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【摘 要】随着计算机技术的飞速发展,计算机安全仿真技术在安全领域发挥着越来越大的作用。在当前计算机仿真技术广泛应用于国防、工业及其他人类生产生活的各个方面,计算机仿真测试系统已经逐渐成为系统工程安全测试的关键技术。本文根据笔者实践工作经验,就安全计算机仿真测试系统相关问题进行了探讨分析。
【关键词】安全系统 计算机仿真 测试
一、引言
计算机仿真技术是一种描述性技术,是一种定量分析方法。它是通过计算机系统模拟系统的条件、行为、环境等特征来建立起某一过程模式,经过运算后得出数量指标,把按照用户所给条件模拟后得出的结果反馈给用户,为用户构建实际系统提供理论依据。
二、仿真技术的概念
仿真是为了模仿现实系统的某一层次的抽象属性而构建的模型,人们利用构建的这种模型进行实验,从实验过程与实验结果中得到需要的信息。然后,人们利用这些信息对于现实中的某些实际存在的问题拟出相应的解决方法。任何仿真都只是对真实世界中某些情况的无限逼近,而不能完全替代或复制。仿真是存在层次的,其优劣的评价需要从模拟的实际存在的问题以及模拟问题的构建者的需求两方面进行。
计算机仿真技术是一种综合性的信息技术,它通过软件、程度等功能途径处理用户设置的条件,再以图片、音频、视频的形式将分析处理得出的结果反馈给用户。优秀的仿真技术系统能较好的模拟出与现实相似的情况,具有极强的交互性,因此常常被应用在安全系统的建设工作方面。
三、仿真技术的发展
仿真机是用来进行仿真模拟工作的计算机,有效的仿真系统是在仿真机的基础上,增加控制设备和显示设备。一个完整的仿真任务的建立包括:建立模型、仿真实验、数据处理、分析验证等步骤。在20世纪50年代,仿真机大多是以电子模拟计算机为主机来完成仿真任务,在部分特殊领域,由于工作性质的特殊,也有使用液压机、气压机、阻抗网络等设备进行模拟实验的。70年代初,随着计算机技术的发展,数字模拟混合仿真机逐渐得到广泛应用,而电子模拟计算机由于其较低的精度以及仿真程度逐渐被淘汰。从80年代开始,由于软件技术与人工智能技术的突破,人们开始对智能化的仿真机抱有期望。同时,由于数字仿真与模拟仿真技术的进一步发展,更高精度的数字模拟混合仿真机被设计了出来。
四、仿真技术在某些领域应用实例
由于仿真技术应用范围过于广泛,受篇幅限制,此处仅简单的列举几例。
(一)仿真技术在石油化工企业中的应用
石油行业的工作存在着:燃烧、爆炸、泄露、毒物扩散等危险情况。因此,在石油化工的安全管理建设过程中,常常使用计算机模拟仿真技术评估分析工作中的危险程度、失控原因、事故解决方法、安全监控等多项内容。
通过计算机仿真模拟技术可以采用数学方法建立模型描述化工过程,然后通过计算机进行计算,利用得出的结果对该过程的安全效益和经济效益作出评价,并与其他已进行过实验的模型进行比较,最终确定最优方案。
石油化工企业中产生较多的爆炸、燃烧、毒物扩散等安全事故属于十分严重的工业灾害,因此如何在事故突发后进行处理是石油化工企业长期研究的问题之一。利用计算机仿真模拟技术可以在安全的环境下,通过模型的建立,真实的反映出灾害发生时的情形,安全管理人员可以通过计算机输入指令,模拟出不同的处理方法,然后计算机会计算出处理后的效果并直观的展示给安全管理人员,经过多次实验,就可以在不浪费资源、不造成危险的情况下制定出较好的灾害处理措施。
(二)仿真技术在工程施工管理中的应用
现在的工程施工过程中,仿真技术得到了贯穿始终的应用。从施工设计阶段,到施工培训阶段,再到施工实施阶段,直至工程检验阶段,都有着计算机模拟仿真技术的应用。
1.施工设计过程中的应用。在施工设计阶段,可以利用仿真技术对工程材料的形状、体积、质量等进行模拟,在模拟系统中先进行虚拟工程建设,不断的修改设计方案直至确定好最佳的建设方案。
