矿井透水灾害仿真模拟培训演练系统技术方案

本实用新型专利技术涉及矿井安全技术领域，具体涉及一种针对矿井工人及救护队员的模拟培训演练系统，能让人身临其境，并能实现人机交互和互动，还可对演练结果进行评价；本实用新型专利技术的目的是这样实现的：矿井透水灾害仿真模拟培训演练系统，包括主控计算机、３Ｄ环幕放映子系统、人机交互子系统、同步互动子系统、人体行为检测子系统和人体生理监测子系统，所述３Ｄ环幕放映子系统、人机交互子系统、同步互动子系统、人体行为检测子系统和人体生理监测子系统分别与主控计算机电联接，所述同步互动子系统包括扬声装置和水淋装置。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及矿井安全
，具体涉及一种针对矿井工人及救护队员的模 拟培训演练系统。
技术介绍
矿井工作环境复杂，灾害多发，其中，矿井在建设和生产过程中，地面水和地下水 通过裂隙、断层、塌陷区等各种通道涌入矿井，当矿井涌水超过正常排水能力时，就造成矿 井水灾，通常也称为透水，透水事故是目前较多发，而且极容易造成群死群伤的灾害。为了 降低矿井事故对人的灾害，中国相关安全法规中规定了矿山需对职工进行安全教育、培训， 未经安全教育、培训的，不得上岗作业。但是目前的安全教育中通常是以传统的课堂授课或 文字材料的方式，不能构建相应的虚拟现实仿真环境，显得不够直观，不能给被培训者以深 刻的印象。公开号为CN1821M8A的中国技术专利申请公开说明书中公开了一种矿井下 自然灾害模拟系统，其设置在废弃巷道或巷道模型内，用以模拟矿井下的自然灾害，但其不 是虚拟现实仿真环境，而是在真实的巷道内布置模拟系统，布置难度较大，受环境影响较 大，而且其只是模拟自然灾害，摄像后将图像信号传出供人观看，不能让人身临其境，不能 做到人机交互和互动，也不能对演练结果进行评价。
技术实现思路
有鉴于此，为了解决上述问题，本技术提出一种矿井透水灾害仿真模拟培训 演练系统，能让人身临其境，并能实现人机交互和互动，还可对演练结果进行评价。本技术的目的是这样实现的矿井透水灾害仿真模拟培训演练系统，包括主 控计算机、3D环幕放映子系统、人机交互子系统、同步互动子系统、人体行为检测子系统和 人体生理监测子系统，所述3D环幕放映子系统、人机交互子系统、同步互动子系统、人体行 为检测子系统和人体生理监测子系统分别与主控计算机电联接；所述同步互动子系统包括 扬声装置和水淋装置。进一步，所述水淋装置有电磁阀开关，所述电磁阀开关与主控计算机电联接；进一步，所述3D环幕放映子系统由120°环形银幕和4台投影设备组成；进一步，所述人机交互子系统由电子题板和无线耳麦组成；进一步，所述人体行为检测子系统包括摄像装置和分布设置的至少一个光电传感装置；进一步，所述人体生理监测子系统包括血压传感器、脉搏传感器和呼吸频率传感 器；进一步，所述人体生理监测子系统还包括无线收发装置，所述无线收发装置与主 控计算机电联接。本技术的优点在于采用计算机3D模拟仿真，虚拟现实等新技术，可对煤矿井工，救护队员的安全意识，煤矿灾害事故征兆预判，灾害发生时的心理和处置技能进行培 训，并给出相应评价。针对煤矿井下透水灾害预兆，发生过程及灾后环境场景的3D模拟，同 步产生与透水场景同步的声、淋水等灾害动态环境，监测被训人员的互动行为，从而到达对 被训人员的处置行为评判，以及监测人体生理参数，以对被训者心理和生理状况进行评价。本技术的其它优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐 述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或 者可以从本技术的实践中得到教导。本技术的目标和其它优点可以通过下面的说 明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明图1示出了矿井透水灾害仿真模拟培训演练系统的结构示意图。具体实施方式以下将结合附图，对本技术的具体实施方式进行说明。参见图1，矿井透水灾害仿真模拟培训演练系统，包括主控计算机、3D环幕放映子 系统、人机交互子系统、同步互动子系统、人体行为检测子系统和人体生理监测子系统，所 述3D环幕放映子系统、人机交互子系统、同步互动子系统、人体行为检测子系统和人体生 理监测子系统分别与主控计算机电联接。