天然气站场虚拟仿真实践教学系统设计与实现

doi:10.12422/j.issn.1672-6952.2025.06.008

辽宁石油化工大学学报 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (6): 61-67.DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2025.06.008

天然气站场虚拟仿真实践教学系统设计与实现

王卫强¹^,²(), 魏丽杰¹, 洪炳沅², 范聪聪³, 董美¹()

^1.辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺 113001
^2.浙江海洋大学石油化工与环境学院，浙江舟山 316022
^3.国家管网集团东部原油储运有限公司，浙江宁波 315000

收稿日期:2024-11-03 修回日期:2024-12-15 出版日期:2025-12-25 发布日期:2025-12-07
通讯作者: 董美
作者简介:王卫强（1974⁃），男，博士，教授，从事虚拟仿真实验技术方面的研究；E⁃mail：wwq920285@163.com。
基金资助:
高等教育科学研究规划课题“行业特色院校数字化实验教学体系建设研究”(23SYS0218)

Design and Implementation of Virtual Simulation Practice Teaching System for Natural Gas Stations

Weiqiang WANG¹^,²(), Lijie WEI¹, Bingyuan HONG², Congcong FAN³, Mei DONG¹()

^1.College of Petroleum Engineering，Liaoning Petrochemical University，Fushun Liaoning 113001，China
^2.School of Petrochemical Engineering and Environment，Zhejiang Ocean University，Zhoushan Zhejiang 316022，China
^3.China SINOPEC Pipeline Storage and Transportation Co. ，Ltd. ，Ningbo Zhejiang 315000，China

Received:2024-11-03 Revised:2024-12-15 Published:2025-12-25 Online:2025-12-07
Contact: Mei DONG

摘要/Abstract

摘要：

为促进学生进一步了解天然气站场作业的实际情况，设计并开发了天然气站场虚拟仿真实践教学系统。系统包括设备拆解、安全应急事故处理、工艺模拟（含多人协同）、训练考核四个虚拟仿真实践教学模块。为了对学生进行针对性辅导，并对后续教学方法与教学内容进行持续改进，通过采集训练考核的操作数据，对学生的整体与个体在知识与技能方面的掌握情况进行了分析与预测。结果表明，教学系统建设有助于学生掌握天然气站场工艺设备，提升工程实践能力。

关键词: 天然气站场, 虚拟仿真, 实践教学, 工程能力

Abstract:

In order to enhance students' understanding of the practical operation of natural gas stations,a virtual simulation practice teaching system for natural gas stations has been designed and implemented.The system comprises four modules for virtual simulation practice teaching: equipment disassembly, safety emergency handling,process simulation (including multi-person cooperation), training and assessment. By collecting data from training and assessment operations,overall and individual knowledge and skills of the students are analyzed and predicted,facilitating targeted guidance for students' continuous improvement in subsequent teaching methods and contents. The establishment of this teaching system assists students in mastering the process equipment of natural gas stations while enhancing their engineering capabilities.

Key words: Natural gas station, Virtual simulation, Practical teaching, Engineering capability

中图分类号:

TE64

王卫强, 魏丽杰, 洪炳沅, 范聪聪, 董美. 天然气站场虚拟仿真实践教学系统设计与实现[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2025, 45(6): 61-67.

Weiqiang WANG, Lijie WEI, Bingyuan HONG, Congcong FAN, Mei DONG. Design and Implementation of Virtual Simulation Practice Teaching System for Natural Gas Stations[J]. Journal of Liaoning Petrochemical University, 2025, 45(6): 61-67.

图/表 8

参考文献 15

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功能模块	设计依据
设备拆解	模拟设备拆卸与组装流程，帮助学生更好地掌握相关理论知识，并熟悉天然气站场设备结构
安全应急事故处理	模拟天然气站场突发事故（如突发火灾爆炸等），培养学生应对突发事故的应急处理能力
工艺模拟	通过采用单人与多人培训模式，模拟天然气站场作业流程，帮助学生熟练掌握工艺流程
训练考核	结合考核结果做出评价，帮助学生了解自身不足，开展针对性强化训练，促进学生全面发展

功能模块	设计依据
设备拆解	模拟设备拆卸与组装流程，帮助学生更好地掌握相关理论知识，并熟悉天然气站场设备结构
安全应急事故处理	模拟天然气站场突发事故（如突发火灾爆炸等），培养学生应对突发事故的应急处理能力
工艺模拟	通过采用单人与多人培训模式，模拟天然气站场作业流程，帮助学生熟练掌握工艺流程
训练考核	结合考核结果做出评价，帮助学生了解自身不足，开展针对性强化训练，促进学生全面发展

包围体		特点
包围球		以球体为透明包围体，对模型或物体进行完全包围。模型或物体很少有规则的圆球体，因此容易产生较大的空间浪费，进而增加计算机内存占用和计算负荷
AABB		以长方体为透明包围体，对整个模型或物体进行完全包围。当模型或物体发生旋转等变化时，AABB包围盒与模型或物体间的贴合度显著降低
OBB		以正方体为透明包围体，对整个模型或物体进行完全包围，其剩余空间较小。当模型或物体发生旋转等变化时，OBB包围盒能够同步更新，贴合度较高

包围体		特点
包围球		以球体为透明包围体，对模型或物体进行完全包围。模型或物体很少有规则的圆球体，因此容易产生较大的空间浪费，进而增加计算机内存占用和计算负荷
AABB		以长方体为透明包围体，对整个模型或物体进行完全包围。当模型或物体发生旋转等变化时，AABB包围盒与模型或物体间的贴合度显著降低
OBB		以正方体为透明包围体，对整个模型或物体进行完全包围，其剩余空间较小。当模型或物体发生旋转等变化时，OBB包围盒能够同步更新，贴合度较高

天然气站场虚拟仿真实践教学系统设计与实现

Design and Implementation of Virtual Simulation Practice Teaching System for Natural Gas Stations

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