RU2477528C2 - Interactive automated training system - Google Patents
Interactive automated training system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2477528C2 RU2477528C2 RU2011118118/12A RU2011118118A RU2477528C2 RU 2477528 C2 RU2477528 C2 RU 2477528C2 RU 2011118118/12 A RU2011118118/12 A RU 2011118118/12A RU 2011118118 A RU2011118118 A RU 2011118118A RU 2477528 C2 RU2477528 C2 RU 2477528C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- module
- unit
- study
- Prior art date
Links
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Electrically Operated Instructional Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к компьютерным способам обучения и может быть использовано для междисциплинарного группового обучения с целью формирования у различных специалистов, задействованных в конкретном производственном процессе, навыков по анализу реакции объекта изучения на те или иные стратегии управления и управляющие воздействия и поиску наиболее эффективных решений в конкретных штатных ситуациях.The invention relates to computer-based training methods and can be used for interdisciplinary group training with the aim of forming the skills of various experts involved in a particular production process to analyze the reaction of the object of study to various management strategies and control influences and to find the most effective solutions for specific staff situations.
Известна система изучения информации с использованием интерактивной среды, содержащая блоки для хранения, передачи и управления информацией, блок анализа и оценки правильности ответов обучаемого с использованием информации, хранящейся в блоке памяти (RU 16967, G09B 19/00, 2000).A known system for studying information using an interactive environment, containing blocks for storing, transmitting and managing information, a unit for analyzing and evaluating the correctness of student responses using information stored in a memory unit (RU 16967, G09B 19/00, 2000).
Также известна система, реализующая способ автоматизированной подготовки и аттестации, содержащая, по меньшей мере, один проблемно-ориентированный программно-технический комплекс на базе интеллектуального интерфейса, поддерживающего в режиме диалога автоматизированные циклы обучения и контроля знаний обучающихся, информационные входы и выходы которого соединены со всеми элементами системы, функционирование которой основано на адаптируемых автоматизированных циклах обучения и контроля знаний с использованием формализованных знаний и опыта квалифицированных специалистов с применением текстово-графических процедур логики принятия решений специалистами (RU 2166211, G09B 19/00,1999).Also known is a system that implements a method of automated training and certification, containing at least one problem-oriented software and hardware complex based on an intelligent interface that supports, in a dialogue mode, automated learning and knowledge control cycles of students, the information inputs and outputs of which are connected to all elements of a system whose functioning is based on adaptable automated learning and knowledge control cycles using formalized knowledge s and experience of qualified professionals using text and graphics routines decision-making logic specialists (RU 2166211, G09B 19 / 00.1999).
Однако известные устройства не могут быть использованы для комплексного индивидуального и/или группового обучения и подготовки инженерного и научного персонала сложных технических и технологических систем, предусматривающих участие в управлении такими системами человека.However, the known devices cannot be used for complex individual and / or group education and training of engineering and scientific personnel of complex technical and technological systems involving participation in the management of such human systems.
Известна интерактивная автоматизированная система обучения, содержащая базу данных первичной информации об объекте, являющаяся входом системы, модули обработки параметрических данных, физических характеристик и механических свойств объекта, модуль моделирования динамических свойств объекта, модуль экономической оценки динамических свойств, модуль технологической оценки свойств объекта, модуль интегральной оценки и принятия решения и модуль визуализации итогового результата, являющийся выходом системы (RU №2388060, G09B 9/00, 2008).A well-known interactive automated training system containing a database of primary information about the object, which is the input to the system, modules for processing parametric data, physical characteristics and mechanical properties of the object, a module for modeling dynamic properties of the object, a module for the economic evaluation of dynamic properties, a module for the technological evaluation of the properties of an object, an integral module assessment and decision making and the visualization module of the final result, which is the output of the system (RU No. 2388060, G09B 9/00, 2008).
Указанная система воссоздает среду проектирования воздействия на объект изучения, но не обладает возможностью получения реакции объекта на проектируемое воздействие, и таким образом, не обеспечивает понимания обучаемыми производственного процесса в целом.The specified system recreates the environment for designing the impact on the object of study, but does not have the ability to obtain the reaction of the object to the projected impact, and thus does not provide students with an understanding of the production process as a whole.
