矿山安全三维虚拟交互VR系统
本系统是基于三山岛金矿-600中段大巷进行的精细化三维模型建模并开发的一套三维交互式安全培训系统,本系统以真实体验、真实场景、虚拟互动为切入点、从地表副井贯穿到地下采场,从人员下井到作业场地的全作业流程展示。本VR系统创建初衷就是以真实教学为目的、融入生产作业流程标准、在关键节点配以语音解说对每个作业人员采矿作业中的的安全生产注意事项进行讲解,对部分作业规范进行交互式体验学习主要包含电机车的安全驾驶、水泵房的日常维护、调试室人员工作规范等。系统还结合6大安全系统形成了井下安全逃生、灾难应急方案展示。最终该系统在三山岛金矿和北京矿冶科技集团三部研发中心的部署与应用。
培训教学展示内容
矿山安全生产虚拟现实培训系统的主要核心是为体验者提供一个基于真实环境的仿真VR系统,通过沉浸式视觉互动方式把矿山安全生产理论与实际生产场景环境模拟相结合,有内容、有深度的为大家进行系统的知识传播。主要考虑如下要素。
井下环境认知
地表生产系统认知
理论与实践结合
矿山安全生产
系统主要包含 4 个功能模块
- 地面工业对整个矿区到局部厂房内生产设备进行细致展现。
- 洗选系统对地洗选车间的动态展示及整个选矿工艺。
- 井下开拓开采对井下矿石流、风流、电流进行详细展示 。
- 安全实训基地主要以安全生产、人员行为规范、设备维护
软件支持的基本功能
- 视角操作
操作模式的定义为,以使用虚拟手柄的指标线进行的视角的移动,头部转动进行视角旋转系统中提供第一人称视角的漫游行走,(参看以上示意图中),或使用第三人称视角 设置了显示/不 显示矿工人物模型。设置了自定义飞行路径,对场景进行飞行模式漫游。
- 交互、虚拟Avatar精灵
通过手柄点击场景中的物体弹出相关UI界面信息。使用AI智能Avatar机器人智能进行跟随,并进行相关地区的智能提示,如到达水泵房会提示这是井下哪一所水泵房,点击设备后提示一些使用或维护常识。Avatar精灵主要功能是矿井下作业人员行为规范中的“导师”或能,它能提示体验者怎么样进行正确行为规范。
UI界面
人员行为规范模块
生产人员下井作业严格根据各个工种的作业规范约定如下,在场景中会有一个虚拟精灵在视角面前,VR体验者身边的Avatar精灵会依次提示当前所选工种的各阶段注意事项。
每个工种的服饰、佩戴、设备、作业内容不同,会进行全方位的3D角色建模。
作业内容不同所体现的场景也不相同,如电机车就是在巷道的电机车-轨道-装卸室-维修硐室。
电工主要场景是配电室-部分有电力线的巷道在真实感较强的体验下进行规范作业训练体验。
井下突发事故救援演示与模拟模块
- 火灾处理:火灾的着火点可以进行自行指定,如指定到配电室,根据事故应急处理原则
保持冷静、迅速报警,保证自身安全,断电灭火,加强自身防护,控制火势蔓延,然后扑灭,防止事故扩大,
- 主要考点:由于受潮或烟熏注意开关绝缘,适当绝缘工具操作,
- 断开负载断路器,然后拉开隔离开关
- 切断电源的地点选择恰当,防止断电后无法开展灭火。
- 灭火器的全用,灭火器和带电体之间应保持足够的安全距离,同时灭火后注意通风。
井下开拓开采
井下开拓开采主要以动态形式展示整个矿石流地下开采到二次破碎到运输过程、虚拟像机飞到指定巷道或地下,纵观全局巷道情况,展示内容有矿体层、巷道。井下车辆自由行驶,呈现出井下日常作业情况
- 井下巷道生产环境认知
从入井直到作业现场虚拟场景展示,身临其境的对井下生产环境、生产设备的深入认知,并通过部分交互,提高安全意识。