虚拟现实技术在煤矿安全培训中的应用.docx

1虚拟现实技术在煤矿安全培训中的应用刘文龙摘要近年来煤矿企业生产安全形势令人关注频繁发生的伤亡事故触目惊心煤尘瓦斯顶板机电运输涌水等潜在危险源形成了煤矿复杂多变的生产环境关系到每个职工的生命安危随着计算机科学水平的发展将虚拟现实技术与煤矿安全培训相融合可以形象逼真地让学员沉浸在虚拟生产环境中进而提升煤矿企业的培训效果从而实现当代煤矿企业安全培训的技术与形式创新关键词煤矿安全培训虚拟现实技术煤矿安全生产信息技术一虚拟现实技术与煤矿安全培训的关系虚拟现实技术VirtualReality简称VR可以创建和体验虚拟的三维场景它充分利用计算机硬件与软件资源的集成技术提供了一种实时的三维的虚拟环境使用者完全可以进入其中观看计算机产生的虚拟世界多感官感知具有较强的沉浸感与交互性虚拟现实技术在社会各领域应用十分广阔无论在军事领域航空航天领域还是在建筑与工业设计文化娱乐等各方面都有虚拟现实技术应用的成果实例将虚拟现实技术应用到煤矿企业可以提升煤矿安全培训水平在学员培训教学过程中利用虚拟仿真技术在成像与互动中形成逼真的影像效果增强学员的沉浸感提高学员的认知兴趣煤矿安全培训软硬件实力水平需要虚拟现实技术助推创新发展墨2守成规故步自封难以实现煤矿企业在安全培训领域的跨越发展将虚拟现实技术与培训并相融合发展有利于提高培训的效果与质量有利于提高安全领域的生命力量有利于着实提高煤矿企业安全培训教学的创新发展二虚拟现实技术在煤矿安全培训中的实现虚拟现实技术利用计算机技术生成虚拟现实场景以辅助传统的培训教学可以灵活生动地生成一系列沉浸效果震撼具备实时交互的多感知虚拟场景通过人机交互使学员在身临其境的教学过程中激发学习兴趣强化学习效果欲想实现如此有效的培训需建立完备的软硬件培训环境1教室布置及硬件装配整套系统要以培训考核为目的充分结合煤矿企业安全培训教学实际情况以高仿真效果呈现系统具备教学练考等多层次的培训功能场地选择过程要依据后期培训计划按需选定培训教室结合教室实地情况规划操作室投影屏幕及座椅布置按设计计划铺设线缆建设投影系统控制系统图形图像处理系统并配套建设音效系统空调和UPS电源等辅助设施系统建成后具备虚拟仿真技术等多媒体手段能够对安全管理与操作人员进行全面培训确保提高职工和管理干部的风险辨识与预防自救逃生与抢险救灾等综合能力2软件定制及开发软件系统是培训的关键系统建成后受训人员能以第一人称视角在场3景中自由行动逼真地再现场景内的人与系统环境实现人与人人与现场环境互动联动的生动效果1建立虚拟场景针对煤矿企业开发的安全培训系统场景以井上车间和井下巷道和工作面为主能够充分建设煤矿矿井特有的安全生产系统如通风运输水文地质供电提升压风采煤掘进供排水等系统以及再现井下巷道的不同支护方式等场景建成后可以实现各培训模块的融合接入可以真正实现学员的身临其境感触2开发虚拟培训功能模块该系列模块是培训教学的核心开发过程结合使用企业实际情况进行设计开发使得学员在虚拟场景漫游过程中有选择地实现教学练考等功能实现过程可以让学员熟悉自己工作的井上下环境学习和掌握井上下矿容矿貌和完整的生产监控系统还可以进行岗位描述岗位风险辨识虚拟操作避灾路线演练等操作在形象生动地认识煤矿的同时轻松掌握采掘开机运通等主要的生产系统3融合现有的生产系统虚拟仿真系统依据新型计算机技术利用开发连接融合煤矿企业原有生产监测监控系统数据可以方便实现新老系统融合譬如接入井下皮带可以方便地查看井下皮带的真实运行状态了解该皮带的运行参数及实时生产数据等从而为学员展现虚拟仿真的逼真效果同时也可为矿井生产指挥调度提供一定的支持三虚拟现实技术在煤矿安全培训中的应用前景4虚拟现实技术在煤矿安全培训领域应用前景广阔它可以利用高效能的计算机技术深入结合煤矿企业特征可以针对性地开发生成安全培训教学模块在原有培训教学基础上丰富教学互动手段激发学员学习兴趣大大增强培训效果展望未来虚拟现实技术优势显著今后的煤矿安全培训工作一定会向虚拟仿真技术倾斜培训技术手段也会逐渐加强虚拟现实技术定会随之得以应用推广作者单位冀中能源峰峰集团有限公司教育培训中心