Из известных устройств наиболее близкой к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является интерактивная автоматизированная система обучения эксплуатации нефтепромыслового оборудования, содержащая, по крайней мере, один проблемно-ориентированный программно-технический комплекс на базе интеллектуального интерфейса, поддерживающий в режиме диалога автоматизированные циклы обучения и контроля знаний обучающихся и выполненный в виде модуля вычислительной системы управления процессом обучения с программным обеспечением системы, модуль комплексного тренажера, выполненного на базе нефтепромыслового оборудования конкретного завода-изготовителя, включающего устройства, имитирующие работу в реальных условиях, снабженного процессорным блоком, блоком станции управления наземным оборудованием, блоком станции управления подземным оборудованием (RU №96278, G09B 19/00, 2006).Of the known devices, the closest to the proposed technical essence and the achieved result is an interactive automated training system for the operation of oilfield equipment, containing at least one problem-oriented software and hardware complex based on an intelligent interface that supports automated learning and control cycles in a dialogue mode students' knowledge and made in the form of a module of a computer system for managing the learning process with software providing the system, a module of an integrated simulator based on the oilfield equipment of a particular manufacturer, including devices simulating real-life operation, equipped with a processor unit, a ground control unit, an underground equipment control unit (RU No. 96278, G09B 19/00 , 2006).
Указанная система обучения позволяет отрабатывать практические навыки и психомоторные реакции персонала по обслуживанию и эксплуатации нефтепромыслового оборудования с использованием имитатора оборудования.The specified training system allows you to develop practical skills and psychomotor reactions of personnel in the maintenance and operation of oilfield equipment using a simulator of equipment.
Однако известная система обучения направлена на обучение специалистов узкого профиля, обслуживающих нефтепромысловое оборудование, и не предусматривает групповое обучение разнопрофильных специалистов, задействованных совместно в управлении сложным технологическим процессом.However, the well-known training system is aimed at training specialists of a narrow profile serving oilfield equipment, and does not provide for group training of diverse specialists involved together in managing a complex technological process.
Задачей описываемого изобретения является создание интерактивной автоматизированной системы междисциплинарного обучения, позволяющей в режиме реального времени проводить междисциплинарное групповое обучение и тестирование обучаемых в условиях реальных технико-технологических, горно-геологических, экологических и организационно-управленческих процессов, происходящих на сложных природно-технических комплексах, каковыми являются скважины, горные выработки, месторождения полезных ископаемых, строящиеся и эксплуатируемые без доступа человека, за счет обеспечения комплексного воздействия, формируемого различными специалистами, на имитационную модель объекта изучения и анализа динамического изменения состояния объекта изучения специалистами различного профиля в ходе междисциплинарного обучения.The objective of the described invention is the creation of an interactive automated system of interdisciplinary training, which allows real-time to conduct interdisciplinary group training and testing of students in real technical, technological, mining, geological, environmental and organizational and managerial processes taking place on complex natural and technical complexes, which are wells, mining, mineral deposits, being built and operated without access human upa, by providing a comprehensive impact, formed by various specialists, on the simulation model of the object of study and analysis of the dynamic changes in the state of the object of study by specialists of various profiles during interdisciplinary training.
Поставленная задача достигается тем, что интерактивная автоматизированная система обучения содержит модуль группового обучения, состоящий из связанных между собой по входу-выходу N автоматизированных рабочих мест, где N- число обучающихся специалистов, выход которого подключен ко входу блока выбора оптимального проектного решения, подсоединенного к первому входу блока ввода параметров проектного решения, первый выход которого подключен к первому входу блока выбора имитационных модулей, выходы которого подсоединены ко входам, соответственно, модуля имитации исследований объекта изучения и модуля управления имитационной моделью, при этом выход последнего подключен ко входу имитационной модели объекта изучения, соединенного по выходу с базой динамических данных, а выход модуля имитации исследований объекта изучения подсоединен к базе статических данных, причем выходы вышеупомянутых баз данных подсоединены ко второму входу блока выбора имитационных модулей и к первому входу блока мониторинга оперативной информации, второй вход которого связан со вторым выходом блока ввода параметров проектного решения, а выход подключен ко входу блока формирования проектных задач и корректировки заданий, выходы которого подсоединены, соответственно, ко входу модуля группового обучения и ко второму входу блока ввода параметров проектного решения.The task is achieved in that the interactive automated training system contains a group learning module, consisting of N workstations interconnected at the input / output, where N is the number of trained specialists, the output of which is connected to the input of the block for choosing the optimal design solution connected to the first the input of the unit for inputting the parameters of the design decision, the first output of which is connected to the first input of the block for the selection of simulation modules, the outputs of which are connected to the inputs, respectively Actually, the research simulation module of the object of study and the control module of the simulation model, the output of the latter being connected to the input of the simulation model of the object of study connected at the output to the dynamic data base, and the output of the study simulation module of the object of study is connected to the static data base, and the outputs of the above bases data are connected to the second input of the block selection of simulation modules and to the first input of the monitoring unit operational information, the second input of which is connected with the second output of the bl ka input parameters of design solution, and the output is connected to an input unit for generating design tasks and adjusting tasks, outputs of which are connected, respectively, to the input module of group learning and to the second input of the input parameters of the design solution.
