基于web的煤化工仿真培訓平臺的構建與應用

劉佳男 左玉幫（大唐國際化工技術研究院有限公司，北京 100070）

基于web的煤化工仿真培訓平臺的構建與應用

劉佳男 左玉幫（大唐國際化工技術研究院有限公司，北京 100070）

針對大唐能源化工公司下屬煤化工項目新員工經驗不足，培訓需求大的特點，大唐化工研究院創新開發了一套基于web的煤化工仿真培訓平臺，并成功應用在多個煤化工項目上，取得了積極效果。本文介紹了平臺整體架構，并詳細描述了平臺的各個功能模塊的作用，最后給出了仿真培訓平臺在大唐多個大型煤化工項目上的應用實例。

培訓平臺；仿真技術；煤化工；企業培訓

化工生產具有易燃、易爆、易中毒、高溫、高壓、易腐蝕等特點，與其他行業相比，化工生產潛在的不安全因素更多，危險性更大，化工企業安全培訓意義重大。近20年來，化工仿真技術飛速發展，大部分石化企業都將仿真培訓應用于員工培訓中，實踐證明，仿真培訓能夠使員工盡快掌握崗位技能、提高員工的操作能力和應對突發事故的能力，提高石化企業安全培訓水平［1，2］。

現代煤化工行業近年來飛速發展，大型煤化工項目數量增多。相對于傳統石油化工行業，在煤化工行業應用仿真技術，尤其是建立集團化的網絡培訓平臺更有意義。第一，煤化工項目工藝流程復雜，并且每個項目工藝有特殊性，在投產前缺乏現場實訓條件；第二，煤化工項目地理位置偏僻，不利于項目之間互相學習交流；第三，煤化工項目新員工比例高，培訓需求更大。仿真培訓平臺的建立，能夠幫助大型煤化工項目節約培訓成本，提升培訓水平，助力企業實現“安穩長滿優”運行［3，4］。

隨著化工企業對仿真培訓的需求日益增長，傳統的仿真培訓不夠靈活的特點使得其應用具有局限性，部分石化企業開始將仿真培訓網絡化探索。例如，金陵石化成功開發出在線網絡考試平臺，使得員工在車間就可以上網進行學習和考試，并便于組織網絡調考，成功講傳統仿真培訓與網絡培訓相結合，大大提高了培訓效率［5-9］。

1 平臺設計思路與模塊設置

1.1 平臺設計思路

大唐能源化工公司已建成多個大型煤化工項目，其中三個項目配備了仿真培訓系統，幫助項目公司提高了培訓水平，但是仍存在資源分散不能共享、管理集中程度低的問題。大唐國際化工技術研究院有限公司（以下簡稱“大唐化工研究院”）利用多年開發仿真軟件的經驗，開發出一套網絡化的仿真培訓平臺，成功解決了以上問題。

為將仿真培訓網絡化，實現幾個大型煤化工項目之間培訓資源共享，大唐化工研究院設計了一種新的平臺部署模式，具體如圖1所示。

圖1 平臺整體架構圖

平臺主要培訓模式有兩種，第一種為集中培訓模式，總服務器對現場服務器進行授權和管理，在項目公司現場仿真教室進行集中培訓；第二種為網絡培訓模式，學員也可以利用總服務器下發的平臺賬號，直接登錄總服務器進行網絡學習。靈活的學習模式，可以擴大仿真培訓的應用范圍。

總服務器設在大唐化工研究院，包含平臺管理軟件和仿真軟件單元包。總服務器上可以對軟件程序進行升級和更新，通過總服務器與項目公司現場服務器之間定期數據傳輸，將軟件包更新到現場服務器上；總服務器可以對現場服務器進行授權。各項目公司仿真教室內分別設有一個現場服務器。現場服務器上存有軟件程序和單元包，當自動連接到總服務器的時候，會自動下載和更新單元包和授權，并且存儲在現場服務器上，然后與現場教師站進行連接更新。此外，現場服務器還負責將各教師站上統計數據收集并上傳至總服務器。

教師站開啟后用登錄到現場服務器，自動下載軟件單元包的內容，以及單元并發送給學員站。

1.2 平臺功能模塊設置

結合大唐煤化工企業實際需求，平臺的功能模塊如圖2所示。

平臺功能主要有網絡培訓、現場實訓和系統管理三部分，其中網絡培訓模塊又分為課程管理、培訓管理、考試管理和公告答疑幾個子模塊。

課程管理模塊對平臺所有仿真課程進行創建。仿真課程采用上傳壓縮包的方式實現仿真課程的創建；課程類型按照通用仿真課程和定制仿真課程進行分類管理實現仿真軟件的分頁顯示，編輯，刪除，搜索等功能。

培訓管理模塊中，培訓管理員可根據培訓的需要設置長期或短期培訓班，可安排培訓時間、課程和學員；培訓班的內容包括：培訓班命名、分類、有效培訓時間、培訓說明、培訓學員、仿真課程、說明其他培訓信息等；實現在線培訓班的分頁顯示，編輯，刪除，按照分類檢索現有培訓班等功能；本模塊還可以對平臺所有在線培訓的仿真培訓班的培訓記錄進行管理，可以查看每個培訓班的詳細培訓記錄并導出Excel。

