一种基于虚拟现实的工程安全教育方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于虚拟现实的工程安全教育方法及系统，通过获取基于BIM的水利工程模型进行虚拟现实转化，得到水利工程VR模型，根据水利工程VR模型进行分析得到安全区域信息和安全教育方法，同时，获取基于用户操作的移动路径记录信息，通过比较分析移动路径记录信息、安全提示信息与安全区域模拟信息得到用户的安全操作指数和安全路径修正信息，从而进一步提高用户对水利工程施工作业的安全意识。本发明专利技术突破了时空限制，让用户能够更加方便与直观地感受到水利工程的建设过程，并进一步意识到施工过程存在的安全隐患。步意识到施工过程存在的安全隐患。步意识到施工过程存在的安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟现实的工程安全教育方法及系统


[0001]本专利技术涉及水利工程领域，更具体的，涉及一种基于虚拟现实的工程安全教育方法及系统。

技术介绍

[0002]虚拟现实技术(VirtualReality，即VR)旨在营造出一种和现实十分相似的，立体的虚拟世界，从而让用户产生仿若置身其中的逼真感，其在军事、医学、建筑工程等领域起到的作用日益提升。
[0003]在传统的水利工程建设中，对于学员的工程安全教育方面，受制于传统技术的限制与安全角度的考虑，对工程建设的安全教育只能通过简单的图片或文字载体进行安全知识的传授，学习效果较为低下。所以，现在亟需一种现代化的安全教育方法，能够打破传统教育的限制，让学员能够更加直观与方便地感受到工程建设中存在的安全隐患。