В предпочтительных вариантах воплощения изобретения:In preferred embodiments of the invention:
- модуль имитации исследований объекта изучения выполнен в виде K блоков типовых имитационных исследований, где K - число типов проводимых исследований,- the module for simulating studies of the object of study is made in the form of K blocks of typical simulation studies, where K is the number of types of studies being conducted,
- модуль управления имитационной моделью выполнен в виде М блоков управляющих воздействий, где М - число управляющих воздействий.- the control module of the simulation model is made in the form of M blocks of control actions, where M is the number of control actions.
В дальнейшем система обучения поясняется чертежом, на котором приведена структурная схема предлагаемой системы обучения.In the future, the training system is illustrated in the drawing, which shows the structural diagram of the proposed training system.
Предлагаемая система включает следующие блоки:The proposed system includes the following blocks:
модуль группового обучения 1, включающий автоматизированные рабочие места N специалистов 21, 22, 23, … 2N; блок выбора оптимального проектного решения 3; блок ввода параметров проектного решения 4; блок мониторинга оперативной информации 5; блок формирования проектных задач и корректировки заданий 6; блок выбора имитационных модулей 7, модуль имитации исследований объекта изучения 8, состоящий из K блоков 91, 92, 93, … 9K, где K - число типов проводимых исследований; модуль управления имитационной моделью 10, состоящий из М блоков 111, 112, 113, … 11M, где М - число управляющих воздействий; имитационная модель объекта изучения 12; база статических данных 13; база динамических данных 14.group training module 1, including automated workstations of N specialists 2 1 , 2 2 , 2 3 , ... 2 N ; block for choosing the optimal design solution 3; unit for inputting design decision 4 parameters; operational information monitoring unit 5; unit for the formation of design tasks and task adjustments 6; a block for the selection of simulation modules 7, a module for simulating studies of the object of study 8, consisting of K blocks 9 1 , 9 2 , 9 3 , ... 9 K , where K is the number of types of studies being conducted; the control module of the simulation model 10, consisting of M blocks 11 1 , 11 2 , 11 3 , ... 11 M , where M is the number of control actions; simulation model of the object of study 12; static database 13; dynamic database 14.
Основными задачами модуля группового обучения 1 являются: анализ и интерпретация разнородной информации об объекте изучения: физические характеристики, механические свойства и параметрические данные; формирование набора различных вариантов проектируемых технологических воздействий на объект изучения, варианты проектных решений являются согласованными между специалистами, выполняющими расчеты на автоматизированных рабочих местах специалистов 21, 22, 23, … 2N; проектирование технологических воздействий на объект изучения.The main tasks of group learning module 1 are: analysis and interpretation of heterogeneous information about the object of study: physical characteristics, mechanical properties and parametric data; the formation of a set of different options for the planned technological impacts on the object of study, design solutions are agreed between specialists performing calculations on the workstations of specialists 2 1 , 2 2 , 2 3 , ... 2 N ; designing technological impacts on the object of study.
Аппаратная среда модуля 1 представлена группой персональных компьютеров, объединенных высокоскоростной локальной вычислительной сетью (ВЛВС), связывающей их между собой и блоком выбора оптимального проектного решения 3. Программная среда модуля 1 состоит из операционной системы и специализированного программного обеспечения, используемого различными специалистами, задействованными в производственном процессе, установленного на персональных компьютерах пользователей. Комбинация персональных компьютеров и средств для проведения технологических расчетов называется автоматизированным рабочим местом (АРМ) специалиста 21, 22, 23, … 2N. В зависимости от решаемой задачи и комбинации специалистов, набор АРМ может быть различным.The hardware environment of module 1 is represented by a group of personal computers connected by a high-speed local area network (VLAN), connecting them together and the unit for choosing the optimal design solution 3. The software environment of module 1 consists of an operating system and specialized software used by various specialists involved in the production the process installed on users' personal computers. The combination of personal computers and tools for carrying out technological calculations is called a workstation (AWS) specialist 2 1 , 2 2 , 2 3 , ... 2 N. Depending on the task being solved and the combination of specialists, the set of workstations can be different.
Основной задачей блока выбора оптимального проектного решения 3 является всесторонний анализ проектных вариантов, сформированных в модуле 1, обоснование и выбор оптимального проектного решения.The main task of the block for choosing the optimal design solution 3 is a comprehensive analysis of the design options formed in module 1, justification and selection of the optimal design solution.
Блок ввода параметров проектного решения 4 служит для управления процессом имитации внедрения и оперативной корректировки параметров проектного решения. Аппаратная и программная среды блока 4 представлены компьютером со специализированным программным обеспечением и ВЛВС, связывающей этот компьютер с блоком мониторинга оперативной информации 5, блоком формирования проектных задач и корректировки принятого проектного решения 6 и блоком выбора имитационных модулей 7. Блок 4 может быть реализован в виде пульта управления технологическими воздействиями.The input block of the parameters of the design decision 4 serves to control the process of simulating the implementation and operational adjustment of the parameters of the design decision. The hardware and software environment of block 4 is represented by a computer with specialized software and a VLAN that connects this computer with a unit for monitoring operational information 5, a unit for generating design tasks and adjusting the adopted design decision 6 and a block for selecting simulation modules 7. Block 4 can be implemented as a remote control technological impact management.
