《水下應急維修半物理仿真方法及系統套用》是2021年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：水下應急維修半物理仿真方法及系統套用
- 作者：段夢蘭,余陽,孫成功
- 出版時間：2021年
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030656506
- 類別：工業技術類圖書
- 開本：16 開
- 裝幀：精裝
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《水下應急維修半物理仿真方法及系統套用》從半物理仿真系統設計、開發及測試等方面進行全面、深入的系統分析和研究，提出水下應急維修半物理仿真系統的系統結構、接口、軟硬體平台、測試平台及測試標準體系等，對我國半物理仿真技術的研究具有重要的參考價值。
圖書目錄
目錄
叢書序
前言
第1章 概述 1
第2章 水下應急維修半物理仿真原理 4
2.1 水下應急維修半物理仿真系統總體架構 4
2.2 水下應急維修半物理仿真系統硬體集成原理 4
2.3 水下應急維修半物理仿真系統軟體集成原理 7
2.4 水下應急維修半物理分散式仿真原理 9
2.4.1 分散式虛擬仿真 10
2.4.2 場景管理和資源管理 13
2.4.3 並行場景繪製 14
2.5 水下應急維修半物理仿真系統通信與控制原理 17
2.6 運動控制模擬子系統集成原理 20
2.7 水下應急維修半物理仿真系統測試原理 25
2.7.1 測試指標體系與測試方法 26
2.7.2 系統單元測試 27
2.7.3 系統集成測試 30
2.7.4 系統測試平台 31
第3章 水下應急維修半物理仿真系統關鍵技術 32
3.1 虛擬現實技術 32
3.1.1 虛擬現實技術的基本概念 32
3.1.2 虛擬現實的3I特性 33
3.1.3 虛擬現實系統分類 34
3.1.4 虛擬現實技術的發展 37
3.1.5 虛擬現實系統組成 38
3.1.6 典型虛擬現實系統 39
3.1.7 虛擬現實互動技術 40
3.1.8 增強現實技術 43
3.2 水下應急維修半物理仿真系統軟體 46
3.2.1 虛擬現實建模語言 46
3.2.2 虛擬現實建模軟體 47
3.2.3 虛擬現實開發軟體 47
3.2.4 虛擬現實軟體接口 54
3.2.5 虛擬現實平台對接方案 56
3.3 水下應急維修半物理仿真系統硬體 58
3.3.1 輸入設備 58
3.3.2 輸出設備 65
3.3.3 伺服器 72
3.3.4 圖像邊緣融合與無縫拼接設備 73
3.3.5 主被動立體信號轉換器 73
3.3.6 圖像數字幾何矯正設備 74
3.4 多通道三維視景仿真原理 75
3.4.1 三維立體視景仿真 75
3.4.2 三通道分散式繪製 75
第4章 水下應急維修半物理仿真系統軟硬體集成 79
4.1 分散式仿真系統網路開發及集成 79
4.1.1 HLA技術簡介 79
4.1.2 面向分散式仿真的開發框架 82
4.1.3 分散式仿真中的數據管理體系結構 84
4.1.4 分散式仿真中的互動數據管理 88
4.1.5 聯邦成員內部的數據管理 91
4.1.6 分散式網路的測試 94
4.2 三維視景仿真原理 96
4.2.1 三維視景系統總體設計 96
4.2.2 三維視景系統的開發環境 98
4.2.3 水下維修三維視景 101
4.2.4 三維視景系統開發路線 104
4.2.5 維修工具三維視景仿真建模技術 112
4.3 動力學仿真原理 118
4.3.1 基於Vortex的實時動力學仿真 118
4.3.2 動力學仿真的實現 128
4.4 水下應急維修半物理仿真系統硬體平台 138
第5章 水下應急維修半物理仿真系統接口設計方法 140
5.1 系統結構設計方法 140
5.1.1 系統邏輯結構設計 140
5.1.2 聯邦成員的功能劃分 140
5.2 分散式動力學仿真的互動設計方法 141
5.3 第三方軟體接口 144
第6章 水下應急維修方法及工機具 146
6.1 水下應急維修方法 146
6.1.1 海底管道點泄漏的夾具快速止漏法 146
6.1.2 海底管道破損段的跨接管替換方法 148
6.1.3 海底管道破損段的不停產搶修方法 151
6.1.4 海底管道法蘭連線修複方法 153
6.1.5 立管點泄漏的夾具快速止漏法 155
6.1.6 立管斷裂應急處理搶修方法 156
6.1.7 水下管匯密封泄漏的應急維修方法 158
6.1.8 剛性跨接管破壞的應急處理與搶修方法 160
6.1.9 柔性跨接管破壞的應急處理與搶修方法 162
6.1.10 水下採油樹各部件失效的快速置換方法 163
6.1.11 海底管道破損的緊急封堵方法 167
