АННОТАЦИЯ РАБОТ, ВЫПОЛНЕННЫХ НА ПРОМЕЖУТОЧНОМ
ЭТАПЕ №4
«Методики удаленного доступа к библиотеке виртуальных моделей промышленных объектов»
государственного контракта с Министерством образования и науки РФ
от «29» марта 2010 г. № 02.740.11.0624
Шифр заявки: | «2010-1.35» |
Период выполнения этапа: | 01 июля 2011 г. – 01 декабря 2011 г. |
Исполнитель: | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет", г. Тамбов |
Цель работы: | Разработка методов, алгоритмов и программного обеспечения создания библиотеки виртуальных моделей технических объектов и информационно-образовательной системы для обучения студентов и повышения квалификации специалистов химико-технологического профиля. |
1. Наименование разрабатываемой продукции
Обеспечение многопользовательского удаленного доступа к ресурсам библиотеки виртуальных моделей промышленных объектов в сети Интернет:
– методики удаленного доступа к 3D-моделям элементов и узлов технологического оборудования.
– методики удаленного доступа к объектам, созданным в среде системы SIMUL8.
– методики удаленного доступа к объектам, созданным в среде LabVIEW.
– методики удаленного доступа к объектам, созданным в среде системы ArcGIS.
2. Характеристика выполненных на этапе работ по созданию продукции
2.1. Результаты работы на четвертом этапе
Опираясь на предложенные в рамках второго этапа ЕR-диаграммы реестра возможных элементов технического объекта, методы разработки виртуальных моделей элементов и узлов технологического оборудования, разработаны:
– методика удаленного доступа к базе типоразмеров и 3D – моделей элементов технологического оборудования;
– интерфейс взаимодействия пользователя с управляющей программой, реализующей методику удаленного доступа к базе типоразмеров и 3D – моделей элементов технологического оборудования;
– программное обеспечение, реализующее методику удаленного доступа к базе типоразмеров и 3D – моделей элементов технологического оборудования (http://www. gaps. *****/steto/).
Используя разработанные в рамках этапа 2 подходы к построению имитационных моделей технологических процессов, предложены:
– методика удаленного доступа по каналам сети Интернет к объектам, созданным программными средствами системы имитационного моделирования SIMUL8;
– структура системы, основной функцией которой является отображение информации о реализации технологических процессов промышленных производств для конечного пользователя.
Опираясь на предложенные подходы к моделированию деятельности человека-оператора и проектированию виртуальных тренажерных комплексов, в рамках четвертого этапа разработаны методики удаленного доступа к объектам, созданным в среде программирования LabVIEW – виртуальные инструменты для:
– выполнения автоматизированных лабораторных практикумов;
– прохождения дистанционной производственной практики;
– тренинга персонала промышленных технических систем.
Опираясь на предложенную технологию и инструментальные средства построения моделей пространственно распределенных объектов, в рамках четвертого этапа разработаны:
– технология представления пространственно-распределенных данных в сети Интернет;
– структура системы, которая обобщает информацию об объектах промышленного предприятия в единое информационное пространство и отображает ее в форме, удобной для конечного пользователя.
2.2. Новизна применяемых решений
Новизна разработанных методик удаленного доступа к виртуальным моделям промышленных объектов заключается в обеспечении возможности дистанционного использования разработанных 3D-моделей элементов и узлов технологического оборудования; виртуальных имитационных моделей технических систем, разработанных в среде системы SIMUL 8; автоматизированных лабораторных практикумов и виртуальных тренажеров, разработанных в среде LabVIEW; моделей территориально распределенных объектов, разработанных в среде системы ArcGIS.
Разработанные методики удаленного доступа учитывают особенности функционирования объектов химической технологии, в том числе специфику многоассортиментных химических производств.
Разработанные методики удаленного доступа к виртуальным моделям промышленных объектов, созданным в среде LabVIEW позволяют не только получать дистанционный доступ к разработанным виртуальным инструментам, но и посредством их использования осуществлять мониторинг и управление реальным лабораторным и промышленным оборудованием (в рамках выполнения автоматизированных лабораторных практикумов удаленного доступа и использования дистанционных баз практики).
На основании аналитического обзора, сделанного на первом этапе выполнения Государственного контракта можно сделать вывод, что результаты, полученные на четвертом этапе, соответствуют мировому уровню.
2.3. Особенности исследования
Особенностью разработанных методик удаленного доступа к виртуальным моделям промышленных объектов является обеспечение возможности разработки:
– информационных систем проектирования и управления химическими производствами и производствами химического машиностроения;
– информационных систем обучения и переподготовки персонала химико-технологических производств;
– единой базы трехмерных изображений объектов МЧС с целью более четкого прогнозирования внешних рисков возникновения чрезвычайных ситуаций.
2.4. Объекты интеллектуальной собственности, созданные на четвертом этапе
Объектами интеллектуальной собственности, которые созданы в результате выполнения четвертого этапа Государственного контракта являются:
– Библиотека классов для моделирования функционирования химико-технологических систем Сhemical-Engineering System Library (CESlib). – Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № от 01.01.2001 г. в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам (Авторы: , );
– Виртуальный тренажер для отработки действий оператора производства эмали ПФ-115 темно-зеленой. – Свидетельство о регистрации электронного ресурса № 000 от 01.01.2001 (Авторы , , );
– Виртуальный тренажер для отработки действий оператора производства ДС-кислоты. – Свидетельство о регистрации электронного ресурса № 000 от 01.01.2001 (Авторы , , )
3. Области и масштабы использования полученных результатов
3.1. Области применения полученных результатов.
Полученные результаты могут быть использованы:
– в процессе дистанционного обучения и практической подготовки студентов, магистрантов и аспирантов инженерного профиля, специализирующихся в области машиностроения и химической технологии;
– переподготовки и повышения квалификации персонала промышленных химико-технологических систем;
– при разработке информационных систем проектирования, управления и модернизации объектов химической технологии;
– при управлении производственной деятельностью промышленных предприятий.
3.2. Ход практического внедрения полученных результатов.
Результаты выполнения четвертого этапа используются при разработке:
– структуры и состава информационно-образовательной системы обучения студентов и повышения квалификации специалистов;
– материально-технического и программного обеспечения информационно-образовательной системы;
– учебно-методического обеспечения информационно-образовательной системы.
Результаты также будут использованы при опытной апробации информационно-образовательной системы в рамках учебного процесса ФГБОУ ВПО "ТГТУ".
3.3. Влияние полученных результатов, на подготовку и закрепление в сфере науки и образования научных и научно-педагогических кадров.
Полученные в ходе четвертого этапа выполнения Государственного контракта результаты способствуют повышению качества подготовки техников, бакалавров, специалистов и магистров по направлениям: 220100 «Системный анализ и управление», 150400 «Технологические машины и оборудование», 150700 «Машиностроение», 151700 «Проектирование технологических комплексов», 240800 «Энерго - и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии», 280100 «Безопасность жизнедеятельности», – аспирантов по специальностям: 05.13.01 «Системный анализ, управление и обработка информации», 05.13.18 «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ», 05.17.08 «Процессы и аппараты химических технологий», 05.25.05 «Информационные системы и процессы».
Заявленные в Техническом задании значения индикаторов и показателей достигнуты.
4. Выводы
Работы, предусмотренные Техническим заданием и Календарным планом четвертого этапа Государственного контракта, выполнены в полном объеме.
Проректор ФГБОУ ВПО "ТГТУ"
по информатизации__________________________________
___ __________ 2010 г.
М. П.
Руководитель работ по проекту
зав. каф. АПТО ФГБОУ ВПО "ТГТУ" ____________________
