基于web的煤化工仿真培训平台的构建与应用

刘佳男 左玉帮（大唐国际化工技术研究院有限公司，北京 100070）

基于web的煤化工仿真培训平台的构建与应用

刘佳男 左玉帮（大唐国际化工技术研究院有限公司，北京 100070）

针对大唐能源化工公司下属煤化工项目新员工经验不足，培训需求大的特点，大唐化工研究院创新开发了一套基于web的煤化工仿真培训平台，并成功应用在多个煤化工项目上，取得了积极效果。本文介绍了平台整体架构，并详细描述了平台的各个功能模块的作用，最后给出了仿真培训平台在大唐多个大型煤化工项目上的应用实例。

培训平台；仿真技术；煤化工；企业培训

化工生产具有易燃、易爆、易中毒、高温、高压、易腐蚀等特点，与其他行业相比，化工生产潜在的不安全因素更多，危险性更大，化工企业安全培训意义重大。近20年来，化工仿真技术飞速发展，大部分石化企业都将仿真培训应用于员工培训中，实践证明，仿真培训能够使员工尽快掌握岗位技能、提高员工的操作能力和应对突发事故的能力，提高石化企业安全培训水平［1，2］。

现代煤化工行业近年来飞速发展，大型煤化工项目数量增多。相对于传统石油化工行业，在煤化工行业应用仿真技术，尤其是建立集团化的网络培训平台更有意义。第一，煤化工项目工艺流程复杂，并且每个项目工艺有特殊性，在投产前缺乏现场实训条件；第二，煤化工项目地理位置偏僻，不利于项目之间互相学习交流；第三，煤化工项目新员工比例高，培训需求更大。仿真培训平台的建立，能够帮助大型煤化工项目节约培训成本，提升培训水平，助力企业实现“安稳长满优”运行［3，4］。

随着化工企业对仿真培训的需求日益增长，传统的仿真培训不够灵活的特点使得其应用具有局限性，部分石化企业开始将仿真培训网络化探索。例如，金陵石化成功开发出在线网络考试平台，使得员工在车间就可以上网进行学习和考试，并便于组织网络调考，成功讲传统仿真培训与网络培训相结合，大大提高了培训效率［5-9］。

1 平台设计思路与模块设置

1.1 平台设计思路

大唐能源化工公司已建成多个大型煤化工项目，其中三个项目配备了仿真培训系统，帮助项目公司提高了培训水平，但是仍存在资源分散不能共享、管理集中程度低的问题。大唐国际化工技术研究院有限公司（以下简称“大唐化工研究院”）利用多年开发仿真软件的经验，开发出一套网络化的仿真培训平台，成功解决了以上问题。

为将仿真培训网络化，实现几个大型煤化工项目之间培训资源共享，大唐化工研究院设计了一种新的平台部署模式，具体如图1所示。

图1 平台整体架构图

平台主要培训模式有两种，第一种为集中培训模式，总服务器对现场服务器进行授权和管理，在项目公司现场仿真教室进行集中培训；第二种为网络培训模式，学员也可以利用总服务器下发的平台账号，直接登录总服务器进行网络学习。灵活的学习模式，可以扩大仿真培训的应用范围。

总服务器设在大唐化工研究院，包含平台管理软件和仿真软件单元包。总服务器上可以对软件程序进行升级和更新，通过总服务器与项目公司现场服务器之间定期数据传输，将软件包更新到现场服务器上；总服务器可以对现场服务器进行授权。各项目公司仿真教室内分别设有一个现场服务器。现场服务器上存有软件程序和单元包，当自动连接到总服务器的时候，会自动下载和更新单元包和授权，并且存储在现场服务器上，然后与现场教师站进行连接更新。此外，现场服务器还负责将各教师站上统计数据收集并上传至总服务器。

教师站开启后用登录到现场服务器，自动下载软件单元包的内容，以及单元并发送给学员站。

1.2 平台功能模块设置

结合大唐煤化工企业实际需求，平台的功能模块如图2所示。

平台功能主要有网络培训、现场实训和系统管理三部分，其中网络培训模块又分为课程管理、培训管理、考试管理和公告答疑几个子模块。

课程管理模块对平台所有仿真课程进行创建。仿真课程采用上传压缩包的方式实现仿真课程的创建；课程类型按照通用仿真课程和定制仿真课程进行分类管理实现仿真软件的分页显示，编辑，删除，搜索等功能。

培训管理模块中，培训管理员可根据培训的需要设置长期或短期培训班，可安排培训时间、课程和学员；培训班的内容包括：培训班命名、分类、有效培训时间、培训说明、培训学员、仿真课程、说明其他培训信息等；实现在线培训班的分页显示，编辑，删除，按照分类检索现有培训班等功能；本模块还可以对平台所有在线培训的仿真培训班的培训记录进行管理，可以查看每个培训班的详细培训记录并导出Excel。