2.施工培训阶段的应用。可以利用计算机仿真技术对整个施工过程进行模拟,通过直观的展示让施工人员体验到由计算机设计出来的最简洁,最安全的施工方式。在工程正式的进行时,施工人员就可以按照已有的施工方式,开展工作。
3.施工实施过程与工程检验阶段的应用。工程在实施过程中有时候会出现突发状况,导致工程不能正常进行。因此可以利用计算机仿真技术,对于工程现状进行模拟,然后确定最佳解决方案,而不必要直接在原有已建设完成的工程基础上进行尝试,造成时间与资源的浪费。
(三)仿真技术在公安系统中的应用
公共安全是人民最关心的问题之一,其直接关系到人民生活质量与生命财产安全。如何在犯罪行为突发后迅速作出反应,并在短时间内确定合理的应急办法,是公安系统工作人员日常讨论及研究的重点问题。
尽管现代的高科技为各类案件及犯罪行为的分析与处理提供了很好的硬件及软件条件,但现实中案件现场通常存在于各种复杂的环境,考验着公安系统的应对能力。因此,公安部门引进了计算机模拟仿真系统,在工作人员的日常训练中,对于各种事故现场进行模拟,使警员探员们熟悉各种复杂环境,提高他们在实际工作中的快速反应能力。
仿真技术还可以应用于自然灾害如火灾、地震等突发时,人民群众最优逃生路线的制定;大型建筑中安全事故突发时群众的疏散路线的确定等威胁到公共安全事件发生时的方案制定。
五、结束语
安全计算机仿真模拟系统有着极其广泛的应用范围和极其重要的使用价值,利用计算机仿真模拟技术进行实验,对于安全系统的建设能提供很多有意义的数据作为参考。该技术在快速的分析处理用户构建的问题模型的同时,又因为其不需要消耗实际物资而能为用户节约大量的经济成本。因此,计算机仿真技术在各个领域中的应用有着不可取代的优势及作用。
参考文献:
[1]郑重,邱昕夕,陈祥献,等.基于传感器模型的安全计算机仿真系统[J].计算机工程,2013,39(3):31-35
[2]陈先成,袁正,常亮.单元输出应力应变仿真分析与测试对标的研究与应用[J].CAD/CAM与制造业信息化,2012(11):49-51
【关键词】安全系统 计算机仿真 测试
一、引言
计算机仿真技术是一种描述性技术,是一种定量分析方法。它是通过计算机系统模拟系统的条件、行为、环境等特征来建立起某一过程模式,经过运算后得出数量指标,把按照用户所给条件模拟后得出的结果反馈给用户,为用户构建实际系统提供理论依据。
二、仿真技术的概念
仿真是为了模仿现实系统的某一层次的抽象属性而构建的模型,人们利用构建的这种模型进行实验,从实验过程与实验结果中得到需要的信息。然后,人们利用这些信息对于现实中的某些实际存在的问题拟出相应的解决方法。任何仿真都只是对真实世界中某些情况的无限逼近,而不能完全替代或复制。仿真是存在层次的,其优劣的评价需要从模拟的实际存在的问题以及模拟问题的构建者的需求两方面进行。
计算机仿真技术是一种综合性的信息技术,它通过软件、程度等功能途径处理用户设置的条件,再以图片、音频、视频的形式将分析处理得出的结果反馈给用户。优秀的仿真技术系统能较好的模拟出与现实相似的情况,具有极强的交互性,因此常常被应用在安全系统的建设工作方面。
三、仿真技术的发展
仿真机是用来进行仿真模拟工作的计算机,有效的仿真系统是在仿真机的基础上,增加控制设备和显示设备。一个完整的仿真任务的建立包括:建立模型、仿真实验、数据处理、分析验证等步骤。在20世纪50年代,仿真机大多是以电子模拟计算机为主机来完成仿真任务,在部分特殊领域,由于工作性质的特殊,也有使用液压机、气压机、阻抗网络等设备进行模拟实验的。70年代初,随着计算机技术的发展,数字模拟混合仿真机逐渐得到广泛应用,而电子模拟计算机由于其较低的精度以及仿真程度逐渐被淘汰。从80年代开始,由于软件技术与人工智能技术的突破,人们开始对智能化的仿真机抱有期望。同时,由于数字仿真与模拟仿真技术的进一步发展,更高精度的数字模拟混合仿真机被设计了出来。
