【摘 要】
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在大规模复杂山区进行油气管网运行和维护的过程中,面临地下管道敷设区域地形复杂、灾害频发和应急救援困难等问题。为了山区油气管网的运行安全和预防事故的发生,需要针对周围地理环境及相应的危险事故进行仿真模拟演练。由于在仿真过程中存在数据规模大,仿真对象空间特征复杂等多元属性特征,导致数据融合加载困难和仿真训练案例流程复杂,且现有的仿真案例开发实现与数据加载存在较高耦合。为了能够快速高效的实现空间多元数据
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在大规模复杂山区进行油气管网运行和维护的过程中,面临地下管道敷设区域地形复杂、灾害频发和应急救援困难等问题。为了山区油气管网的运行安全和预防事故的发生,需要针对周围地理环境及相应的危险事故进行仿真模拟演练。由于在仿真过程中存在数据规模大,仿真对象空间特征复杂等多元属性特征,导致数据融合加载困难和仿真训练案例流程复杂,且现有的仿真案例开发实现与数据加载存在较高耦合。为了能够快速高效的实现空间多元数据融合与仿真展示,并提高仿真系统的可扩展性,本文提出了面向多元数据融合的虚拟仿真引擎工具的设计开发方案。主要研究内容如下:（1）通过对油气管网领域中不同形态的多元数据及各类仿真实体进行分析研究,运用基于脚本的手段完成并实现了多元数据的融合方案,最终形成了完整的仿真场景框架;（2）基于XML Schema模式,对油气管网产生的多元数据及仿真实体进行语义建模,最终形成了一套针对描述仿真场景脚本的验证规则;（3）设计并实现了基于多元数据融合的多层次虚拟仿真引擎架构,以支持加载多元数据及可视化仿真训练场景和流程。主要包括数据融合层、仿真管理层、交互管理层等核心模块。通过模块化和构件化设计,从而实现数据层与应用层分离以及三维仿真系统的灵活配置和扩展等功能;（4）设计并实现与脚本验证规则对应的引擎类库组件。通过引擎去解析映射仿真脚本,加载脚本的详细描述信息,以驱动仿真系统中的各个功能模块,从而实现对多元数据的加载以及仿真训练案例过程的初步模拟控制。通过引擎开发实际的仿真案例,对案例仿真结果进行分析,证明本文设计并实现的多元数据融合方案能够较好的集成所需要的空间数据信息;通过脚本的加载可以快速、灵活的在应用层构建不同的事故模拟可视化仿真方案,提高了仿真训练可视化工作的开发效率。
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