虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在煤礦領(lǐng)域的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)在煤礦領(lǐng)域中的應(yīng)用河南理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院河南省高校礦山信息化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室?guī)追N虛擬現(xiàn)實(shí)虛擬環(huán)境虛擬房間虛擬汽車虛擬人虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)硬件配置示意圖：

幾種常用的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備：

高性能圖形計(jì)算機(jī)環(huán)形屏幕頭盔眼鏡三維顯示器三維鼠標(biāo)手套虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在煤礦領(lǐng)域中的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在煤礦安全培訓(xùn)中的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在煤礦應(yīng)用中的不足近期發(fā)展方向虛擬現(xiàn)實(shí)在礦山應(yīng)用案例1.虛擬現(xiàn)實(shí)在煤礦領(lǐng)域的應(yīng)用

與其他領(lǐng)域相比，煤炭企由于資金等條件的限制，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用研究顯得比較滯后，一直沒有能夠得到人們重視。直到20世紀(jì)90年代后期，隨著煤炭行業(yè)信息化進(jìn)程的日益加快，國內(nèi)外的研究人員才逐漸認(rèn)識到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于煤炭行業(yè)的重要性，并在理論和實(shí)際應(yīng)用方面做了探索性的研究。主要體現(xiàn)在：(l)礦井規(guī)劃、設(shè)計(jì)與輔助決策普陽露天煤礦五期改建規(guī)劃設(shè)計(jì)總平面布置圖1.虛擬現(xiàn)實(shí)在煤礦領(lǐng)域的應(yīng)用(2)井下作業(yè)模擬與設(shè)備操作訓(xùn)練

VR創(chuàng)造出的礦山生產(chǎn)環(huán)境具有逼真、交互的特點(diǎn)，可以模擬采礦作業(yè)過程和空間環(huán)境，適于井下作業(yè)模擬與虛擬培訓(xùn)。

系統(tǒng)提供了靈活的用戶界面，可以設(shè)定設(shè)備型號及數(shù)量、作業(yè)參數(shù)，也可選擇煤柱尺寸、回采巷道的數(shù)量和幾何參數(shù)等，而且可動態(tài)顯示房柱式生產(chǎn)系統(tǒng)的平面圖或三維立體圖。還可以通過對不同型號設(shè)備、不同開采參數(shù)下的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)模擬，從而達(dá)到優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)的目的

a.煤礦技能模擬操作實(shí)訓(xùn)臺b.采煤機(jī)模擬實(shí)訓(xùn)1.虛擬現(xiàn)實(shí)在煤礦領(lǐng)域的應(yīng)用

(3)井下環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估風(fēng)險(xiǎn)評估目前已成為現(xiàn)代礦山生產(chǎn)管理的重要工作，其主要內(nèi)容是評價人員對生產(chǎn)過程安全狀況的辨識。然而，識別井下復(fù)雜環(huán)境下的所有因素是困難的，常常會影響到風(fēng)險(xiǎn)分析的結(jié)果，甚至可能導(dǎo)致人為的失誤，造成災(zāi)難性后果。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展為風(fēng)險(xiǎn)評價提供了有效的手段。在計(jì)算機(jī)生成的虛擬環(huán)境中，可以交互式地對作業(yè)空間進(jìn)行多角度觀測，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程更加科學(xué)的評估。1.虛擬現(xiàn)實(shí)在煤礦領(lǐng)域的應(yīng)用(4)事故調(diào)查與分析在計(jì)算機(jī)里再現(xiàn)事故發(fā)生的過程，事故調(diào)查者可以從各種角度去觀測、析事故發(fā)生的經(jīng)過，找出事故發(fā)生的原因，包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)原因和現(xiàn)場人員的動作行為；同時可以通過交互式地改變VR環(huán)境中模型的參數(shù)或狀態(tài)，找到如何避免類似事故發(fā)生的途徑，制定相關(guān)預(yù)防措施。1.虛擬現(xiàn)實(shí)在煤礦領(lǐng)域的應(yīng)用(5)安全監(jiān)察與危險(xiǎn)識別通過基于VR的安全監(jiān)察與危險(xiǎn)識別訓(xùn)練系統(tǒng)，訓(xùn)練者在VR生成的虛擬作業(yè)現(xiàn)場導(dǎo)航，對各種動態(tài)目標(biāo)和靜態(tài)對象進(jìn)行觀察，以識別潛在的危險(xiǎn)、風(fēng)險(xiǎn)和行為;一經(jīng)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)源，使用者必須回答一系列相關(guān)問題，選擇出正確的危險(xiǎn)處理方法，實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練目標(biāo)。

諾丁漢大學(xué)開發(fā)的SAEF-VR系統(tǒng)是虛擬現(xiàn)實(shí)在安全監(jiān)察與危險(xiǎn)識別中的典型應(yīng)用之一。

參加訓(xùn)練者可以在虛擬場景中按頂板支護(hù)規(guī)程監(jiān)察頂板的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)潛在的危險(xiǎn)，如不正確安裝的螺栓、不正確的支架間距、滲水等。