基于虚拟现实技术的供热生产过程可视化监控系统研究

摘要

虚拟现实(VirtualReality简称VR)技术是一种高度逼真的模拟人在自然环境中视、听、动等行为的人机交互技术。VR技术近年来在技术研究领域十分活跃，它与计算机图形学、多媒体技术、人工智能、传感器技术、计算技术和人的行为学有机融合，在航天、航空、影视等领域得到了广泛的应用。热力行业是关系到国计民生传统产业，随着日益增长的热力需求和资源日见短缺的矛盾，寻求智能化的测量、控制和热机仿真已成为热力工业发展的迫切需求。 本文以供热系统为研究对象，提出并研究了基于虚拟现实技术在供热生产过程的三维可视化监控结构方案。在充分分析煤碳燃烧的数学模型基础上，建立了锅炉炉膛燃烧数学模型。 提出了锅炉炉膛火焰的三维可视化建模方法，给出了虚拟仪器平台下测量动态数据库与虚拟现实数据库接口方法，实现了锅炉炉膛燃烧三维可视化动态监测。 设计了基于虚拟仪器的锅炉生产过程测控系统，采用VRML语言，实现了生产设备环境的三维虚拟成像。完成了虚拟仪器锅炉过程控制系统与三维可视化监测系统的集成，最终使系统具有三维可视化动态监控、实时人机交互、实时在线检测、数据处理、数据显示、数据查询等功能。 仿真结果表明，所建立的数学模型可以全面的表达锅炉内部的燃烧情况，将虚拟仿真技术应用到供热系统的动态三维动态仿真是完全可行的，所搭建出整体的供热仿真系统能够实现实时监控系统的全部功能，是一个很好的尝试。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

第2章锅炉供热系统及其动态数学模型

第3章锅炉控制系统及其虚拟平台

第4章供热系统的三维可视化

4.1虚拟现实技术

4.2三维可视化监控重要意义

4.3虚拟现实语言VRML

4.4锅炉房三维建模及场景设计

4.5 VRML与数据库的动态交互

4.6本章小结

结论

附录1

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

作者简介