第45卷第5期 2018年10月
矿业安全与环保
MINING SAFETY & ENVIRONMENTAL PROTECTION
侯建明，杨俊燕.基于虚拟现实技术开发的矿山救报虚拟仿真演练系统[J].矿业安全与环保，2018，45(5）：47-50
文章编号：10084495(2018)05004704 开发设计
Vol. 45 No. 5 Oct. 2018
基于虚拟现实技术开发的矿山救援虚拟仿真演练系统
候建明”，杨俊燕”
（1.四川省安全生产应急教援指挥中心，四川成都610000；2.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400039）
摘要：为提高矿山救援队伍的救灾实战能力，提升日常训练效果，基于Unity3D虚拟现实开发平台，结合救援演练内容，设计出矿山救援虚拟仿真演练系统实现框架。采用高质量建模技术建立救援模型和场景，在数据库数据管理的基础上，利用基于时间尺度的知识推理方法，实现火灾、水灾、煤与瓦斯突出、煤尘爆炸和顶板灾害等5种灾害动态场景的模拟和控制，采用IK骨骼控制、有机状态机技术实现系统交互控制。最终形成了基于虚拟现实技术的矿山救授虚报仿真演练系统，可为仿真演练技术在灾害救援领域的应用提供参考。
关键词：矿山款援；仿真；交互；动态灾害场量；知识推理
中图分类号：TD77X925;TP391.98
文献标志码：A
Virtual Simulation Training System of Mine Rescue based on Virtual RealityTechnology
HOU Jianming , YANG Junyan?
( 1. Sichuan Emergency Rescue Command Cener for Production Sofery, Chengda 610000, Chind;
2. CCTEG Chongqing Research Institute, Chongqing 400039, China)
Abstract : To improve the practical ability of disaster relief of mine rescue team and enhance the effect of routine training, the implementation plan of the mine rescue virtual simulation training system was designed based on the Unity 3D virtual reality development plaform and the content of rescue drill. Firstly, using high quality modeling techniques to build rescue models and scenarios; secondly, on the basis of data management in the database, using the knowledge reasoning method based on time seale, the simulation and control of five kinds of dynamic disaster scenarios including fire, flood, coal and gas outburst, coal dust explosion and roof disaster were realized, IK bone control and organic state machine technology were adopted to realize system interactive control. Finally , a mine rescue drill virtual simulation system based on virtual reality technology was realized, which provided a reference for the application of simulation training technology in disaster rescue.
Keywords : mine rescue; virtual simulation; interaction; dynamic disaster scene; knowledge reasoning
我国作为产煤大国，煤矿数量多、分布范围广，
矿并条件复杂多变，虽然近年来煤矿要全生产形势有所好转，但矿井灾害事故仍然时有发生。矿山救接队伍作为矿山行业专业的救助力量，在矿山灾害事故救援中发挥着至关重要的作用。而矿山救援队伍的应急反应、灾害处置、伤员救护等救援能力的增
收稿日期：2018-03-23;20180830修订
基金项目：中国煤炭科工集团有限公司科技创新基金面上项耳（2014MS031,2014MS032）
作者简介：侯建明（1965一），男，四川三台人，工程师，现主要从事煤矿安全生产应急管理及应急救提事故处理工作。
Email:313452862@ qq. com。万方数据
养，很大程度上取决于平时的培训演练效果[1]。
传统的救护队增训演练主要在演习巷道内进行，这种培训方式仅能实现灾害位置和灾变环境的简单示意，尚不能实现灾害环境的动态模拟，训练场所与现场灾变环境之间依然存在较大差距；且未能实现训练过程可视化和可控化，场景仿真程度较低，导致救援培训演练效果较差[2-3]。
随着虚拟仿真技术的发展，开发高逼真度、高沉浸感和便捷交互的矿山救援队伍培训演练仿真系统成为可能。基于Unity3D虚拟现实开发平台，参考《煤矿安全规程》和矿山救援规程》等规范文件，结合应急救援培训内容，设计开发了一套基于虚拟现
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