四、仿真技术在某些领域应用实例
由于仿真技术应用范围过于广泛,受篇幅限制,此处仅简单的列举几例。
(一)仿真技术在石油化工企业中的应用
石油行业的工作存在着:燃烧、爆炸、泄露、毒物扩散等危险情况。因此,在石油化工的安全管理建设过程中,常常使用计算机模拟仿真技术评估分析工作中的危险程度、失控原因、事故解决方法、安全监控等多项内容。
通过计算机仿真模拟技术可以采用数学方法建立模型描述化工过程,然后通过计算机进行计算,利用得出的结果对该过程的安全效益和经济效益作出评价,并与其他已进行过实验的模型进行比较,最终确定最优方案。
石油化工企业中产生较多的爆炸、燃烧、毒物扩散等安全事故属于十分严重的工业灾害,因此如何在事故突发后进行处理是石油化工企业长期研究的问题之一。利用计算机仿真模拟技术可以在安全的环境下,通过模型的建立,真实的反映出灾害发生时的情形,安全管理人员可以通过计算机输入指令,模拟出不同的处理方法,然后计算机会计算出处理后的效果并直观的展示给安全管理人员,经过多次实验,就可以在不浪费资源、不造成危险的情况下制定出较好的灾害处理措施。
(二)仿真技术在工程施工管理中的应用
现在的工程施工过程中,仿真技术得到了贯穿始终的应用。从施工设计阶段,到施工培训阶段,再到施工实施阶段,直至工程检验阶段,都有着计算机模拟仿真技术的应用。
1.施工设计过程中的应用。在施工设计阶段,可以利用仿真技术对工程材料的形状、体积、质量等进行模拟,在模拟系统中先进行虚拟工程建设,不断的修改设计方案直至确定好最佳的建设方案。
2.施工培训阶段的应用。可以利用计算机仿真技术对整个施工过程进行模拟,通过直观的展示让施工人员体验到由计算机设计出来的最简洁,最安全的施工方式。在工程正式的进行时,施工人员就可以按照已有的施工方式,开展工作。
3.施工实施过程与工程检验阶段的应用。工程在实施过程中有时候会出现突发状况,导致工程不能正常进行。因此可以利用计算机仿真技术,对于工程现状进行模拟,然后确定最佳解决方案,而不必要直接在原有已建设完成的工程基础上进行尝试,造成时间与资源的浪费。
(三)仿真技术在公安系统中的应用
公共安全是人民最关心的问题之一,其直接关系到人民生活质量与生命财产安全。如何在犯罪行为突发后迅速作出反应,并在短时间内确定合理的应急办法,是公安系统工作人员日常讨论及研究的重点问题。
尽管现代的高科技为各类案件及犯罪行为的分析与处理提供了很好的硬件及软件条件,但现实中案件现场通常存在于各种复杂的环境,考验着公安系统的应对能力。因此,公安部门引进了计算机模拟仿真系统,在工作人员的日常训练中,对于各种事故现场进行模拟,使警员探员们熟悉各种复杂环境,提高他们在实际工作中的快速反应能力。
仿真技术还可以应用于自然灾害如火灾、地震等突发时,人民群众最优逃生路线的制定;大型建筑中安全事故突发时群众的疏散路线的确定等威胁到公共安全事件发生时的方案制定。
五、结束语
安全计算机仿真模拟系统有着极其广泛的应用范围和极其重要的使用价值,利用计算机仿真模拟技术进行实验,对于安全系统的建设能提供很多有意义的数据作为参考。该技术在快速的分析处理用户构建的问题模型的同时,又因为其不需要消耗实际物资而能为用户节约大量的经济成本。因此,计算机仿真技术在各个领域中的应用有着不可取代的优势及作用。
参考文献:
[1]郑重,邱昕夕,陈祥献,等.基于传感器模型的安全计算机仿真系统[J].计算机工程,2013,39(3):31-35
[2]陈先成,袁正,常亮.单元输出应力应变仿真分析与测试对标的研究与应用[J].CAD/CAM与制造业信息化,2012(11):49-51