Основными задачами блока мониторинга оперативной информации 5 являются визуализация текущих измерений, проводимых на объекте изучения, и показателей его работы в реальном времени. Аппаратная среда блока 5 состоит из персонального компьютера, средств визуализации (например, проектор и экран, мультимедийная доска, 3D экран большого размера) и ВЛВС, связывающей этот компьютер с компьютером, входящим в блок ввода параметров проектного решения 4, с блоком формирования проектных задач и корректировки принятого проектного решения 6, и базами статических данных 13 и динамических данных 14 для получения результатов текущих измерений и показателей работы объекта изучения. Программная среда блока 5 предусматривает использование специализированного программного обеспечения для визуализации в реальном времени всех показателей работы объекта изучения и проводимых замеров и исследований.The main tasks of the operational information monitoring unit 5 are to visualize the current measurements carried out at the object of study and its performance in real time. The hardware environment of unit 5 consists of a personal computer, visualization tools (for example, a projector and a screen, a multimedia board, a large 3D screen) and a VLAN that connects this computer to a computer included in the input unit for the design decision 4, with the unit for generating design tasks and adjustments to the adopted design decision 6, and the databases of static data 13 and dynamic data 14 to obtain the results of current measurements and performance of the object of study. The software environment of block 5 provides for the use of specialized software for real-time visualization of all performance indicators of the object of study and the measurements and studies.
Блок формирования проектных задач и корректировки заданий 6, т.е. принятого проектного решения, служит для оперативного принятия решений по изменению параметров внедряемых технологий и, в случае необходимости, постановки задач по проведению дополнительных расчетов в модуле группового обучения 1. Аппаратная среда блока 6 состоит из персонального компьютера и ВЛВС, связывающей этот компьютер с компьютерами, входящими в модуль группового обучения 1, для постановки дополнительных задач специалистам, обучающимся на автоматизированных рабочих местах специалистов 21, 22, 23, … 2N; с блоком мониторинга оперативной информации 5 и блоком ввода параметров проектного решения 4.The unit for the formation of design tasks and task adjustments 6, i.e. of the adopted design decision, serves to promptly make decisions on changing the parameters of the technologies being introduced and, if necessary, setting tasks for additional calculations in the group learning module 1. The hardware environment of block 6 consists of a personal computer and a VLAN that connects this computer with computers that are included in the group learning module 1, for setting additional tasks for specialists studying at the automated workstations of specialists 2 1 , 2 2 , 2 3 , ... 2 N ; with a unit for monitoring operational information 5 and a unit for inputting design decision parameters 4.
Аппаратно и программно блоки 3, 4, 5, 6 могут быть реализованы, например, на базе ситуационных центров.Hardware and software blocks 3, 4, 5, 6 can be implemented, for example, on the basis of situational centers.
Блок выбора имитационных модулей 7 служит для определения необходимых блоков, задействованных при внедрении конкретного проектного решения, в модуле имитации исследований объекта изучения 8 и в модуле управления имитационной моделью 10 и формирования необходимой исходной информации для работы соответствующих модулей. Блок 7 программно связан с базами статических данных 13, динамических данных 14, модулем имитации исследований объекта изучения 8 и модулем управления имитационной моделью 10.The block selection of simulation modules 7 is used to determine the necessary blocks involved in the implementation of a specific design solution, in the research simulation module of the object of study 8 and in the control module of the simulation model 10 and the formation of the necessary initial information for the operation of the respective modules. Block 7 is programmatically connected with the databases of static data 13, dynamic data 14, the module for simulating studies of the object of study 8 and the control module for the simulation model 10.
Модуль имитации исследований объекта изучения 8, состоящий из K блоков 91, 92, 93, … 9K, где K - число типов проводимых исследований, является программной реализацией решения комплексов прямых и обратных задач и служит для расчета результатов замеров и исследований, проводимых на имитационной модели объекта изучения 12. Система использует данные текущего состояния имитационной модели для получения информации об объекте изучения, и ее работа не приводит к изменению самой имитационной модели объекта изучения 12, ее параметров и характеристик.The research simulation module of the object of study 8, consisting of K blocks 9 1 , 9 2 , 9 3 , ... 9 K , where K is the number of types of research being carried out, is a software implementation for solving complexes of direct and inverse problems and serves to calculate the results of measurements and studies, carried out on the simulation model of the object of study 12. The system uses the data of the current state of the simulation model to obtain information about the object of study, and its work does not change the simulation model of the object of study 12, its parameters and characteristics.