所述3D环幕放映子系统由120°环形银幕和4台投影设备组成，可投影3D影像， 现场沉浸感强；所述人机交互子系统由电子题板和无线耳麦组成，可进行人机互动，将灾害现场 参数和情况通过电子题板和/或无线耳麦传输给被训者，被训者亦可通过电子题板和无线 耳麦回答相关问题，以确定其对灾害预兆的判断能力；所述同步互动子系统包括扬声装置和水淋装置，用以同步制造灾害现场的声音和 水淋等灾害动态环境，以增强体验；所述扬声装置包括功率放大和扬声器。当屏幕出现有声 音的场景时，由控制系统控制，同步播放相应的声音效果；所述水淋装置有电磁阀开关，所 述电磁阀开关与主控计算机电联接。所述人体行为检测子系统包括摄像装置和光电传感装置，所述光电传感装置为对 射式红外传感器，分布式安装在培训演练现场，当人体移动时，人体会挡住光线，从而检测 出人体的移动，通过图像识别分析摄像装置获得的图像中的人体移动数据，并综合光电传 感装置获得的人体移动数据，作出评判。所述人体生理监测子系统包括血压传感器、脉搏传感器、呼吸频率传感器和无线 收发装置，血压传感器、脉搏传感器和呼吸频率传感器获得的数据通过无线收发装置发射 到主控计算机，主控计算机可通过这些数据对被训者的生理和心理状况进行评估。以上所述仅为本技术的优选实施例，并不用于限制本技术，显然，本领域 的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这 样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之 内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。权利要求1.矿井透水灾害仿真模拟培训演练系统，其特征在于包括主控计算机、3D环幕放映 子系统、人机交互子系统、同步互动子系统、人体行为检测子系统和人体生理监测子系统， 所述3D环幕放映子系统、人机交互子系统、同步互动子系统、人体行为检测子系统和人体 生理监测子系统分别与主控计算机电联接，所述同步互动子系统包括扬声装置和水淋装置。2.如权利要求1所述的矿井透水灾害仿真模拟培训演练系统，其特征在于所述水淋 装置有电磁阀开关，所述电磁阀开关与主控计算机电联接。3.如权利要求1所述的矿井透水灾害仿真模拟培训演练系统，其特征在于所述3D环 幕放映子系统由120°环形银幕和4台投影设备组成。4.如权利要求1所述的矿井透水灾害仿真模拟培训演练系统，其特征在于所述人机 交互子系统由电子题板和无线耳麦组成。5.如权利要求1所述的矿井透水灾害仿真模拟培训演练系统，其特征在于所述人体 行为检测子系统包括摄像装置和分布设置的至少一个光电传感装置。6.如权利要求1所述的矿井透水灾害仿真模拟培训演练系统，其特征在于所述人体 生理监测子系统包括血压传感器、脉搏传感器和呼吸频率传感器。7.如权利要求6所述的矿井透水灾害仿真模拟培训演练系统，其特征在于所述人体 生理监测子系统还包括无线收发装置，所述无线收发装置与主控计算机电联接。专利摘要本技术涉及矿井安全
，具体涉及一种针对矿井工人及救护队员的模拟培训演练系统，能让人身临其境，并能实现人机交互和互动，还可对演练结果进行评价；本技术的目的是这样实现的矿井透水灾害仿真模拟培训演练系统，包括主控计算机、3D环幕放映子系统、人机交互子系统、同步互动子系统、人体行为检测子系统和人体生理监测子系统，所述3D环幕放映子系统、人机交互子系统、同步互动子系统、人体行为检测子系统和人体生理监测子系统分别与主控计算机电联接，所述同步互动子系统包括扬声装置和水淋装置。文档编号G09B9/00GK201820374SQ20102054286公开日2本文档来自技高网...

【技术保护点】
矿井透水灾害仿真模拟培训演练系统，其特征在于：包括主控计算机、３Ｄ环幕放映子系统、人机交互子系统、同步互动子系统、人体行为检测子系统和人体生理监测子系统，所述３Ｄ环幕放映子系统、人机交互子系统、同步互动子系统、人体行为检测子系统和人体生理监测子系统分别与主控计算机电联接，所述同步互动子系统包括扬声装置和水淋装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡千庭，赵善扬，李孝揆，刘林，杨俊燕，张锐睿，唐述明，张广勋，王波，陈迪，
申请(专利权)人：煤炭科学研究总院重庆研究院，
类型：实用新型
国别省市：85[中国|重庆]