом логическая часть тренажера включает связанные между собой посредством локального программного транспортного интерфейса коммутационный модуль, модуль защиты, модуль расчета режима и модуль оценки. Способ тренировки заключается в визуализации на экране шлема виртуальной реальности, графическую трехмерную оболочку виртуальной подстанции, получении от логической части тренажера бланка по оперативным переключениям, осуществлении оперативных переключений органов управления в виртуальной среде посредством периферийных устройств управления, подключенных к ПК, в соответствии с полученным бланком по оперативным переключениям, отслеживании посредством ИК-камер изменения положения тела оператора, отслеживании посредством треккеров мелкой моторики изменения положения рук, передаче через протоколы взаимодействия информации об изменениях положения тела, рук и об оперативных переключениях от треккеров положения и ИК-камеры в логическую часть тренажера, пересчете электрического режима схемы подстанции посредством встроенного в логическую часть тренажера математического алгоритма, после пересчета режима, данные о положении коммутационных аппаратов и показания приборов передают в графическую оболочку тренажера и отображают на экране шлема виртуальной реальности, и оценке правильности действий оператора. Таким образом, достигается повышение качества обучения персонала за счет обеспечения максимального приближения к реальным оперативным переключениям и условиям на энергообъекте. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Способ симуляции взаимодействий с твёрдыми телами и их обработки бормашиной с имитацией тактильной обратной связи, реализуемый на эвм // 2618843

Изобретение относится к способу симуляции взаимодействия с твердыми телами. Для симуляции взаимодействия с твердыми телами и их обработки бормашиной с имитацией тактильной обратной связи реализуют на ЭВМ обнаружение столкновений между моделируемым инструментом и объектом, представленными в виде непрерывных равных по размеру массивов вокселей, определяют положение инструмента на поверхности объекта, для чего выбирается направление смещения инструмента в желаемую точку, проверяется, что при смещении образа инструмента на один воксель не будет проникновения инструмента в поверхность, фиксируют инструмент, если попытки смещения без проникновения исчерпаны, производят имитацию обработки материала бормашиной, рассчитывают объем материала, который может быть удален каждым вокселем поверхности бора, ищут новую точку для перемещения бора с допущением проникновения, определяют оставшийся объем материала, обновляют визуальное представление моделируемых взаимодействий, вычисляют определенным образом тангенциальную силу и силу обратной связи для генерации импульса со стороны гаптик-устройства для имитации тактильного взаимодействия. Обеспечивается реалистичность симуляции работы инструмента. 5 ил.

Процедурный тренажер с системой инженерной поддержки технической эксплуатации воздушных судов // 2624890

Процедурный тренажер с системой инженерной поддержки технической эксплуатации воздушных судов содержит тренажный комплекс с автоматизированной системой тренажной подготовки в учебном классе с автоматизированными рабочими местами (АРМ) обучаемых на базе персональных компьютеров с 3D-моделями воздушного судна и его узлов и агрегатов, систему инженерной (информационной) поддержки специалистов инженерно-авиационной службы, размещенную в местах технической эксплуатации воздушных судов с портативными АРМ специалистов на базе планшетных компьютеров. Обеспечивается теоретическая и практическая подготовка специалистов инженерно-технического состава авиации. 1 ил.

Способ иллюстративного тестирования знаний дошкольников // 2625084

Изобретение относится к способам иллюстративного тестирования дошкольников в игровой форме. Одновременно или после озвучивания вопроса на игровом поле формируют визуально-информационные образы как иллюстрации к вопросу теста, где один из образов является правильным ответом на вопрос. Образы перемещаются по игровому полю по заданной программе, не пересекаясь друг с другом. Испытуемый после прослушивания и оценки вопроса выполняет перемещения по игровому полю в площадь визуально-информационного образа, который он считает правильным ответом, не попадая в зоны - неправильные ответы. Образы с неправильным ответом затрудняют перемещение испытуемого. Видеокамера фиксирует перемещения испытуемого и зон и передает данные в программно-аппаратный комплекс для автоматической обработки, анализа и генерирования звукового и/или светового условного сигнала, указывающего правильность ответа. В зависимости от подготовленности испытуемого физическую нагрузку, режим теста варьируют программно изменением площади, числа и скорости перемещения образов-иллюстраций. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности обучения и оценки усвоения информационного материала.

