LNG门站仿真培训系统关键技术研究

朱文亮

（上海新奥新能源技术有限公司，上海 200000）

在能源日趋紧张的背景下，人们积极地开发新型能源以满足社会发展的需要。而液化天然气（LNG）则满足了人们对于能源利用效率以及情节性的双重需要。但同时由于LNG有着易燃易爆的特点，因此在使用LNG，需要借助仿真培训系统做好LNG门站中工作人员的培训工作。

1 现代LNG门站中仿真培训系统重要性分析

由于LNG燃烧后的主要产物为二氧化碳和水，因此其不仅有良好的实用性，同时还有着良好的清洁性，并且在汽车能源方面起到了重要的作用，使生态环境得到保护，社会和谐地发展。而在LNG的使用量以及使用范围增加以后，社会上的LNG注气站点的数量也在不断增多，让LNG能得到更充分的利用，但由于LNG门站在工作中需要频繁地进行LNG注入以及储存管理等方面的工作，而LNG又具有易燃易爆的化学性质，因此LNG门站在开展工作时存在一定的危险性，需要工作人员对LNG门站的工作内容有清晰的了解，让LNG门站保持稳定、高效的运行状态。

2 现代LNG仿真系统分析

在建立LNG门站仿真培训系统的过程中，首先要对LNG门站的主要构成有清晰的了解，在此基础上完成LNG门站仿真培训系统的建设。当前LNG门站主要包括6个部分，分别是低温类型储存罐设备、调压气化设备、低温泵设备、BOG加热设备、EGA加热设备以及LNG加注设备所，LNG门站在正常运行的过程中需要以这些设备作为基础，通过相应设备以及操作人员的合作，完成LNG加注操作。

3 仿真培训系统整体设计分析

在进行LNG门站中仿真培训系统设计的阶段中，需要将以人为本的理念落实到仿真培训系统的设计中，从LNG门站工作人员的角度出发，使仿真培训系统完全满足工作人员培训工作的各方面需要。结合对LNG门站日常工作内容的调查以及培训系统的运行需要，在进行LNG门站相应的仿真培训系统设计时，加入了系统登录模块、用户管理模块、系统新用户注册模块、LNG门站虚拟场景模块、LNG加注站基础功能概述模块、LNG门站当中主要设备展示模块、操作技能培训模块、主要操作流程模块以及帮助模块等主要功能模块。通过这些模块的协同合作使仿真培训系统能满足工作人员在培训方面的需要，使新员工培训工作能更顺利、更高质的完成。

3.1 系统控制模块规划设计分析

该系统控制模块的主要作用是使用户迅速地找到登录对话框，并通过输入个人信息顺利地进入仿真培训系统控制界面，同时也能让用户便捷地完成用户个人权限设置以及账户管理。系统控制模块是用户使用仿真培训系统过程中接触到的第一个界面，需要保证这一模块的设计能贴合用户思维，通过相应的引导使用户能便捷地完成各项操作，为后续的培训工作做好铺垫。

3.2 主要设备模块规划设计分析

从整个培训工作来看，主要设备模块是核心模块，在这一模块中包括了LNG门站当中主要的生产机械设备内部结构、运行原理，同时也对LNG传输管道以及管道上的主要阀门结构进行深入剖析，通过这种立体、详细的展示能让员工更扎实地掌握相应知识，提升职工对于LNG门站中各种设备在组成构造、实际原理方面的认知。改变了以往传统培训工作片面、浅显的缺点，让员工能深入地了解LNG门站中各种机械设备原理，让员工能在完成培训后更高效地操作相应设备。

3.3 LNG门站概述模块设计分析

由于新员工缺乏对LNG门站工作内容、运营模式的了解，因此就需要通过仿真培训系统中的LNG门站概述模块来完成职工的引导工作。在这一模块当中会通过图片信息以及文字信息完成LNG门站基础知识的讲解，其中包括了LNG门站中设备、物理参数、危险性等方面的信息，同时还包括了LNG门站运行中的基本规定以及其他相关知识，使新员工能对LNG门站有更为清晰、全面的认识。LNG门站概述模块相当于整个仿真培训系统的一个起点，让员工能从易到难地掌握各种知识。

3.4 技能培训模块设计分析

技能培训模块包括基础知识、培训题库、理论测试、操作测试、成绩查阅及打印功能。用户在基础知识功能模块中通过文字叙述以及图片展示来学习LNG加注站的基础知识，包括天然气的性质、LNG加气站的概况等。

3.5 工艺流程仿真模块设计分析

工艺流程仿真模块包括单元工艺流程仿真（卸车流程、泄压流程）和总工艺流程仿真，系统将流程中的各个工艺设备及阀门定义相关逻辑和动作用于工艺流程模拟的交互，员工通过鼠标点击的方式即可控制流程设备执行相关操作。

3.6 虚拟场景模块设计分析

加注站的平面布置图和三维全景，能让员工直观地了解LNG加注站场的实际布局，通过详细的参数描述、形象化的流程模拟及互动操作，让员工全面熟悉LNG加注站场的相关设备，掌握整体工艺流程及操作规范。

4 现代LNG仿真培训系统开发分析

通常仿真模拟培训系统的开发主要是采用Autodesk Maya对培训系统中的各实体组件建立三维模型，再通过Unity3D开发平台对模型进行组合搭建实体平台和添加实际操作效果，对各个模型组件的行为进行控制。与其他同类软件相比，Maya提供了一组实用且易上手的整合工具，可以实现3D建模、动画制作、将材质进行纹理贴图、添加灯光和渲染效果以及实现动力学原理的模拟。Maya提供了3种不同的建模工具组：NURBS、多边形和细分曲面建模。NURBS工具集是Maya软件中可用的3种建模工具中最灵活的一种。NURBS曲面可以很方便地转换为多边形，从而有利于进一步编辑或输出到其他的程序，也可以利用NURBS工具集为建筑应用程序创建立方体或硬边模型。

5 结语

由于LNG门站当中的各种机械设备在复杂性、现代化方面有了较大变化，并且LNG门站中的各项工作有一定的危险性。所以将仿真培训系统运用到LNG门站培训中就成了一种必然趋势，需要设计人员坚持以人为本的设计理念，从员工需求以及培训工作内容特点等方面入手，使仿真培训系统在实用性、人性化方面有更好的效果，提升LNG门站当中的员工培训水平。