[實(shí)用新型]礦井瓦斯災(zāi)害仿真模擬培訓(xùn)演練系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020543046.5
• 申請(qǐng)日: 2010-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201877015U
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡千庭;趙善揚(yáng);李孝揆;劉林;楊俊燕;張銳睿;唐述明;張廣勛;王波;陳迪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G09B9/00
• 分類(lèi)號(hào): G09B9/00
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及礦井安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種針對(duì)礦井工人及救護(hù)隊(duì)員的瓦斯災(zāi)害模擬培訓(xùn)演練系統(tǒng)。

背景技術(shù)

礦井工作環(huán)境復(fù)雜，災(zāi)害多發(fā)，瓦斯是煤礦井下各種有毒有害氣體的總稱(chēng)，其中以甲烷為主，占80％以上。甲烷的密度為0.716kg/m3，為空氣密度的0.554倍，是無(wú)色、無(wú)味、可以燃燒和爆炸的氣體。它對(duì)人呼吸的影響與氮?dú)庀嗨疲梢允谷酥舷ⅲ煌瑫r(shí)又不同于氮?dú)猓哂锌扇夹约氨ㄐ浴Ｍ咚箤?duì)人的危害主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：爆炸、突出、窒息和燃燒。瓦斯災(zāi)害容易造成群死群傷的重大事故。為了降低礦井事故對(duì)人的災(zāi)害，中國(guó)相關(guān)安全法規(guī)中規(guī)定了礦山需對(duì)職工進(jìn)行安全教育、培訓(xùn)，未經(jīng)安全教育、培訓(xùn)的，不得上崗作業(yè)。但是目前的安全教育中通常是以傳統(tǒng)的課堂授課或文字材料的方式，不能構(gòu)建相應(yīng)的虛擬現(xiàn)實(shí)仿真環(huán)境，顯得不夠直觀，不能給被培訓(xùn)者以深刻的印象。

公開(kāi)號(hào)為CN1821548A的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)了一種礦井下自然災(zāi)害模擬系統(tǒng)，其設(shè)置在廢棄巷道或巷道模型內(nèi)，用以模擬礦井下的自然災(zāi)害，但其不是虛擬現(xiàn)實(shí)仿真環(huán)境，而是在真實(shí)的巷道內(nèi)布置模擬系統(tǒng)，布置難度較大，受環(huán)境影響較大，而且其只是模擬自然災(zāi)害，攝像后將圖像信號(hào)傳出供人觀看，不能讓人身臨其境，不能做到人機(jī)交互和互動(dòng)，也不能對(duì)演練結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種礦井瓦斯災(zāi)害仿真模擬培訓(xùn)演練系統(tǒng)，能模擬瓦斯爆炸、燃燒的災(zāi)害情形，讓人身臨其境，并能實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互和互動(dòng)，還可對(duì)演練結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：礦井瓦斯災(zāi)害仿真模擬培訓(xùn)演練系統(tǒng)，包括主控計(jì)算機(jī)、3D環(huán)幕放映子系統(tǒng)、人機(jī)交互子系統(tǒng)、同步互動(dòng)子系統(tǒng)、人體行為檢測(cè)子系統(tǒng)和人體生理監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，所述3D環(huán)幕放映子系統(tǒng)、人機(jī)交互子系統(tǒng)、同步互動(dòng)子系統(tǒng)、人體行為檢測(cè)子系統(tǒng)和人體生理監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)分別與主控計(jì)算機(jī)電聯(lián)接，所述同步互動(dòng)子系統(tǒng)包括強(qiáng)光燈、揚(yáng)聲裝置、震動(dòng)裝置、沖擊波發(fā)生裝置、高溫發(fā)生裝置和濃煙發(fā)生裝置。

進(jìn)一步，所述3D環(huán)幕放映子系統(tǒng)為偏振3D環(huán)幕放映子系統(tǒng)；

進(jìn)一步，所述偏振3D環(huán)幕放映子系統(tǒng)由120°環(huán)形銀幕和4臺(tái)投影設(shè)備組成，每2臺(tái)投影設(shè)備為一組，兩組投影設(shè)備分別與120°環(huán)形銀幕的左、右側(cè)相對(duì)設(shè)置；

進(jìn)一步，所述人機(jī)交互子系統(tǒng)由電子題板和無(wú)線耳麥組成；

進(jìn)一步，所述震動(dòng)裝置包括仿真模擬培訓(xùn)演練臺(tái)、至少4只氣缸，所述氣缸支撐于所述仿真模擬培訓(xùn)演練臺(tái)下，所述氣缸的活塞外套有減震彈簧；

進(jìn)一步，所述人體行為檢測(cè)子系統(tǒng)包括攝像裝置和分布設(shè)置的至少一個(gè)光電傳感裝置；

進(jìn)一步，所述人體生理監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)包括血壓傳感器、脈搏傳感器和呼吸頻率傳感器；

進(jìn)一步，所述人體生理監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)還包括無(wú)線收發(fā)裝置，所述無(wú)線收發(fā)裝置與主控計(jì)算機(jī)電聯(lián)接。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：采用計(jì)算機(jī)3D模擬仿真，虛擬現(xiàn)實(shí)等新技術(shù)，可對(duì)煤礦井工、救護(hù)隊(duì)員的安全意識(shí)、對(duì)瓦斯災(zāi)害事故的征兆預(yù)判、災(zāi)害發(fā)生時(shí)的心理和處置技能進(jìn)行培訓(xùn)，并給出相應(yīng)評(píng)價(jià)。針對(duì)煤礦井下瓦斯災(zāi)害預(yù)兆，發(fā)生過(guò)程及災(zāi)后環(huán)境場(chǎng)景的3D模擬，同步產(chǎn)生與模擬瓦斯爆炸、燃燒場(chǎng)景同步的聲、光、震動(dòng)、高溫、濃煙等災(zāi)害動(dòng)態(tài)環(huán)境，監(jiān)測(cè)被訓(xùn)人員的互動(dòng)行為，從而到達(dá)對(duì)被訓(xùn)人員的處置行為評(píng)判，以及監(jiān)測(cè)人體生理參數(shù)，以對(duì)被訓(xùn)者心理和生理狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

本實(shí)用新型的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)，和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本實(shí)用新型的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本實(shí)用新型的目標(biāo)和其它優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)，權(quán)利要求書(shū)，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說(shuō)明

圖1示出了礦井瓦斯災(zāi)害仿真模擬培訓(xùn)演練系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了礦井瓦斯災(zāi)害仿真模擬培訓(xùn)演練系統(tǒng)中震動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3示出了礦井瓦斯災(zāi)害仿真模擬培訓(xùn)演練系統(tǒng)中沖擊波發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1，礦井瓦斯災(zāi)害仿真模擬培訓(xùn)演練系統(tǒng)，包括主控計(jì)算機(jī)、3D環(huán)幕放映子系統(tǒng)、人機(jī)交互子系統(tǒng)、同步互動(dòng)子系統(tǒng)、人體行為檢測(cè)子系統(tǒng)和人體生理監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，所述3D環(huán)幕放映子系統(tǒng)、人機(jī)交互子系統(tǒng)、同步互動(dòng)子系統(tǒng)、人體行為檢測(cè)子系統(tǒng)和人體生理監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)分別與主控計(jì)算機(jī)電聯(lián)接。