Основной задачей модуля управления имитационной моделью 10, состоящей из М блоков 111, 112, 113, … 11M, где М - число управляющих воздействий, является обработка входных данных из блока выбора имитационных модулей 7, формирование исходных данных для расчетов на имитационной модели объекта изучения 12, запуск и оперативная остановка расчетов на имитационной модели 12.The main task of the control module of the simulation model 10, consisting of M blocks 11 1 , 11 2 , 11 3 , ... 11 M , where M is the number of control actions, is the processing of input data from the block selection of simulation modules 7, the formation of the source data for calculations on the simulation models of the object of study 12, start and operational stop of calculations on the simulation model 12.
Имитационная модель объекта изучения 12 с достаточной точностью описывает реальный объект и позволяет путем проведения расчетов получать результаты реакции объекта изучения на оказываемое технологическое воздействие. Результаты расчетов изменения параметров имитационной модели передаются в базу данных 14.The simulation model of the object of study 12 with sufficient accuracy describes the real object and allows, by performing calculations, to obtain the results of the reaction of the object of study to the technological impact. The results of calculations of changes in the parameters of the simulation model are transferred to the database 14.
База статических данных 13 представляет собой набор статических, неизменяемых в процессе обучения данных. База статических данных 13 служит для хранения первичной информации об объекте изучения и результатов расчетов, проводимых в модуле имитации исследований объектов изучения 8.The database of static data 13 is a set of static, unchanged in the learning process data. The database of static data 13 is used to store primary information about the object of study and the results of calculations carried out in the module for simulating studies of objects of study 8.
База динамических данных 14 представляет собой набор динамических данных, изменяемых в результате проведения расчетов на имитационной модели 12.The database of dynamic data 14 is a set of dynamic data that is changed as a result of calculations on a simulation model 12.
Аппаратная среда блоков 7-14 представляет собой центр обработки данных, состоящий из кластера для проведения высокопроизводительных вычислений, дискового массива для хранения статических и динамических данных и ВЛВС, связывающей компьютер блока ввода параметров проектного решения 4 и оборудование центра обработки данных.The hardware environment of blocks 7-14 is a data center consisting of a cluster for high-performance computing, a disk array for storing static and dynamic data, and a VLAN that connects the computer of the unit for entering the design decision 4 parameters and the data center equipment.
Система достаточно универсальна и ее можно использовать при решении различных технологических задач.The system is quite versatile and can be used to solve various technological problems.
Работа предлагаемой интерактивной системы междисциплинарного обучения показана на примере решения комплекса задач, возникающих на различных стадиях разработки нефтяного месторождения (эксплуатационного объекта), являющегося объектом исследования. Система предусматривает обучение учащихся высших учебных заведений, специалистов разной квалификации и уровня управления. В данном примере задействованы следующие специалисты:The work of the proposed interactive system of interdisciplinary training is shown by the example of solving a set of problems arising at various stages of development of an oil field (production facility), which is the object of study. The system provides training for students of higher educational institutions, specialists of different qualifications and levels of management. The following specialists are involved in this example:
- инженерно-технические работники нефтегазового профиля: специалист по геологическому моделированию (геолог), специалист в области интерпретации результатов геофизических исследований скважин (геофизик), специалист по проектированию строительства скважин (буровик), специалист по гидродинамическому моделированию нефтяных месторождений (разработчик), технолог по добыче нефти (технолог), специалист по экономическому анализу (экономист);- oil and gas engineers: a specialist in geological modeling (geologist), a specialist in interpreting the results of geophysical research of wells (geophysicists), a specialist in designing well construction (a driller), a specialist in hydrodynamic modeling of oil fields (developer), a production technologist oil (technologist), specialist in economic analysis (economist);
- специалисты, занимающие руководящие должности, в составе: руководитель проекта, руководители групп специалистов в области геологии, геофизики, бурения, разработки, технологии добычи нефти, экономики.- specialists holding executive positions, consisting of: project manager, heads of groups of specialists in the field of geology, geophysics, drilling, development, oil production technology, economics.
Схема решения задач на базе интерактивной системы междисциплинарного обучения носит циклический характер.The scheme for solving problems on the basis of an interactive system of interdisciplinary training is cyclical in nature.
На первом этапе в блоке мониторинга оперативной информации 5 руководитель проекта и руководители групп специалистов анализируют первичную информацию об эксплуатационном объекте, получаемую из базы статических данных 13 и базы динамических данных 14 и в блоке формирования проектных задач и корректировки принятого проектного решения 6 определяют задачи для конкретных специалистов.At the first stage, in the operational information monitoring unit 5, the project manager and the leaders of the teams of specialists analyze the primary information about the operational object obtained from the static database 13 and the dynamic data base 14 and determine the tasks for specific specialists in the unit for generating design tasks and adjusting the adopted design decision 6 .