图2 平台功能模块图

考试管理模块中，培训管理员可以通过上传教师站导出的考试策略文件创建考试试卷；对考试试卷进行管理，实现试卷的分页显示，编辑，删除，搜索等功能；仿真试卷依赖于教师站创建的考试策略，因此，创建考试试卷前，必须先安装教师站，并在教师站上生成考试策略，并导出成XML文件；对创建的所有考试管理，实现考试的分页显示，编辑，删除，搜索等功能；考试成绩列表列出当前用户管理的所有考试，并且每个考试给出“查看成绩”的连接，进入查看考试成绩页面；查看考试成绩页面，管理员可以查看所有考试人员的考试得分及考试结果。

公告答疑模块中，培训管理人员可在线发布公告，可选择公告的接受者，有针对性的发布公告，并可以对公告进行编辑、删除等操作。

现场实训模块中，培训管理员可以创建远程基地现场实训班，可安排培训时间、课程；对平台所有远程基地现场实训班进行课程授权管理，实现实训班的分页显示，编辑，删除，搜索等功能；还可以对平台所有远程基地现场实训班的培训记录进行管理，可以查看每个培训班的详细培训记录并导出Excel。

系统管理模块中，用户可以对部门信息进行添加、编辑、删除等维护；可以按部门管理账号，可进行添加、编辑、删除、查询。为了方便一次性添加所有账号，平台提供批量导入功能。

2 平台应用实例

大唐化工研究院从2011年起将仿真培训平台应用于大唐能源化工公司下属三个大型煤化工项目上，截止2015年底已累计为项目公司提供仿真培训4万余人次，实践应用表明，在大型煤化工企业应用仿真培训平台能够取得以下成果。

2.1 仿真培训平台能够大幅降低企业培训成本

以大唐能源化工公司下属某大型煤化工项目为例，该项目从2008年开始招收大学毕业生，平均每年招学生约210人，根据项目进展情况，安排这些学生分别赴工艺相近的化工厂开展实习，为保证学习效果，新进厂学生实习时间为1年。从2011年仿真软件投入使用后，将实习时间减少到6个月，节省了培训费用。从2013年开始，采用了现场仿真培训与网络仿真培训相结合的模式，在保证同样学习效果的前提下，进一步缩短了培训时间，节约了培训经费。培训总费用见表1。

表1 培训费用对比

根据表中显示，原计划传统外出培训时间为12，每年需要总费用1764万元。与仿真结合后，可将外出培训压缩在6个月内，减少培训费用882万元。而将仿真培训网络化后，培训费用进一步降低441万元。

2.2 仿真培训平台大大提高了员工的预防和处理事故的能力

实践表明，在仿真培训平台上进行针对性操作训练，可以使操作工人在数周之内取得现场二至五年才能取得的经验。同时缩短装置开车时间，提高开车成功率。提高对事故的预判及处理能力。通过仿真培训，大大提高了操作与控制水平，降低操作人员的劳动强度，从而保证装置安、稳、长、满、优运行，间接产生巨大效益。每减少一次事故或停车所造成的损失都是企业的经济效益体现。

2.3 仿真培训平台提高员工的学习热情，增强学员的主人翁责任感

本仿真培训平台集工艺、自控与计算机技术于一体，置身仿真室，犹如置身于装置中的控制现场，大大激发了学员的求知欲望和学习热情。

2.4 开放仿真培训平台，加强对外联系与技术交流

培训平台除为本企业的生产与科研服务之外，还可对国内石化行业进行开放，接待外单位人员进行仿真培训，从而加强了与国内同行们的技术交流，促进相互了解与共同发展，为中石化企业和社会做出更大的贡献。

3 结语

大唐化工研究院创新性地将仿真技术网络化，并与现场培训相结合，构建了基于web的化工仿真培训平台，成功的帮助了多个大型煤化工项目进行员工技能培训，改善了员工的操作技能、安全意识以及应对复杂情况的能力，提高了项目的安全水平和全员素质，节约了培训成本并帮助项目更加稳定的生产，创造了经济价值。平台的成功应用，为其他煤化工项目提供了很好的经验和借鉴价值。

［1］吴重光，夏迎春，纳永良，等.我国石油化工仿真技术20年成就与发展［J］.平台仿真学报，2009，21（21）：14-18.

［2］吴重光.仿真技术［M］.北京：化学工业出版社，2000.

［3］王超，周凯，王伟.浅谈DCS化工仿真在教学过程中的效果［J］.广州化工，2013，41（3）：150-151.

［4］陈群.化工仿真操作实训［M］.北京：化学工业出版社，2008：15.

［5］王俊香，申晓改，王恒.企业在线培训与知识竞赛平台设计与实现［J］.煤炭技术，2013，32（4）：274-276.

［6］李明宇，刘建辉.基于WEB的化工仿真平台研究［J］.广州化工，2009，26（12）：286-289.

［7］时光霞，冷士良.化工仿真教学的改革与实践［J］.广东化工，2012，39（18）：22-24.

［8］张卫东.网络仿真及在线考试平台在企业培训中的应用［J］.江苏科技信息，2012（6）：38-41.

［9］李思勤.企业网络平台的搭建［J］.广东通信技术，2011（5）：71-74.

刘佳男（1981-），男，汉族，辽宁大连人，硕士，中级职称，主要从事煤化工企业仿真软件开发与培训工作。