技术实现思路

[0004]为了解决上述至少一个技术问题，本专利技术提出了一种基于虚拟现实的工程安全教育。
[0005]本专利技术第一方面提供了一种基于虚拟现实的工程安全教育方法，包括：获取基于BIM的水利工程模型，将所述模型导入虚拟现实系统进行数据格式转化，得到基于虚拟现实的水利工程VR模型；根据水利工程VR模型进行水利工程施工场景作业模拟，并根据模拟过程进行作业安全性分析，得到安全区域信息；获取用户操作数据，根据操作数据通过水利工程VR模型生成基于虚拟现实的移动路径记录信息；根据移动路径记录信息与安全区域信息进行安全性对比分析，得到安全操作指数和安全路径修正信息。
[0006]本方案中，所述获取基于BIM的水利工程模型，将所述模型导入虚拟现实系统进行数据格式转化，得到基于虚拟现实的水利工程VR模型，具体为：获取基于BIM的水利工程模型；根据基于BIM的水利工程模型进行空间结构分析，得到空间结构信息；根据模型最小单位，对基于BIM的水利工程模型进行模型拆分，得到多个细分工程模型；将所述细分工程模型导入虚拟现实系统进行一对一数据转化，得到VR细分模型；结合空间结构信息，将所述VR细分模型进行工程结构整合，得到水利工程VR模型。
[0007]本方案中，所述根据水利工程VR模型进行水利工程施工场景作业模拟，并根据模拟过程进行作业安全性分析，得到安全区域信息，之前包括：根据水利工程VR模型进行区域场景作业分析，得到高空作业场景区域、物体跌落
场景区域、车辆碰撞场景区域、边坡坍塌场景区域、水坝落水场景区域；根据所述场景区域，分析出对应的施工作业设备模型；根据施工作业设备模型进行安全范围分析，得到基于二维平面的危险范围信息；将所述危险范围信息进行三维垂直映射得到基于三维空间的危险区域信息。
[0008]本方案中，所述根据水利工程VR模型进行水利工程施工场景作业模拟，并根据模拟过程进行作业安全性分析，得到安全区域信息，具体为：将危险区域信息导入水利工程VR模型进行危险区域标记；分析水利工程VR模型中的地形构造，得到初始安全区域信息；根据水利工程VR模型中标记的危险区域，将初始安全区域信息进行区域分析，得到安全区域信息。
[0009]本方案中，所述获取用户操作数据，根据操作数据通过水利工程VR模型生成基于虚拟现实的移动路径记录信息，具体为：实时获取用户操作数据；根据用户操作数据进行方位数据转化并按时间顺序进行排序，得到方位移动数据；将所述方位移动数据导入水利工程VR模型进行路径模拟，并得到移动路径记录信息。
[0010]本方案中，所述根据移动路径记录信息与安全区域信息进行安全性对比分析，得到安全操作指数和安全路径修正信息，具体为：根据水利工程VR模型，结合移动路径记录信息，得到用户移动覆盖区域信息；将用户移动覆盖区域信息与安全区域信息进行区域重合分析，得到重合区域信息；根据用户移动覆盖区域信息和重合区域信息进行区域比例分析，得到安全区域比例，将所述安全区域比例作为安全操作指数。
[0011]本方案中，所述根据移动路径记录信息与安全区域信息进行安全性对比分析，得到安全操作指数和安全路径修正信息，还包括：将用户移动覆盖区域信息与安全区域信息导入水利工程VR模型进行安全路径分析，得到优选路径信息；将所述优选路径信息与移动路径记录信息进行路径偏差分析，得到多个偏差点信息；根据偏差点信息进行路径修正分析，得到安全路径修正信息。
[0012]本专利技术第二方面还提供了一种基于虚拟现实的工程安全教育系统，该系统包括：存储器、处理器，所述存储器中包括基于虚拟现实的工程安全教育方法程序，所述基于虚拟现实的工程安全教育方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：获取基于BIM的水利工程模型，将所述模型导入虚拟现实系统进行数据格式转化，得到基于虚拟现实的水利工程VR模型；根据水利工程VR模型进行水利工程施工场景作业模拟，并根据模拟过程进行作业安全性分析，得到安全区域信息；获取用户操作数据，根据操作数据通过水利工程VR模型生成基于虚拟现实的移动
路径记录信息；根据移动路径记录信息与安全区域信息进行安全性对比分析，得到安全操作指数和安全路径修正信息。
[0013]本方案中，所述获取基于BIM的水利工程模型，将所述模型导入虚拟现实系统进行数据格式转化，得到基于虚拟现实的水利工程VR模型，具体为：获取基于BIM的水利工程模型；根据基于BIM的水利工程模型进行空间结构分析，得到空间结构信息；根据模型最小单位，对基于BIM的水利工程模型进行模型拆分，得到多个细分工程模型；将所述细分工程模型导入虚拟现实系统进行一对一数据转化，得到VR细分模型；结合空间结构信息，将所述VR细分模型进行工程结构整合，得到水利工程VR模型。
[0014]本方案中，所述获取用户操作数据，根据操作数据通过水利工程VR模型生成基于虚拟现实的移动路径记录信息，具体为：实时获取用户操作数据；根据用户操作数据进行方位数据转化并按时间顺序进行排序，得到方位移动数据；将所述方位移动数据导入水利工程VR模型进行路径模拟，并得到移动路径记录信息。
[0015]本专利技术公开了一种基于虚拟现实的工程安全教育方法及系统，通过获取基于BIM的水利工程模型进行虚拟现实转化，得到水利工程VR模型，根据水利工程VR模型进行分析得到安全区域信息和安全教育方法，同时，获取基于用户操作的移动路径记录信息，通过比较分析移动路径记录信息、安全提示信息与安全区域模拟信息得到用户的安全操作指数和安全路径修正信息，从而进一步提高用户对水利工程施工作业的安全意识。本专利技术突破了时空限制，让用户能够更加方便与直观地感受到水利工程的建设过程，并进一步意识到施工过程存在的安全隐患。
附图说明
[0016]图1示出了本专利技术一种基于虚拟现实的工程安全教育方法的流程图；图2示出了本专利技术获取水利工程VR模型流程图；图3示出了本专利技术获取安全路径修正信息流程图；图4示出了本专利技术一种基于虚拟现实的工程安全教育系统的框图。
具体实施方式
[0017]为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实的工程安全教育方法，其特征在于，包括：获取基于BIM的水利工程模型，将所述模型导入虚拟现实系统进行数据格式转化，得到基于虚拟现实的水利工程VR模型；根据水利工程VR模型进行水利工程施工场景作业模拟，并根据模拟过程进行作业安全性分析，得到安全区域信息；获取用户操作数据，根据操作数据通过水利工程VR模型生成基于虚拟现实的移动路径记录信息；根据移动路径记录信息与安全区域信息进行安全性对比分析，得到安全操作指数和安全路径修正信息。2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的工程安全教育方法，其特征在于，所述获取基于BIM的水利工程模型，将所述模型导入虚拟现实系统进行数据格式转化，得到基于虚拟现实的水利工程VR模型，具体为：获取基于BIM的水利工程模型；根据基于BIM的水利工程模型进行空间结构分析，得到空间结构信息；根据模型最小单位，对基于BIM的水利工程模型进行模型拆分，得到多个细分工程模型；将所述细分工程模型导入虚拟现实系统进行一对一数据转化，得到VR细分模型；结合空间结构信息，将所述VR细分模型进行工程结构整合，得到水利工程VR模型。3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的工程安全教育方法，其特征在于，所述根据水利工程VR模型进行水利工程施工场景作业模拟，并根据模拟过程进行作业安全性分析，得到安全区域信息，之前包括：根据水利工程VR模型进行区域场景作业分析，得到高空作业场景区域、物体跌落场景区域、车辆碰撞场景区域、边坡坍塌场景区域、水坝落水场景区域；根据所述场景区域，分析出对应的施工作业设备模型；根据施工作业设备模型进行安全范围分析，得到基于二维平面的危险范围信息；将所述危险范围信息进行三维垂直映射得到基于三维空间的危险区域信息。4.根据权利要求3所述的一种基于虚拟现实的工程安全教育方法，其特征在于，所述根据水利工程VR模型进行水利工程施工场景作业模拟，并根据模拟过程进行作业安全性分析，得到安全区域信息，具体为：将危险区域信息导入水利工程VR模型进行危险区域标记；分析水利工程VR模型中的地形构造，得到初始安全区域信息；根据水利工程VR模型中标记的危险区域，将初始安全区域信息进行区域分析，得到安全区域信息。5.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的工程安全教育方法，其特征在于，所述获取用户操作数据，根据操作数据通过水利工程VR模型生成基于虚拟现实的移动路径记录信息，具体为：实时获取用户操作数据；根据用户操作数据进行方位数据转化并按时间顺序进行排序，得到方位移动数据；将所述方位移动数据导入水利工程VR模型进行路径模拟，并得到移动路径记录信息。
6.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的工...

【专利技术属性】
技术研发人员：李家华，覃杰，陈良志，洪亮，梁庆，侯勇，史春勇，武警，夏立伟，杨艺平，黄黎明，吴乔，杨彪，王浩，苏莉源，
申请(专利权)人：中交第四航务工程勘察设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：