6.1.12 海底管道漏油應急收集方法 170
6.2 水下應急維修工機具功能和結構 172
6.2.1 作業船 172
6.2.2 吊機 173
6.2.3 絞車 174
6.2.4 ROV 175
6.2.5 多功能切割機具 184
6.2.6 提管架 190
6.2.7 ADS 194
6.2.8 封堵機 198
6.2.9 HOV 202
6.2.10 控油罩 205
第7章 水下應急維修水動力分析及風險評估方法 207
7.1 水下設備在海洋環境中的水動力仿真 207
7.2 水下設備的風險評估 211
第8章 水下應急維修半物理仿真運動控制模擬方法 215
8.1 吊機仿真模擬器系統架構 215
8.2 吊機仿真模擬器系統硬體平台開發 215
8.2.1 硬體系統的組成 215
8.2.2 吊機仿真模擬器設計 216
8.2.3 元件選擇與功能實現 221
8.2.4 PLC系統配置與選型 223
8.2.5 控制櫃內PLC布局設計 224
8.2.6 資料庫伺服器 224
8.2.7 模型解算伺服器 225
8.3 吊機仿真模擬器軟體平台開發 225
8.3.1 吊機仿真模擬器軟體功能介紹 225
8.3.2 吊機仿真模擬器軟體架構 226
8.3.3 吊機仿真模擬器軟體實現 228
8.3.4 數據通信協定OPC(通信模組) 230
8.3.5 OPC轉換程式詳細設計 232
8.3.6 系統網路配置圖 232
8.3.7 系統主要軟體配置 232
8.4 絞車仿真子系統總體架構 234
8.5 絞車仿真子系統硬體平台開發 237
8.5.1 絞車仿真子系統硬體組成 237
8.5.2 模擬器設計 237
8.5.3 元件選擇與功能實現 241
8.5.4 PLC控制系統配置與選型 241
8.6 絞車仿真子系統軟體系統開發 242
8.7 水下機器人運動模擬系統設計 244
第9章 水下應急維修半物理仿真模型庫管理方法 250
9.1 模型庫管理子系統程式系統的結構 250
9.2 模型庫管理子系統詳細設計 251
9.2.1 程式設計 251
9.2.2 功能 254
9.2.3 性能 256
9.2.4 輸入項 257
9.2.5 輸出項 258
9.2.6 算法 258
9.2.7 流程邏輯 258
9.2.8 接口 263
9.2.9 注釋設計 263
9.2.10 限制條件 263
9.2.11 測試計畫 264
第10章 水下應急維修半物理仿真考核評分方法 266
10.1 考核評分系統結構設計 266
10.2 考核評分系統功能設計 266
10.3 考核評分系統工作流程 267
10.4 考核評分系統軟體實現 268
10.4.1 典型案例步驟分解 268
10.4.2 評分方法 269
10.5 系統開發平台 271
10.5.1 MFC 271
10.5.2 Microsoft SQL Sever 272
10.5.3 HLA 273
第11章 水下應急維修半物理仿真系統教練員站 274
11.1 教練員站系統的結構及數據互動設計 274
11.2 教練員站系統詳細設計 275
11.2.1 程式設計 275
11.2.2 功能 281
11.2.3 性能 282
11.2.4 輸入項 284
11.2.5 輸出項 284
11.2.6 算法 284
11.2.7 流程邏輯 284
11.2.8 接口 286
11.2.9 注釋設計 286
11.2.10 限制條件 286
11.2.11 測試計畫 287
第12章 水下應急維修半物理仿真的套用 288
12.1 水下應急維修半物理仿真系統主場景配置 288
12.2 海底管道破損段的不停產搶修的仿真實施 289
12.2.1 主場景配置 289
12.2.2 仿真所需模型 289
12.2.3 作業工序 290
12.3 水下採油樹底部密封失效應急維修的仿真實施 301
12.3.1 主場景配置 301
12.3.2 仿真所需模型 302
12.3.3 作業工序 302
第13章 水下應急維修半物理仿真測試 319
13.1 系統集成測試 319
13.1.1 系統測試所用的設備 319
13.1.2 系統測試科目及技術指標 324
13.1.3 系統運行檢測 325
13.1.4 系統功能測試 325
13.1.5 系統實時性測試 326
13.1.6 系統時空一致性測試 327
13.1.7 系統仿真精度測試 327
13.1.8 系統穩定性測試 331
13.2 系統評價指標體系 333
13.2.1 指標體系的建立遵循的原則 333
13.2.2 指標體系架構及系統總體評價方法 334
13.2.3 單元評價體系 335
13.2.4 系統評價體系 338
參考文獻 341
彩圖