圖2 平臺功能模塊圖

考試管理模塊中，培訓管理員可以通過上傳教師站導出的考試策略文件創建考試試卷；對考試試卷進行管理，實現試卷的分頁顯示，編輯，刪除，搜索等功能；仿真試卷依賴于教師站創建的考試策略，因此，創建考試試卷前，必須先安裝教師站，并在教師站上生成考試策略，并導出成XML文件；對創建的所有考試管理，實現考試的分頁顯示，編輯，刪除，搜索等功能；考試成績列表列出當前用戶管理的所有考試，并且每個考試給出“查看成績”的連接，進入查看考試成績頁面；查看考試成績頁面，管理員可以查看所有考試人員的考試得分及考試結果。

公告答疑模塊中，培訓管理人員可在線發布公告，可選擇公告的接受者，有針對性的發布公告，并可以對公告進行編輯、刪除等操作。

現場實訓模塊中，培訓管理員可以創建遠程基地現場實訓班，可安排培訓時間、課程；對平臺所有遠程基地現場實訓班進行課程授權管理，實現實訓班的分頁顯示，編輯，刪除，搜索等功能；還可以對平臺所有遠程基地現場實訓班的培訓記錄進行管理，可以查看每個培訓班的詳細培訓記錄并導出Excel。

系統管理模塊中，用戶可以對部門信息進行添加、編輯、刪除等維護；可以按部門管理賬號，可進行添加、編輯、刪除、查詢。為了方便一次性添加所有賬號，平臺提供批量導入功能。

2 平臺應用實例

大唐化工研究院從2011年起將仿真培訓平臺應用于大唐能源化工公司下屬三個大型煤化工項目上，截止2015年底已累計為項目公司提供仿真培訓4萬余人次，實踐應用表明，在大型煤化工企業應用仿真培訓平臺能夠取得以下成果。

2.1 仿真培訓平臺能夠大幅降低企業培訓成本

以大唐能源化工公司下屬某大型煤化工項目為例，該項目從2008年開始招收大學畢業生，平均每年招學生約210人，根據項目進展情況，安排這些學生分別赴工藝相近的化工廠開展實習，為保證學習效果，新進廠學生實習時間為1年。從2011年仿真軟件投入使用后，將實習時間減少到6個月，節省了培訓費用。從2013年開始，采用了現場仿真培訓與網絡仿真培訓相結合的模式，在保證同樣學習效果的前提下，進一步縮短了培訓時間，節約了培訓經費。培訓總費用見表1。

表1 培訓費用對比

根據表中顯示，原計劃傳統外出培訓時間為12，每年需要總費用1764萬元。與仿真結合后，可將外出培訓壓縮在6個月內，減少培訓費用882萬元。而將仿真培訓網絡化后，培訓費用進一步降低441萬元。

2.2 仿真培訓平臺大大提高了員工的預防和處理事故的能力

實踐表明，在仿真培訓平臺上進行針對性操作訓練，可以使操作工人在數周之內取得現場二至五年才能取得的經驗。同時縮短裝置開車時間，提高開車成功率。提高對事故的預判及處理能力。通過仿真培訓，大大提高了操作與控制水平，降低操作人員的勞動強度，從而保證裝置安、穩、長、滿、優運行，間接產生巨大效益。每減少一次事故或停車所造成的損失都是企業的經濟效益體現。

2.3 仿真培訓平臺提高員工的學習熱情，增強學員的主人翁責任感

本仿真培訓平臺集工藝、自控與計算機技術于一體，置身仿真室，猶如置身于裝置中的控制現場，大大激發了學員的求知欲望和學習熱情。

2.4 開放仿真培訓平臺，加強對外聯系與技術交流

培訓平臺除為本企業的生產與科研服務之外，還可對國內石化行業進行開放，接待外單位人員進行仿真培訓，從而加強了與國內同行們的技術交流，促進相互了解與共同發展，為中石化企業和社會做出更大的貢獻。

3 結語

大唐化工研究院創新性地將仿真技術網絡化，并與現場培訓相結合，構建了基于web的化工仿真培訓平臺，成功的幫助了多個大型煤化工項目進行員工技能培訓，改善了員工的操作技能、安全意識以及應對復雜情況的能力，提高了項目的安全水平和全員素質，節約了培訓成本并幫助項目更加穩定的生產，創造了經濟價值。平臺的成功應用，為其他煤化工項目提供了很好的經驗和借鑒價值。

［1］吳重光，夏迎春，納永良，等.我國石油化工仿真技術20年成就與發展［J］.平臺仿真學報，2009，21（21）：14-18.

［2］吳重光.仿真技術［M］.北京：化學工業出版社，2000.

［3］王超，周凱，王偉.淺談DCS化工仿真在教學過程中的效果［J］.廣州化工，2013，41（3）：150-151.

［4］陳群.化工仿真操作實訓［M］.北京：化學工業出版社，2008：15.

［5］王俊香，申曉改，王恒.企業在線培訓與知識競賽平臺設計與實現［J］.煤炭技術，2013，32（4）：274-276.

［6］李明宇，劉建輝.基于WEB的化工仿真平臺研究［J］.廣州化工，2009，26（12）：286-289.

［7］時光霞，冷士良.化工仿真教學的改革與實踐［J］.廣東化工，2012，39（18）：22-24.

［8］張衛東.網絡仿真及在線考試平臺在企業培訓中的應用［J］.江蘇科技信息，2012（6）：38-41.

［9］李思勤.企業網絡平臺的搭建［J］.廣東通信技術，2011（5）：71-74.

劉佳男（1981-），男，漢族，遼寧大連人，碩士，中級職稱，主要從事煤化工企業仿真軟件開發與培訓工作。