《矿山应急救援三维实景交互演练系统的研究与应用》

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各种突发事故的应急救援是近年来国内外开展的一项社会性减灾救灾工作,中国矿山行业作为事故多发的重灾区,建立一支训练有素的救援队伍就显得尤为重要。由于政府的高度重视,国内主要矿山企业和安监部门都已经组建了自己的应急救援队伍,各地救援队相继配置了先进的救援装备,日常训练和应急培训考核得到很大加强,实战水平有效提高。救援队伍通常以体能训练为主,缺少贴近实战、新型高效的培训方法,在救援过程中遇到突发事件,救援队员很难做到临危不乱,无法高效、迅速、正确的做出决策。项目通过对矿山三维全景、典型灾害虚拟现实等相关技术研究,研发一套矿山应急救援三维实景交互演练系统,使救护队员贴近实战进行矿井灾害应急救援演练,提高救护队员的灾害救援水平和应急处理能力。

其创新点有:

(1)井下实景移动采集技术:首次将全景移动采集技术应用于煤矿井下,研发了一种井下实景影像采集方法及采集装置,实现了井下巷道、工作面等位置低照度条件下实景影像的连续采集、位置记录及自动拼接,提升了三维模拟演练系统的建模效率。

(2)研发了煤矿井下全景地图与GIS平台的坐标变换方法,实现了井下实景影像与GIS位置的转换,并提高了转换效率。

(3)形成了井下避灾路线动态规划方法,提高了灾害模拟演练逃生线路生成的科学性。研究形成了动态的井下避灾路线规划方法,该方法能够及时动态地调整避灾路线,并运用多种技术手 段将实时信息发布给井下人员,确保遇险人员能够安全快速地逃生。

(4)三维实景接口通讯技术:研发了三维实景和模拟交互演练系统场景切换接口,实现了三维巷道漫游与模拟灾害训练的场景转换,提高了救护队员任务训练的整体性和连贯性。

该成果获获得授权发明专利1项,软件著作权5项,授权实用新型专利1项,专著1部,论文4篇。项目开发的矿山应急救援三维实景交互演练系统,中标神东救护大队模拟演练项目,神东5矿6井的区域自动化系统项目井下实景采集及发布模块,国投新集救护大队的模拟演练项目以及国家实训基地项目,近三年直接经济效益1738万元,经济效益显著。项目的研究成果能够很好为用户提供在安全情况下最优的煤矿井下灾后救援培训效果,随着科技的发展,VR和AR技术和三维模拟的融合,在以后的三维演示、模拟演练、安全培训等领域有更多的细分市场和应用前景。既可应用于矿山应急救援演练领域,也可应用消防、化工救援等领域,应用前景广阔。

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