LNG門站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究

朱文亮

（上海新奧新能源技術(shù)有限公司，上海 200000）

在能源日趨緊張的背景下，人們積極地開發(fā)新型能源以滿足社會發(fā)展的需要。而液化天然氣（LNG）則滿足了人們對于能源利用效率以及情節(jié)性的雙重需要。但同時由于LNG有著易燃易爆的特點，因此在使用LNG，需要借助仿真培訓(xùn)系統(tǒng)做好LNG門站中工作人員的培訓(xùn)工作。

1 現(xiàn)代LNG門站中仿真培訓(xùn)系統(tǒng)重要性分析

由于LNG燃燒后的主要產(chǎn)物為二氧化碳和水，因此其不僅有良好的實用性，同時還有著良好的清潔性，并且在汽車能源方面起到了重要的作用，使生態(tài)環(huán)境得到保護(hù)，社會和諧地發(fā)展。而在LNG的使用量以及使用范圍增加以后，社會上的LNG注氣站點的數(shù)量也在不斷增多，讓LNG能得到更充分的利用，但由于LNG門站在工作中需要頻繁地進(jìn)行LNG注入以及儲存管理等方面的工作，而LNG又具有易燃易爆的化學(xué)性質(zhì)，因此LNG門站在開展工作時存在一定的危險性，需要工作人員對LNG門站的工作內(nèi)容有清晰的了解，讓LNG門站保持穩(wěn)定、高效的運(yùn)行狀態(tài)。

2 現(xiàn)代LNG仿真系統(tǒng)分析

在建立LNG門站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的過程中，首先要對LNG門站的主要構(gòu)成有清晰的了解，在此基礎(chǔ)上完成LNG門站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的建設(shè)。當(dāng)前LNG門站主要包括6個部分，分別是低溫類型儲存罐設(shè)備、調(diào)壓氣化設(shè)備、低溫泵設(shè)備、BOG加熱設(shè)備、EGA加熱設(shè)備以及LNG加注設(shè)備所，LNG門站在正常運(yùn)行的過程中需要以這些設(shè)備作為基礎(chǔ)，通過相應(yīng)設(shè)備以及操作人員的合作，完成LNG加注操作。

3 仿真培訓(xùn)系統(tǒng)整體設(shè)計分析

在進(jìn)行LNG門站中仿真培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計的階段中，需要將以人為本的理念落實到仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計中，從LNG門站工作人員的角度出發(fā)，使仿真培訓(xùn)系統(tǒng)完全滿足工作人員培訓(xùn)工作的各方面需要。結(jié)合對LNG門站日常工作內(nèi)容的調(diào)查以及培訓(xùn)系統(tǒng)的運(yùn)行需要，在進(jìn)行LNG門站相應(yīng)的仿真培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計時，加入了系統(tǒng)登錄模塊、用戶管理模塊、系統(tǒng)新用戶注冊模塊、LNG門站虛擬場景模塊、LNG加注站基礎(chǔ)功能概述模塊、LNG門站當(dāng)中主要設(shè)備展示模塊、操作技能培訓(xùn)模塊、主要操作流程模塊以及幫助模塊等主要功能模塊。通過這些模塊的協(xié)同合作使仿真培訓(xùn)系統(tǒng)能滿足工作人員在培訓(xùn)方面的需要，使新員工培訓(xùn)工作能更順利、更高質(zhì)的完成。

3.1 系統(tǒng)控制模塊規(guī)劃設(shè)計分析

該系統(tǒng)控制模塊的主要作用是使用戶迅速地找到登錄對話框，并通過輸入個人信息順利地進(jìn)入仿真培訓(xùn)系統(tǒng)控制界面，同時也能讓用戶便捷地完成用戶個人權(quán)限設(shè)置以及賬戶管理。系統(tǒng)控制模塊是用戶使用仿真培訓(xùn)系統(tǒng)過程中接觸到的第一個界面，需要保證這一模塊的設(shè)計能貼合用戶思維，通過相應(yīng)的引導(dǎo)使用戶能便捷地完成各項操作，為后續(xù)的培訓(xùn)工作做好鋪墊。