На втором этапе в модуле группового обучения АРМ 1 геолог, геофизик, буровик, разработчик, технолог и экономист проводят анализ и обработку геолого-промысловой, геофизической, технологической и экономической информации по месторождению, имеющейся в базах данных 13, 14; проводят необходимые инженерные расчеты по проектированию набора возможных вариантов технологических воздействий в данных геолого-промысловых условиях.At the second stage, in the group training module of AWP 1, a geologist, geophysicist, driller, developer, technologist and economist analyze and process geological, production, geophysical, technological and economic information on the field, available in databases 13, 14; carry out the necessary engineering calculations for the design of a set of possible options for technological impacts in these geological conditions.
На третьем этапе в блоке выбора оптимального проектного решения 3 руководителем проекта и руководителями групп выбирается оптимальный вариант технологического воздействия и принимается проектное решение, например, о бурении новой скважины, об изменении режимов работы скважин, о внедрении новой технологии воздействия на залежь и т.д. Далее в блоке ввода параметров проектного решения 4 с помощью пульта управления вводятся параметры принятого проектного решения: координаты новой скважины, траектория новой скважины, интервалы перфорации, режимы работы скважин, параметры рабочих агентов, способ добычи нефти, характеристики погружного насоса и т.д. Введенные параметры графически отображаются в блоке мониторинга оперативной информации 5.At the third stage, in the block for choosing the optimal design solution 3, the project manager and group leaders select the optimal technological impact option and make a design decision, for example, on drilling a new well, on changing the operating modes of the wells, on introducing a new technology for influencing the reservoir, etc. Next, in the input block of the parameters of the design decision 4, using the control panel, the parameters of the adopted design decision are entered: the coordinates of the new well, the trajectory of the new well, perforation intervals, operating modes of the wells, parameters of the working agents, oil production method, characteristics of the submersible pump, etc. The entered parameters are graphically displayed in the operational information monitoring unit 5.
На четвертом этапе в зависимости от поставленной задачи блок выбора имитационных модулей 7, используя определенный алгоритм, выбирает один или несколько блоков (например, блок имитации геофизических исследований скважин, блок имитации работы погружного насосного оборудования, блок имитации бурения скважин, блок имитации проведения геолого-технологических мероприятий). Далее в зависимости от выбранных блоков в модуле имитации исследований объекта изучения 8 или модуле управления имитационной моделью 10 проводится обработка данных и математическое моделирование технологических процессов. Если для расчетов был выбран один из блоков модуля имитации исследований объекта изучения 8, например блок проведения геофизических исследований скважин или блок петрофизических исследований керна, то результаты расчетов передаются в базу статических данных 13. В случае, если поставленная задача требует динамического изменения модели эксплуатационного объекта, например изменения режимов работы скважин или изменения интервалов перфорации, то соответствующие параметры из модуля управления имитационной моделью 10 передаются в имитационную модель объекта изучения 12, которая представляет собой гидродинамический симулятор и детальную гидродинамическую модель эксплуатационного объекта, на которой проводятся численные расчеты перемещения флюидов в пласте. Управление гидродинамическим симулятором осуществляет модуль управления имитационной моделью 10 путем ввода данных в гидродинамический симулятор, его запуска или остановки. После чего в реальном времени в базу динамических данных 14 передаются результаты расчетов: показатели разработки, результаты опробования скважин, замеры пластового и забойного давлений и др. При этом в блоке мониторинга оперативной информации 5, оборудованном средствами визуализации оперативной информации, в заданном временном масштабе графически выводятся результаты расчетов и проводится мониторинг текущих показателей разработки эксплуатационного объекта. Полученная информация анализируется в блоке формирования проектных задач и корректировки проектного решения 6 и, в случае необходимости оперативной корректировки параметров технологического воздействия, например изменения объема закачиваемого агента, глубины спуска насоса, частоты работы насоса и т.д., в блоке 4 с помощью пульта управления производится остановка текущих расчетов, корректировка параметров и запуск процесса имитации технологического воздействия с момента остановки. Если получаемые результаты расчетов в блоке мониторинга оперативной информации 5 требуют дальнейшего исследования или есть необходимость проведения дополнительных расчетов для корректировки параметров принятого проектного решения, то в блоке формирования проектных задач и корректировки принятого проектного решения 6 осуществляется постановка задач для проведения дополнительных расчетов и необходимые данные передаются в блок АРМ 1.At the fourth stage, depending on the task, the block of selection of simulation modules 7, using a certain algorithm, selects one or more blocks (for example, a block of simulation of geophysical research of wells, a block of simulation of work of submersible pumping equipment, a block of simulation of drilling wells, a block of simulation of geological and technological