Тренажер глазомерного определения положения буровой машины относительно плоскости забоя // 2626494

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения пространственного положения буровой машины. Тренажер глазомерного определения положения буровой машины относительно плоскости забоя, состоит из пластины с угловой шкалой, имитатора буровой машины, включающего буровой молоток с буровой штангой, выполненной телескопической с возможностью соединения с шаровой пятой шарового шарнира, закрепленного на плоскости забоя, присоединенную к буровому молотку шарнирно телескопическую опору, соединенную с основанием, а также размещенного на верхней площадке бурового молотка кожуха, снабженного источником света и угломерной шкалой в виде полукруга с отвесом, при этом источник света расположен перпендикулярно оси бурового молотка, пластина выполнена плоской и установлена перпендикулярно плоскости забоя, а угловая шкала, размещенная на пластине, проградуирована по формуле: где Lβ - длина отрезка угловой шкалы, отмеряемого от плоскости забоя, соответствующая величине горизонтального угла β;Lшт - длина от шарового шарнира до оси источника света;L - длина от шарового шарнира до пластины с угловой шкалой;β - величина горизонтального угла, град.Технический результат заключается в упрощении конструкции. 2 ил.

Способ оценки и анализа техники пилотирования по данным бортовых устройств регистрации параметрической полетной информации // 2628031

Изобретение относится к анализу техники пилотирования по данным бортовых устройств регистрации параметрической полетной информации. Для анализа техники пилотирования осуществляют формализацию курсов боевой подготовки определенным образом, разрабатывают и вводят в базу данных методические схемы упражнений, разрабатывают полетные задания на основе формализованного курса и методических схем, разрабатывают модели идентификации для различных элементов полета, считывают зарегистрированную информацию с бортового устройства регистрации, производят идентификацию элементов полета, сравнивают результаты идентификации с данными полетного задания, оценивают полноту и последовательность его выполнения, оценивают отдельные элементы полета и полет в целом, анализируют технику пилотирования с выявлением нарушений методики выполнения элементов полета, записывают результаты в базу данных статистики, получают обобщенные данные о летной подготовке экипажей авиационной части. Обеспечивается достоверность результатов оценки и анализа техники пилотирования. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Интерактивная автоматизированная система обучения // 2630441

Изобретение относится к автоматизированным средствам обучения. Интерактивная автоматизированная система обучения содержит по крайней мере один программно-аппаратный комплекс, поддерживающий в режиме диалога автоматизированные циклы обучения и контроля знаний обучающихся, который выполнен в виде управляющего модуля вычислительной системы, снабженного программным обеспечением системы и имеющего информационные входы и выходы, модуль индивидуального и/или группового обучения, при этом модуль индивидуального и/или группового обучения содержит не менее одного модуля объектов, который включает в себя не менее одного источника питания и не менее одного электронного прибора, один из входов которого соединен с соответствующим выходом источника питания, при этом каждый электронный прибор имеет разъемы для возможности подключения их между собой, а второй и последующие электронные приборы имеют возможность подключения к соответствующим выходам соответствующих источников питания, причем каждый электронный прибор и источник питания имеют органы управления с анимационно-графическим материалом, программными кодами и интерактивными зонами, соединенные двунаправленными линиями связи с информационными входами и выходами управляющего модуля вычислительной системы. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности мероприятий обучения, особенно при поступлении в эксплуатацию новых и модернизированных образцов техники, в целях обеспечения точного и безошибочного выполнения ответственных операций обслуживающим персоналом в процессе эксплуатации (ремонта и технического обслуживания) современных сложных электронных приборов и технических систем. 1 ил.

