矿山应急救援计算机仿真模拟与评价系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种矿山应急救援计算机仿真模拟与评价系统，该系统包括设置有控制模块的客户端、设置有仿真模块的上位机、进行矿山事故场景演示的演示模块和作为总控制部件的可编程中控机，所述客户端通过有线或无线的方式与所述上位机、可编程中控机进行交互信息收发，所述上位机通过立体融合器连接所述演示模块，所述演示模块和立体融合器均连接可编程中控机。该系统通过虚拟现实技术营造出逼真的灾害环境，使受培训人员身临其境，不仅可以提高应急救援实战能力，还可对人员的心理承受能力及装备使用情况进行测试和评定，同时减少了采用真实装备进行训练带来的危险和浪费。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种矿山应急救援计算机仿真模拟与评价系统，该系统包括设置有控制模块的客户端、设置有仿真模块的上位机、进行矿山事故场景演示的演示模块和作为总控制部件的可编程中控机，所述客户端通过有线或无线的方式与所述上位机、可编程中控机进行交互信息收发，所述上位机通过立体融合器连接所述演示模块，所述演示模块和立体融合器均连接可编程中控机。该系统通过虚拟现实技术营造出逼真的灾害环境，使受培训人员身临其境，不仅可以提高应急救援实战能力，还可对人员的心理承受能力及装备使用情况进行测试和评定，同时减少了采用真实装备进行训练带来的危险和浪费。【专利说明】矿山应急救援计算机仿真模拟与评价系统
本技术涉及一种矿山应急救援计算机仿真模拟与评价系统，具体涉及一种对矿山工作人员进行灾害应急救援培训的装置。
技术介绍
近几年来，随着我国矿山安全生产工作的逐步深入，煤矿及非煤矿山的整体安全生产水平有了大幅度的提高，矿山安全生产尤其是煤矿安全生产呈现总体稳定、趋向好转的发展态势，事故总量逐年减少，主要指标持续下降，自2003年至今，煤矿事故率和事故死亡率正分别以平均每年10%和20%的速度下降。尽管如此，安全生产的形势依然严峻，事故总量仍然偏大，重特大事故多发，煤矿事故占工矿企业一次死亡10人以上特大事故的72.8 %?89.6 %。党和国家非常重视矿山的安全生产工作，在加强安全生产体系建设、建立完善矿山安全监督体制和法律制度、提高各级人员安全理念、引进开发新型煤矿安全装备方面做了大量的工作，但与其它发达国家相比还存在着较大的差距，其中一个重要方面就是与发达国家应急救援工作水平存在的差距。据矿山事故分析和权威数据统计，瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、冒顶以及由此引发的继发性事故一直是导致煤矿重大人员伤亡、威胁矿工生命的头号杀手，经专家系统分析我国近年来矿难事故后发现，从时间段上确定在瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出的矿难中死亡人数大多并非发生在矿难的第一时间，而是矿难发生后一段时间内，甚至是一至四天内，仅中毒、窒息、溺水而引发的伤亡就占事故死亡率的90%以上。由于矿难发生地点情况复杂、救援人员能力有限导致救援工作难以在最佳施救时间内开展，使救援工作难以有效实施。如何有效减少井下矿工的等待救援时间，有效提高救援效率，避免矿难发生后的次生灾害所带来的伤亡，成为降低重大矿难事故人员伤亡的首要问题，因此，通过科学有效的训练，在现有救援装备基础上，不断提升矿山工作人员的相关救援知识水平和施救能力，是提高矿难发生后井下救援效率，降低矿难伤亡现状的关键。在论文“应急救援模拟演练系统设计与实现初探”(孙成江、刘林；石油工业计算机应用，2010年第3期)中介绍了一种应急救援模拟演练系统，该论文主要从计算机程序方面给出了设计思路，对系统的硬件结构没有给出详细说明，仍然缺少实际可行的技术手段。
技术实现思路
针对
技术介绍