events). Then, depending on the selected blocks, data processing and mathematical modeling of technological processes are carried out in the research simulation module of the object of study 8 or the control module of the simulation model 10. If one of the blocks of the simulation module for research of the object of study 8 was selected for calculations, for example, the block for conducting geophysical research of wells or the block of petrophysical research of core, then the calculation results are transferred to the static database 13. If the task posed requires a dynamic change in the model of the production object, for example, changes in well operating conditions or changes in perforation intervals, the corresponding parameters from the control module of the simulation model 10 are transferred to the simulation The model of the object of study 12, which is a hydrodynamic simulator and a detailed hydrodynamic model of the production object, on which numerical calculations of fluid movement in the reservoir are carried out. The hydrodynamic simulator is controlled by the control module of the simulation model 10 by entering data into the hydrodynamic simulator, starting or stopping it. Then, in real time, the calculation results are transferred to the dynamic data base 14: development indicators, well testing results, reservoir and bottomhole pressure measurements, etc. At the same time, in the operational information monitoring unit 5, equipped with operational information visualization tools, are graphically displayed in a predetermined time scale calculation results and monitoring of current indicators of the development of the operational facility. The information obtained is analyzed in the unit for the formation of design tasks and adjustments to design decisions 6 and, if necessary, the operational adjustment of the parameters of the technological impact, for example, changes in the volume of the injected agent, the depth of the pump, the frequency of the pump, etc., in block 4 using the control panel stops the current calculations, adjusts the parameters and starts the process of simulating technological impact from the moment of shutdown. If the obtained calculation results in the operational information monitoring unit 5 require further research or there is a need for additional calculations to adjust the parameters of the adopted design decision, then in the unit for creating design tasks and adjust the adopted design decision 6, tasks are set for additional calculations and the necessary data are transferred to AWP unit 1.
По мере выполнения указанных циклов в учебном процессе имитируется процесс изучения нефтяного месторождения на всех стадиях его разработки, увеличивается объем и достоверность информации о пластовой системе, растет уверенность в принимаемых решениях и представление обучаемых о геологическом строении рассматриваемого месторождения приближается к реальному.As these cycles are completed in the training process, the process of studying an oil field at all stages of its development is imitated, the volume and reliability of information about the reservoir system increases, confidence in the decisions made increases, and the students' understanding of the geological structure of the field in question approaches the real one.
Основные преимущества интерактивной системы междисциплинарного обучения заключаются в следующем:The main advantages of an interactive system of interdisciplinary training are as follows:
- возможность междисциплинарного группового обучения различных специалистов, включающего взаимодействие между ними;- the possibility of interdisciplinary group training of various specialists, including the interaction between them;
- в процессе обучения есть возможность не только решать поставленные проектные задачи, а также внедрять принятые решения, проводить мониторинг результатов внедрения и осуществлять оперативное управление процессом внедрения;- in the learning process, it is possible not only to solve the assigned project tasks, but also to implement the decisions made, monitor the results of implementation and carry out operational management of the implementation process;
- возможность замены информации об объекте изучения в базе данных без потери функциональности комплекса.- the ability to replace information about the object of study in the database without losing the functionality of the complex.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011118118/12A RU2477528C2 (en) | 2011-05-06 | 2011-05-06 | Interactive automated training system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011118118/12A RU2477528C2 (en) | 2011-05-06 | 2011-05-06 | Interactive automated training system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011118118A RU2011118118A (en) | 2012-11-20 |
| RU2477528C2 true RU2477528C2 (en) | 2013-03-10 |
Family
ID=47322733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011118118/12A RU2477528C2 (en) | 2011-05-06 | 2011-05-06 | Interactive automated training system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2477528C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2612929C2 (en) * | 2015-08-17 | 2017-03-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Дайком Консалтинг" | Interactive automated training system |
| RU2698994C1 (en) * | 2019-02-25 | 2019-09-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Брейн Девелопмент" | Digital training complex for preparing for promising occupations in neurophysiology |
