一、软件开发背景

油气储运领域特别是在工艺流程控制、设备运行状态监测及自动化管理等方面，传统教学方法往往难以直观、高效地传达复杂系统的动态特性。因此，欧倍尔油气储运智慧控制系统的开发部署旨在解决这些教学痛点，通过半实物仿真平台，以2D平面图、3D三维场景等形式，直观展示油气储运工艺流程及设备运行情况，同时结合AI助教和学员能力测评系统，提供个性化学习路径和即时反馈，从而有效提升教学质量与学习效率，为培养跨学科综合能力强的油气储运专业人才奠定坚实基础。
 

二、软件简介

油气管网半实物仿真平台致力于提升油气储运系统的智能化水平：通过自动化控制建设，实现油气储运系统的智能化、信息化和自动化，提高系统的运行效率和安全性。实现油气储运过程的优化管理：通过自动化控制建设，实现对油气储运过程的实时监控和远程控制，优化储运方案，降低运营成本。该仿真运行平台包含有三部分分别为：油气储运输送控制装置、油气储运智慧控制系统、动态模拟验证系统。

 
 

三、软件内容

1、工艺流程介绍

以2D平面图和3D三维场景两种形式，展示油气储运工艺流程情况，展示输入管道、输出管道物料流向、管道压力、泵频率、流量、液位。主要仿真设备包括离心泵、原料罐、中间罐、收集罐、设备主体、气动球阀、电磁阀。

 

2、厂区漫游

使用者能够以第一人称视角，通过控制任务的走/跑，漫游整个厂区近距离观察设备结构和运行状态。

3、设备模块介绍

选择不同设备面板，可以查看不同设备的功能介绍，DCS界面数据展示数据变化并能够手动调控数据，运行情况面板能够查看阀门和泵的开关状态，通过点击开关控制。

4、系统控制数据显示

（1）智慧现场

智慧现场实时显示现场所采集到的如压力、流量、液位等参数，在控制系统中实时显示，也可在控制系统中实时给被控对象发送控制指令，实现对现场设备的控制。

（2）智慧仿真

智慧仿真实时显示流程模拟系统所采集到的如压力、流量、液位等参数，在控制系统中实时显示，也可在控制系统中实时给流程模拟系统发送控制指令，实现对流程模拟系统的控制。

 
 

四、软件功能

1、数据交互与分析

软件通过OPC通信协议与现场PLC设备实现通讯，软件可以读取PLC中的变量值获取现场设备的实时状态；同时也可在软件中修改设备参数，软件将修改的参数写入到PLC中，实现对现场设备的控制。设备带有数据展示小窗，该窗口显示系统中重要数据变化的曲线图

2、AI助教

AI助手支持软件管理界面以及手机扫码启动，与软件全兼容，禁外链，保护数据安全。依考核模式与配置参数灵活显隐功能。以内置窗展示文本、视频、3D程序及H5应用等答复。管理员可传Word、PDF、PPT等多媒体及3D格式文件，建专业知识库，并预览上传H5应用。通过拖拽连线，自定义问答流程，含用户输入、AI对话、知识库检索等模块，连线定义数据流向，灵活高效。

 
 

3、学员能力测评系统

管理员可自定义评分维度与标准并绑定编辑，系统运用AI算法分析学员成绩，精准计算能力值与题目难易度。雷达图直观展示学员掌握程度，助力教学管理。系统支持SGD、牛顿法等优化算法，提升速度与精度，附有源代码佐证。

4、数据导出

软件可以将运行中的数据以表格形式导出，表格中会标注数据产生的时间，方便用户更好的使用数据。

五、软件应用

北京欧倍尔油气储运智慧控制系统是为油气储运专业开发的一款软件，但也可广泛应用于其他控制类专业，半实物控制装置可根据不同控制类专业的教学需求进行定制，仿真系统会根据定制的半实物控制装置进行定制开发。半实物装置在为学生提供了接近真实的操作环境，有助于增强学生对专业知识的理解与掌握，同时激发学习兴趣。此外，半实物仿真实验要求学生动手实践，不仅锻炼了动手能力，还培养了问题解决能力。相较于传统实物实验，半实物仿真降低了教学成本，提高了实验安全性。

 
 

六、软件硬件配置

为保证仿真软件（web版）能够流畅稳定运行，电脑配置推荐如下：

（1）i5及以上处理器，或同等配置AMD处理器

（2）8G内存

（3）GTX1060及以上显卡

（4）固态硬盘500G

（5）显示器：1920*1080分辨率

 

七、半实物仿真

北京欧倍尔油气储运智慧控制系统是一款采用了半实物仿真形式的仿真软件，该系统包含油气储运输送控制装置、油气储运智慧控制系统、动态模拟验证系统。油气储运输送控制装置为上图中实物设备，该装置使用压力、流量、温度、液位传感器检测设备液体流动过程中的压力、流量、温度、液位等属性，并将采集的数据通过OPC通信协议传输到油气储运智慧控制系统。油气储运智慧控制系统实物装置采集的数据显示在屏幕上，并可根据用户需求控制泵的频率与气动调节阀的开度从而控制实物装置中液体的压力、流量、温度。动态模拟验证系统可在不连接硬件设备时进行验证使用。

北京欧倍尔油气储运智慧控制系统在辽宁石油化工大学的成功部署，标志着高校自动化数字孪生教学迈入了新的阶段。我们坚信，随着该系统的不断推广和完善，它将在高校自动化数字孪生教学中发挥越来越重要的作用，为培养更多优秀的油气储运人才贡献力量。同时，我们也期待未来能有更多的技术创新和应用，共同推动油气储运行业的发展和进步。