Способ организации и ведения мониторинга качества учебной работы преподавателей // 2636019

Заявленное изобретение относится к области образовательных систем с аудиовизуальными и компьютерными технологиями и может быть использовано для ведения мониторинга учебной деятельности преподавателей с целью улучшения качества преподавания. В способе, включающем использование компьютерной сети, сформированной из центрального компьютера, сообщенного через каналы связи со специализированными персональными компьютерами, создание электронных карт с блоками баз данных на каждого субъекта, одна из которых является общей с блоками «Личная карта субъекта» с блоком основной информации о субъекте и «Связь со специализированной картой субъекта», и предназначены для хранения в картотеке общей базы данных субъектов в центральном компьютере, другие специализированные электронные карты распределены по модулям: «Картотека специализированных карт субъектов», специализированная карта субъекта которой включает блок «Субъект», с полями только основной информации о субъекте, блок «Мониторинг базы данных субъектов», в котором создают поля для мониторирования базы данных субъектов со структурированием всех записей по полям, модуль «Наблюдения или контроль за деятельностью субъектов», включающий блок для слежения за субъектом после каждого определенного периода времени его деятельности и блок для формирования базы данных состояния деятельности каждого субъекта, причем все данные в этом модуле автоматически систематизируются, которые предназначены для хранения в специализированном персональном компьютере, и модуль «Результаты мониторинга базы данных деятельности субъектов», согласно изобретению в качестве субъекта используют базу данных преподавателя, в личную карту которого на центральном компьютере дополнительно вводят блоки базы данных: «Количество и название дисциплин», «Объем аудиторных занятий по дисциплинам», «Мониторинг базы данных преподавателя в виде сводной таблицы «Учебная нагрузка», а в качестве блока для слежения за преподавателем после каждого определенного периода времени его деятельности и блока для формирования базы данных состояния деятельности каждого преподавателя используют блоки: «Дисциплина», «Электронные журналы посещаемости обучаемых», «Промежуточная аттестация обучаемых» и «Электронные экзаменационные и зачетные ведомости», которые по каналам связи передают на специализированный персональный компьютер и распределяют по модулям, блоки: «Количество и название дисциплин», «Объем аудиторных занятий по дисциплинам» и «Мониторинг базы данных преподавателя в виде сводной таблицы «Учебная нагрузка» для каждого преподавателя помещают в модуль «Картотека специализированных карт базы данных преподавателей», а блоки: «Дисциплина», «Электронные журналы посещаемости обучаемых», «Промежуточная аттестация обучаемых» и «Электронные экзаменационные или зачетные ведомости» по соответствующей дисциплине и преподавателю - в модуль «Наблюдения или контроль за учебной работой преподавателей», при этом модуль «Результаты мониторинга базы данных деятельности преподавателей» помещают на центральном компьютере и создают в нем блоки: «Обработка результатов контроля, получение исходных данных для программы ЭВМ», «Программа для ЭВМ» и «Ранжирование результатов учебной работы преподавателя», далее по мере прохождения учебного процесса преподаватель вводит информацию в блоки: «Промежуточная аттестация обучаемых» и «Электронные зачетные или экзаменационные ведомости», находящиеся в специализированном персональном компьютере, которые по каналам связи поступают на центральный компьютер в модуль «Результаты мониторинга базы данных деятельности преподавателей», на блок «Обработка результатов контроля, получение исходных данных для программы ЭВМ» и для контроля полученных данных используют блок «Программа для ЭВМ» для обработки вводимой информации с блоков базы данных преподавателя с целью определения: индивидуальных коэффициентов качества учебной работы преподавателя, коэффициентов качества усвоения дисциплины. Заявленный способ применяется для расширения функциональных возможностей организации и ведения мониторинга базы данных субъектов с целью повышения объективности и точности оценки качества деятельности, в частности учебной работы в вузе или в среде кампуса, где несколько корпусов образуют учебный комплекс и взаимосвязаны через локальную связь. 2 ил., 1 табл.