1.项目概况：

随着石化装置的规模越来越大，安全生产条件越来越苛刻，生产情况越来越复杂，一旦发生意外事故，就会酿成重大事故。因此，必须对应急管理人员进行培训，提高管理人的组织协调能力，操作人员的事故应变和快速反应能力；此外，在事故演练后需要针对演练过程中暴露出的问题和不足，通过制定整改措施，对应急预案进行调整、修改、补充、完善，使其更加具有针对性、实用性和可操作性。而桌面演练和实战演练等传统的演练与培训方式存在局限、不易操作、耗时耗力等不足。

本项目将虚拟现实技术和计算流体力学(CFD)数值模拟技术结合起来，建立化工装置三维虚拟模型，同时采用三维事故数值模拟技术对化工生产设施内可能发生的泄漏、火灾和爆炸事故进行分析研究，从而可以定量分析、辨识和评价过程或系统的危险性、有害性及其影响程度，为采用相应的措施提供技术支持。通过不同类型事故虚拟场景的建立，结合生产的实时数据，开发交互式应急演练与指挥系统，可在三维虚拟场景中更真实地进行各种形态泄漏火灾事故的应急响应演练与指挥训练，从而可以科学、有效、适时、积极地预测预防事故的发生并控制事故的影响范围和后果，提升生产企业的事故预防和处理能力，更好地保障企业的安全生产。

2.主要成果：

(1)开发了一款基于网络的多人协同虚拟应急演练系统，能够实现石化企业油罐，装置和设备的精细化展示，实现了三维物理模型与属性数据库的交互查询，用户可以在虚拟场景中以任意角度浏览、观察虚拟设备的结构及构造，将企业的真实场景以实时交互的形式展现在用户面前。

(2)开发了基于B/S结构的多角色协同事故应急救援演练功能模块，采用分布式数据处理模式，用户可以通过不同身份登录到服务器，针对不同角色进行专门的培训和演练，从而提高事故状态下管理人员的组织协调能力和操作人员的事故处理能力。

(3)实现利用数值模拟技术和虚拟现实技术相结合模拟石化企业气体泄漏、火灾和爆炸等事故模型，利用流体力学数值模拟技术计算泄漏和扩散过程，结合虚拟现实技术进行三维可视化展示，辅以真实的天气状况，形象的模拟气体泄漏、火灾等事故发生、发展的过程。

(4)开发了事故应急预案动态推演模块，可以编辑并动态的展示企业消防灭火预案，集成图像，声音，文字等多种数据，以实时交互的三维方式动态展现预案的整个推演过程。

3.创新点和知识产权：

(1)获得了“三维应急演练与培训系统软件”软件著作权；

(2)申请了“一种事故应急演练系统及方法”发明专利。

4.成果应用情况：

基于本项目的研究成果为扬子石化开发了“数字化工厂及事故应急演练系统”，为燕山石化开发了“油罐区灭火三维仿真培训系统”，企业员工可以在一个逼真的环境中熟悉并操作各种复杂设备并进行相应事故的应急演练，为企业提供一种应急演练的新形式，弥补桌面演练和实战演练的不足，提高企业管理人员的组织协调能力和操作人员的专业素质、业务技能以及协同配合能力。

本项目的研究为石化企业提供一个经济、逼真的应急演练虚拟平台，其研究成果可以比较容易的移植到其他的生产企业，在中国石化炼化、化工生产企业中的应用前景十分广阔。