数字矿山

    系统方案为采矿业的科研和生产提供最全面最先进的解决方案,为采矿业的科研和工程人员提供身临其境的矿山体验和研究环境,其高度的逼真性和实时的人机交互性,让广大科研和工程用户在实验室中就可以实现现代化矿山设计与规划、生产管理与物流优化、矿山环境工程与生态重建、矿区资源评价、矿床地质模型、数学地质、露天煤自燃发火防治等方面的研究。
虚拟现实是一种由计算机产生的人为虚拟的实境,这种环境可以是某个真实环境的虚拟,也可以是 虚拟的环境。这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三度空间,或是把其它现实环境编制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”,从而使得用户不但可以在视觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉,而且还可以进行不同程度地与计算机进行交互,从而达到一种与现实十分相似的结果。尤其在煤矿这种高危险的行业中,如果仅凭录像、幻灯,则不可能产生那种身临其境的效果,但是又不可能让职工冒险到他未知的、随时会发生危险的场合进行实验。在虚拟现实环境中,学员可以放心地在“井下”工作,可以体验到由于自己违规操作所带来的一切后果:由于瓦斯爆炸、火灾、冒顶等带来的伤害,高温,高压,从而能让学员心中产生一种刻骨铭心的感觉。 在煤矿几百米深的地下,一旦发生事故,不但会造成重大的经济损失,而且可能造成很大的人员伤亡。在煤矿中,新人矿工人由于对井下各种操作,环境、规程等都不熟悉,更容易引发事故。所以一般在刚人井时均要进行一段时间的安全培训,并由老工人带着进行工作。对于老工人来说,他们虽然有丰富的工作经验,对规程也比较熟悉,但是由于他们长期在这种艰苦且危险环境中工作,对事故已经产生了麻痹感,往往会疏忽大意,一般的录像已不能 在他们心中留下很深的印象了。而虚拟现实由于它的沉浸感、交互性则可以使新工人很快熟悉工作环境的特殊性,使老工人心中对事故的影响产生持久的记忆。 要想使用虚拟现实培训技术,首先要用各种计算机建模技术建立一个虚拟的煤矿。这个煤矿可以是一个真实煤矿的计算机化,也可以是一个抽象的煤矿。它们具有一个煤矿的生产系统,如提升、运输、采煤、通风、掘进等,有大巷、上山、工作面,有运输机、采煤机、风机等。在这个虚拟的环境中,就象在玩一个RPG游戏一样。学员可以看到自己位于一个真实的煤矿中,可以身临其境的去体验煤矿生产的各个环节;可以亲自操作各种机械;可以学会如何采取措施处理各种灾害,如何进行逃生;学员通过计算机上的输入设备可以开动采煤机,并能同时看到大块的煤往下掉人输送机上。如果使用一个分布式的虚拟环境,则可以同时看到有人在操纵采煤机,有人在移动支架。当学员进行违规操作时,同样可以出现各种事故。 显然,这种培训手段使人与环境结合起来,通过人机交互使学员产生身临其境的感觉大大超过以往其它培训形式所能产生的效果,而且它能极大地提高人们的想象力、激发学员的学习兴趣,强化学习效果。同时,随着计算机技术、心理学、教育学等多种学科的相互结合、促进和发展,系统因此能够提供更加协调的人机对话方式。 虚拟现实技术在煤矿安全培训的应用前景 虚拟现实技术综合了当前计算机最先进技术,它的研究内容涉及到人工智能、计算机科学、电子学、传感器、计算机图形学、智能控制、心理学等。在目前仍存在着许多尚未解决的理论问题和尚未克服的技术障碍。限于计算机软、硬件技术水平,VR系统目前还只能达到部分真实感的程度。而且它的初期技术及软硬件投入比较高,且由于煤矿本身对先进技术的使用比较慢,现在对这种技术的使用还较少。但是鉴于目前我国煤矿事故频繁及国家对安全的高度重视,以后的煤矿安全培训将会进一步得到加强。那么虚拟现实技术在培训中的优点将使它在煤矿安全培训中会得到广泛的运用。 系统能为煤矿研究及煤碳企业带来的价值 能源开采虚拟现实系统解决方案让您真正置身于矿山内部的每个角落,甚至是矿体内部身临其境的观察目标对象,模拟生产现场,分析和指导生产过程。虚拟现实仿真系统适用于金属矿、煤矿、露天矿、低下矿等各种能源开采领域的应用。总之,虚拟现实技术的研究、开发与应用,无疑将促进矿山安全、高效生产,并彻底改变传统采矿业危险、艰苦和低效的面貌,促进采矿业结构调整和产业升级,成为矿山优化设计、生产管理、危险性评价及矿工培训等方面的重要手段。 该系统的效益主要体现在系统建成后所取得的社会效益和经济效益两个方面。系统的建成将提高工作人员的工作质量和效率,有助于提高煤矿安全运行及管理的自动化和智能化水平,使企业的综合管理水平提升到一个新的高度。系统的经济效益在系统建成后,随着煤矿的正常运行、检修,其经济效益将日益明显,可以大大地节省人力、物力和财力。随着今后的进一步开发和利用,该系统将在煤矿行业的营运管理、安全生产及今后企业扩建工作等方面发挥出巨大的作用,同时也具有向其他行业拓展的广泛应用前景。 对煤矿系统而言,利用虚拟环境来训练员工熟悉环境设备与操作那些复杂且不能出错的设备,并做考核,不仅增加了员工的学习兴趣与效率,而且节省了许多费用,也大幅降低了新手操作的失误率。而且虚拟环境的工程造价低,运行费用低,维护工作量小,升级容易。虚拟现实技术作为一种新型的培训方式,其经济效益和社会效益是显而易见的,具有广泛的应用前景。 系统功能 (1)实现矿山地表规划模拟仿真,建立地表仿真矿山原型,包括公路规划设计、地表上加载航空照片等,实时浏览矿山的全景,做到对布局和生产环境一览无余。 (2)建立地下矿山模型,包括:三维非层状矿体模型、三维层状地质模型、块状模型、层状模型,并在仿真的矿山环境中实时加载布局各种矿山开采设备。 (3)进行地下矿井工程的设计规划,包括局部地质状况、矿体布局、钻孔和爆破定位、地下运输轨道的设计规划 (4)虚拟现实仿真环境让用户快速浏览三维矿体模型,检查采矿过程设计,还可通过定义作业属性,实时模拟生产现场和卡车、铲车、平地机、钻机、轨道火车的作业状态。 (5)虚拟现实仿真环境让用户对巷道、设备、通风等安全生产重点环境进行事故和险情预定义,进行事前的险情模拟,提出应急预案,并进行分析提出改进方案
 
 
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