存在的问题，本技术的目的在于提供一种矿山应急救援计算机仿真模拟与评价系统，该系统设置有客户端、上位机、可编程中控机、立体融合器、环形演示厅等硬件设施，该系统通过计算机模拟矿山灾害场景，对矿山工作人员进行灾害应急救援培训，可以有效提高矿山工作人员的救援知识水平和施救能力。为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案实现:矿山应急救援计算机仿真模拟与评价系统，该系统包括设置有控制模块的客户端、设置有仿真模块的上位机、进行矿山事故场景演示的演示模块和作为总控制部件的可编程中控机，所述客户端通过有线或无线的方式与所述上位机、可编程中控机进行交互信息收发，所述上位机通过立体融合器连接所述演示模块，所述演示模块和立体融合器均连接可编程中控机。所述控制模块由受培训人员操作，控制模块控制仿真模块发出模拟的矿山事故图像和声音信号，该信号传输至演示模块进行场景演示，供受培训人员进行观看，在场景演示过程中，仿真模块根据场景内容同时演示场景问题，受培训人员在观看过程中跟随演示内容通过控制模块作出相应的操作和解答，控制模块内设置有评价模块，受培训人员的操作和解答被所述评价模块计算评分。进一步，所述客户端由平板电脑或PC机构成，所述客户端可设置若干台。此时客户端内设置的控制模块由一个主控模块和若干个分控模块构成，设置在若干台客户端内。进一步，所述客户端通过无线传输方式和上位机进行交互信息收发。上位机中设置的仿真模块设置有音效文件模块、声音处理模块、3D模型模块、图像处理模块。进一步，所述演示模块设置有音效效果模块、3D图像融合模块、3D演示模块。进一步，所述音效效果模块包括功放、音箱；所述3D演示模块包括环形演示厅，演示厅内设置有环形投影屏幕、投影机组，所述音效效果模块也设置在环形演示厅内。进一步，所述投影机组设置在演示厅中央的顶架上，包括在水平方向环形均布的4组投影机组，每组投影机组包括2台投影仪。进一步，所述投影仪可投射360度立体图像或非立体图像，受培训人员配置3D眼镜观看立体图像投影。进一步，所述上位机设置有若干台。进一步，所述可编程中控机设置有无线接收器与所述客户端进行交互信息收发，所述演示模块配置有电源控制箱，所述电源控制箱也连接至可编程中控机。本技术矿山应急救援计算机仿真模拟与评价系统，具有以下优点:①该系统通过虚拟现实技术营造出逼真的灾害环境，按照预先设定的工作程序，完成抢险、排险、装备使用、伤员营救、恢复生产等工作和规定科目，使受培训人员身临其境，增强其灾害现场的真实感受；②该系统对《煤矿安全规程》中规定的应急救援装备可进行模拟培训说明，同时具有装备演示功能和模拟操作功能；③使用该系统对矿山工作人员进行系统训练，不仅可以提高受培训人员的应急救援实战能力，还可以对人员的心理承受能力及装备使用情况进行测试和评定，同时减少了采用真实装备进行训练带来的危险和不必要的浪费。④该系统可以同时对多个矿山工作人员进行培训，多个人员同时参与到一个场景中，以一个团队的形式模拟训练，更加接近矿山工作的实际情况。【专利附图】【附图说明】图1为本技术拓扑结构图；图2为本技术的环形演示厅的结构示意图；图3为本技术的模块化结构图；图4为本技术的使用流程示意图；图1-4中:1.主框架、1-1.顶架、1-2.吊装框架、2.投影幕布、3.入口、4.投影机组、5.平板电脑、6.电源控制箱、7.立体融合器、7-1.DVI数字视频信号线、8.上位机、9.上位机、10.可编程中控机、10-1.RS232串口信号线、11.无线接收器。【具体实施方式】为更进一步阐述本技术为达到预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图和较佳实施例，对本技术的结构、特征以及功效详细说明如后。如图1、图2、图3所示为本技术实施例之一，在该实施例中，矿山应急救援计算机仿真模拟与评价系统设置有360度环形演示厅，接受培训的矿山工作人员站在演示厅中央，系统通过计算机虚拟仿真技术和3D显示全方位呈现3D特效，可模拟多种井下灾害，如瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、冒顶、透水、火灾以及由此引发的继发性事故，并培训工作人员对相关灾区设备仪器的使用，如:氧气呼吸器、压缩氧自救器、自动苏生器、便携式气体检测仪、水泵等，达到评定和测量出受培训人员装备使用能力和心本文档来自技高网...

【技术保护点】
矿山应急救援计算机仿真模拟与评价系统，其特征在于，该系统包括设置有控制模块的客户端、设置有仿真模块的上位机、进行矿山事故场景演示的演示模块和作为总控制部件的可编程中控机，所述客户端通过有线或无线的方式与所述上位机、可编程中控机进行交互信息收发，所述上位机通过立体融合器连接所述演示模块，所述演示模块和立体融合器均连接可编程中控机。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨东星，计伟，张然，马惠丽，李俊明，程笑蕾，
申请(专利权)人：抚顺抚运安仪救生装备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：