| RU2720342C1 (en) * | 2019-09-09 | 2020-04-29 | Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородская академия Министерства внутренних дел Российской Федерации" | Software and hardware system |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3638675A1 (en) * | 1985-10-15 | 1988-05-19 | Univ Illinois | COMPUTER-BASED TRAINING SYSTEM AND METHOD FOR ECONOMIC COMPUTER-BASED TRAINING |
| US6371765B1 (en) * | 1999-11-09 | 2002-04-16 | Mciworldcom, Inc. | Interactive computer-based training system and method |
| RU70395U1 (en) * | 2007-06-04 | 2008-01-20 | Тихоокеанский военно-морской институт имени С.О. Макарова | UNIVERSAL COMPUTER NAVIGATION-TACTICAL SIMULATOR |
| RU2388060C1 (en) * | 2008-12-12 | 2010-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина | Interactive automated teaching system |
| RU96278U1 (en) * | 2010-03-26 | 2010-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр совершенствования методов разработки нефтяных месторождений" (ООО "ЦСМРнефть") | INTERACTIVE AUTOMATED SYSTEM OF TRAINING OF OPERATION OF OIL AND FIELD EQUIPMENT |
| RU2404456C1 (en) * | 2009-08-14 | 2010-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева (КГТУ им. А.Н. Туполева) | Automated information analysing interactive instruction system for multi-professional training of specialists |
-
2011
- 2011-05-06 RU RU2011118118/12A patent/RU2477528C2/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3638675A1 (en) * | 1985-10-15 | 1988-05-19 | Univ Illinois | COMPUTER-BASED TRAINING SYSTEM AND METHOD FOR ECONOMIC COMPUTER-BASED TRAINING |
| US6371765B1 (en) * | 1999-11-09 | 2002-04-16 | Mciworldcom, Inc. | Interactive computer-based training system and method |
| RU70395U1 (en) * | 2007-06-04 | 2008-01-20 | Тихоокеанский военно-морской институт имени С.О. Макарова | UNIVERSAL COMPUTER NAVIGATION-TACTICAL SIMULATOR |
| RU2388060C1 (en) * | 2008-12-12 | 2010-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина | Interactive automated teaching system |
| RU2404456C1 (en) * | 2009-08-14 | 2010-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева (КГТУ им. А.Н. Туполева) | Automated information analysing interactive instruction system for multi-professional training of specialists |
| RU96278U1 (en) * | 2010-03-26 | 2010-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр совершенствования методов разработки нефтяных месторождений" (ООО "ЦСМРнефть") | INTERACTIVE AUTOMATED SYSTEM OF TRAINING OF OPERATION OF OIL AND FIELD EQUIPMENT |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2612929C2 (en) * | 2015-08-17 | 2017-03-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Дайком Консалтинг" | Interactive automated training system |
| RU2698994C1 (en) * | 2019-02-25 | 2019-09-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Брейн Девелопмент" | Digital training complex for preparing for promising occupations in neurophysiology |
| RU2720342C1 (en) * | 2019-09-09 | 2020-04-29 | Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородская академия Министерства внутренних дел Российской Федерации" | Software and hardware system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011118118A (en) | 2012-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Koroteev et al. | Artificial intelligence in oil and gas upstream: Trends, challenges, and scenarios for the future | |
| CN108694258B (en) | Drilling underground virtual simulation method and system for construction scheme rehearsal optimization | |
| Xie et al. | A time series analysis method for assessing engineering design processes using a CAD tool | |
| AU2017382546B2 (en) | Subsurface modeler workflow and tool | |
| Ozcan-Deniz | Construction management education in cyberspace: a critical review and analysis | |
| Aminzadeh et al. | Artificial Intelligence and Data Analytics for Energy Exploration and Production | |
| RU2477528C2 (en) | Interactive automated training system | |
| Martynov et al. | Information architecture to support engineering education in the era of industry 4.0 | |
| RU107875U1 (en) | INTERACTIVE AUTOMATED LEARNING SYSTEM | |
| Shipley et al. | Collaboration, cyberinfrastructure, and cognitive science: The role of databases and dataguides in 21st century structural geology | |
| Krantz et al. | Subsurface structural interpretation: The significance of 3-D structural frameworks | |
| Ďuriš et al. | Development of Creative Thinking Skills of Bachelor Engineers Based on STEM Technology. | |
| Juanatas et al. | Predictive Data Analytics using Logistic Regression for Licensure Examination Performance | |
| Al-Nadabi et al. | Predict the selection of mathematics subject for 11 th grade students using Data Mining technique | |
| Smirnova et al. | Digital technologies in the industry: application of immersive training technologies in the oil and gas complex | |
| RU2388060C1 (en) | Interactive automated teaching system | |
| RU81831U1 (en) | SYSTEM OF AUTOMATED TRAINING OF BASIC SKILLS OF MANAGEMENT OF TECHNOLOGICAL PROCESS | |
| Vasileva et al. | Mathematical programming in Mathcad and Mathematica | |
| Bromhal et al. | The SMART Initiative: Applying Machine Learning to Enable Efficient and Effective Real-Time Decisions for Geological Carbon Storage Operations | |
| Chen et al. | Develop JMP 16 based STEAMS and six sigma DMAIC training curriculum for data scientist | |
| Maglapuz et al. | Development of Predictive Models for Quality Assurance of Local Higher Education Institutions | |
| Negash et al. | Performance prediction of a reservoir under gas injection using Box-Jenkins model | |
| Siriwardane | Overview of SMART Initiative | |
| Jiang | Study on the Application of Chinese Traditional Culture Teaching in Higher Vocational Education | |
| Kononov | Integration of science and education: Digitalization as the basis for integrated interdisciplinary learning |