3.2 主要設(shè)備模塊規(guī)劃設(shè)計分析

從整個培訓(xùn)工作來看，主要設(shè)備模塊是核心模塊，在這一模塊中包括了LNG門站當(dāng)中主要的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)、運(yùn)行原理，同時也對LNG傳輸管道以及管道上的主要閥門結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入剖析，通過這種立體、詳細(xì)的展示能讓員工更扎實地掌握相應(yīng)知識，提升職工對于LNG門站中各種設(shè)備在組成構(gòu)造、實際原理方面的認(rèn)知。改變了以往傳統(tǒng)培訓(xùn)工作片面、淺顯的缺點，讓員工能深入地了解LNG門站中各種機(jī)械設(shè)備原理，讓員工能在完成培訓(xùn)后更高效地操作相應(yīng)設(shè)備。

3.3 LNG門站概述模塊設(shè)計分析

由于新員工缺乏對LNG門站工作內(nèi)容、運(yùn)營模式的了解，因此就需要通過仿真培訓(xùn)系統(tǒng)中的LNG門站概述模塊來完成職工的引導(dǎo)工作。在這一模塊當(dāng)中會通過圖片信息以及文字信息完成LNG門站基礎(chǔ)知識的講解，其中包括了LNG門站中設(shè)備、物理參數(shù)、危險性等方面的信息，同時還包括了LNG門站運(yùn)行中的基本規(guī)定以及其他相關(guān)知識，使新員工能對LNG門站有更為清晰、全面的認(rèn)識。LNG門站概述模塊相當(dāng)于整個仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的一個起點，讓員工能從易到難地掌握各種知識。

3.4 技能培訓(xùn)模塊設(shè)計分析

技能培訓(xùn)模塊包括基礎(chǔ)知識、培訓(xùn)題庫、理論測試、操作測試、成績查閱及打印功能。用戶在基礎(chǔ)知識功能模塊中通過文字?jǐn)⑹鲆约皥D片展示來學(xué)習(xí)LNG加注站的基礎(chǔ)知識，包括天然氣的性質(zhì)、LNG加氣站的概況等。

3.5 工藝流程仿真模塊設(shè)計分析

工藝流程仿真模塊包括單元工藝流程仿真（卸車流程、泄壓流程）和總工藝流程仿真，系統(tǒng)將流程中的各個工藝設(shè)備及閥門定義相關(guān)邏輯和動作用于工藝流程模擬的交互，員工通過鼠標(biāo)點擊的方式即可控制流程設(shè)備執(zhí)行相關(guān)操作。

3.6 虛擬場景模塊設(shè)計分析

加注站的平面布置圖和三維全景，能讓員工直觀地了解LNG加注站場的實際布局，通過詳細(xì)的參數(shù)描述、形象化的流程模擬及互動操作，讓員工全面熟悉LNG加注站場的相關(guān)設(shè)備，掌握整體工藝流程及操作規(guī)范。

4 現(xiàn)代LNG仿真培訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā)分析

通常仿真模擬培訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)主要是采用Autodesk Maya對培訓(xùn)系統(tǒng)中的各實體組件建立三維模型，再通過Unity3D開發(fā)平臺對模型進(jìn)行組合搭建實體平臺和添加實際操作效果，對各個模型組件的行為進(jìn)行控制。與其他同類軟件相比，Maya提供了一組實用且易上手的整合工具，可以實現(xiàn)3D建模、動畫制作、將材質(zhì)進(jìn)行紋理貼圖、添加燈光和渲染效果以及實現(xiàn)動力學(xué)原理的模擬。Maya提供了3種不同的建模工具組：NURBS、多邊形和細(xì)分曲面建模。NURBS工具集是Maya軟件中可用的3種建模工具中最靈活的一種。NURBS曲面可以很方便地轉(zhuǎn)換為多邊形，從而有利于進(jìn)一步編輯或輸出到其他的程序，也可以利用NURBS工具集為建筑應(yīng)用程序創(chuàng)建立方體或硬邊模型。

5 結(jié)語

由于LNG門站當(dāng)中的各種機(jī)械設(shè)備在復(fù)雜性、現(xiàn)代化方面有了較大變化，并且LNG門站中的各項工作有一定的危險性。所以將仿真培訓(xùn)系統(tǒng)運(yùn)用到LNG門站培訓(xùn)中就成了一種必然趨勢，需要設(shè)計人員堅持以人為本的設(shè)計理念，從員工需求以及培訓(xùn)工作內(nèi)容特點等方面入手，使仿真培訓(xùn)系統(tǒng)在實用性、人性化方面有更好的效果，提升LNG門站當(dāng)中的員工培訓(xùn)水平。