Газпром вместе с питерским вузом создал виртуальную лабораторию для будущих инженеров
17.03.2022
В рамках проекта по созданию Центра коллективного пользования «Технологии и транспорт газа» ПАО «Газпром» в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого (СпбПУ) открыло виртуальную лабораторию с возможностью интерактивного взаимодействия.
Специалисты лаборатории «Промышленные системы потоковой обработки данных» Центра НТИ СПбПУ и Высшей школы энергетического машиностроения СПбПУ создали цифровые двойники существующего компрессорного оборудования трех типов: центробежного, поршневого и винтового, с возможностью интерактивного взаимодействия. Завершилась оцифровка действующих стендов компрессорного оборудования, а также был оцифрован учебный диспетчерский пульт для отработки программ управления при возникновении аварийных ситуаций в типовом цехе компрессорной станции ПАО «Газпром».
На первом этапе работ в цифровом виде был воссоздана детализированная 3D-модель оборудования с интерактивными элементами управления (контрольно-измерительными приборами, заслонками и задвижками, регулировочными винтами), на втором этапе — создана математическая модель для расчета режимов работы оборудования и генерации измеряемых значений. Виртуальная модель оборудования позволяет проводить измерения и эксперименты в том же объеме, как и на реальной установке. На третьем, заключительном, этапе была проведена адаптация модели к работе в VR-режиме.
В качестве основы для реализации проекта использована платформа разработки в реальном времени, что позволило получить гибкую, конфигурируемую модель с возможностью запуска на большом количестве современных вычислительных платформ. Работать с моделью и проводить измерения можно как на обычном персональном компьютере, так и на специализированном VR-оборудовании.
«Идея создания виртуальных лабораторий сразу же получила поддержку от ПАО «Газпром» и руководства университета, ведь их преимущества очевидны, а современный образовательный процесс просто требует наличия таких разработок. Это возможность введения дополнительных параметров оборудования, его виртуального обновления вместо достаточно затратного физического обновления, которое не требуется так часто, проведение большого количества тестов и экспериментов, в том числе в рамках научных разработок, тренировка студентов до их выхода на реальное оборудование в лаборатории и на практику. Считаю, что при успешном опыте и продолжении программы субсидирования опорных вузов ПАО «Газпром» работа может быть продолжена и в других областях», — отметил Дмитрий Тихонов, директор Центра профориентации и довузовской подготовки СПбПУ.
Учебный программно-аппаратный комплекс выполнен на базе реально применяющегося на объектах ПАО «Газпром» программного комплекса «АРГУС» производства компании «Система-сервис» (один из основных поставщиков систем управления ПАО «Газпром»).
«Проект, который мы разрабатываем, имеет очень большой потенциал. Сейчас мы создали модели компрессоров, для работы с которыми нет необходимости посещать специализированную лабораторию, достаточно использовать VR-очки или даже обычный ноутбук. Но подобным образом возможно создать модель любого оборудования и использовать ее при любых ограничениях тем, кто стремится развить свои навыки взаимодействия с оборудованием», — уверен Дмитрий Казаков, ведущий инженер проекта лаборатории «Промышленные системы потоковой обработки данных» Центра НТИ СПбПУ.
В дальнейшем разработчики планируют создание программ управления типовым циклом производства СПГ, типовым циклом УКПГ (комплексная подготовка газа) и диспетчеризации работы магистральных газопроводов ПАО «Газпром».
Специалисты лаборатории «Промышленные системы потоковой обработки данных» Центра НТИ СПбПУ и Высшей школы энергетического машиностроения СПбПУ создали цифровые двойники существующего компрессорного оборудования трех типов: центробежного, поршневого и винтового, с возможностью интерактивного взаимодействия. Завершилась оцифровка действующих стендов компрессорного оборудования, а также был оцифрован учебный диспетчерский пульт для отработки программ управления при возникновении аварийных ситуаций в типовом цехе компрессорной станции ПАО «Газпром».
На первом этапе работ в цифровом виде был воссоздана детализированная 3D-модель оборудования с интерактивными элементами управления (контрольно-измерительными приборами, заслонками и задвижками, регулировочными винтами), на втором этапе — создана математическая модель для расчета режимов работы оборудования и генерации измеряемых значений. Виртуальная модель оборудования позволяет проводить измерения и эксперименты в том же объеме, как и на реальной установке. На третьем, заключительном, этапе была проведена адаптация модели к работе в VR-режиме.
В качестве основы для реализации проекта использована платформа разработки в реальном времени, что позволило получить гибкую, конфигурируемую модель с возможностью запуска на большом количестве современных вычислительных платформ. Работать с моделью и проводить измерения можно как на обычном персональном компьютере, так и на специализированном VR-оборудовании.
«Идея создания виртуальных лабораторий сразу же получила поддержку от ПАО «Газпром» и руководства университета, ведь их преимущества очевидны, а современный образовательный процесс просто требует наличия таких разработок. Это возможность введения дополнительных параметров оборудования, его виртуального обновления вместо достаточно затратного физического обновления, которое не требуется так часто, проведение большого количества тестов и экспериментов, в том числе в рамках научных разработок, тренировка студентов до их выхода на реальное оборудование в лаборатории и на практику. Считаю, что при успешном опыте и продолжении программы субсидирования опорных вузов ПАО «Газпром» работа может быть продолжена и в других областях», — отметил Дмитрий Тихонов, директор Центра профориентации и довузовской подготовки СПбПУ.
Учебный программно-аппаратный комплекс выполнен на базе реально применяющегося на объектах ПАО «Газпром» программного комплекса «АРГУС» производства компании «Система-сервис» (один из основных поставщиков систем управления ПАО «Газпром»).
«Проект, который мы разрабатываем, имеет очень большой потенциал. Сейчас мы создали модели компрессоров, для работы с которыми нет необходимости посещать специализированную лабораторию, достаточно использовать VR-очки или даже обычный ноутбук. Но подобным образом возможно создать модель любого оборудования и использовать ее при любых ограничениях тем, кто стремится развить свои навыки взаимодействия с оборудованием», — уверен Дмитрий Казаков, ведущий инженер проекта лаборатории «Промышленные системы потоковой обработки данных» Центра НТИ СПбПУ.
В дальнейшем разработчики планируют создание программ управления типовым циклом производства СПГ, типовым циклом УКПГ (комплексная подготовка газа) и диспетчеризации работы магистральных газопроводов ПАО «Газпром».
