[發(fā)明專利]多感知交互的油庫安全操作培訓方法

在審

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• 申請日: 2014-11-04
• 公開（公告）號: CN104376750A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設計）人: 王春;李磊;李智臨;劉剛;孫春媛;張嘉亮
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: G09B5/06
• 分類號: G09B5/06;G06F3/01
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 張惠明

技術領域

本發(fā)明涉及一種多感知交互的油庫安全操作培訓方法。

背景技術

油庫是儲存收發(fā)石油及其產(chǎn)品的倉庫。石油及其產(chǎn)品的易燃、易爆和易揮發(fā)等理化性質(zhì)，使油庫存在巨大的安全隱患。如果油庫受到各種不安全因素的激發(fā)，就會引發(fā)燃燒、爆炸、混油、漏油、中毒及設備損壞等事故，造成不必要的人身傷亡和經(jīng)濟損失。油庫事故從其誘因來看，除了技術事故是由于規(guī)章制度未作規(guī)定以及難以預見的技術原因造成的，其他責任事故和責任技術事故均是由于責任心不強、未嚴格遵守規(guī)章制度、缺乏業(yè)務知識、設備設施失修而又未采取有力措施造成的。由此可見，油庫責任事故和責任技術事故與從業(yè)人員的主觀因素息息相關，油庫從業(yè)人員既是導致油庫安全事故的主體，也是排除事故及其隱患的關鍵。據(jù)統(tǒng)計，在各類油庫事故中人的行為失誤導致的事故占94％。另外，很多事故中的人員傷亡是由于從業(yè)人員的應急處置措施不當而造成的。如果從業(yè)人員的可靠性高、擁有良好的事故處理能力，完全能夠避免責任事故和責任技術事故，大大降低油庫事故的發(fā)生頻率。

CN201110083845.8公開了一種油氣儲運油庫模擬系統(tǒng)及方法，它包括沙盤、觸摸屏和流程板，沙盤上設有油氣儲運設備以及連接儲運設備的管道，儲運設備的進出口管道中設置有控制閥和LED燈帶，采用沙盤和動畫等形式模擬油庫的工藝流程，學員在沙盤上所作的操作是否恰當也可以動態(tài)、實時和交互式地展示在流程板上,讓學員具有身臨其境的感覺,提高了培訓效果，降低了培訓成本。

目前油庫使用的培訓系統(tǒng)存在一些不足：軟件仿真主要以接線圖、數(shù)字圖表、設備照片和現(xiàn)場錄像方式等常規(guī)多媒體方式作為表現(xiàn)手段，其真實感、臨場感和表現(xiàn)力都有待改進，培訓效果不理想；虛擬培訓系統(tǒng)大部分以三維場景瀏覽和視覺交互為主，缺少利用虛擬現(xiàn)實硬件設備的交互。特別是在事故應急處置方面，傳統(tǒng)的演練方式要耗費大量的人力物力，而且演練的內(nèi)容具有一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是現(xiàn)有技術中真實感較差、互動性較弱、培訓質(zhì)量較差的問題，提供一種新的多感知交互的油庫安全操作培訓方法。該方法用于油庫安全操作培訓中，具有真實感較強、互動性較強、培訓質(zhì)量較好的優(yōu)點。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術方案如下：一種多感知交互的油庫安全操作培訓方法，在培訓裝置上進行多感知交互的油庫安全操作培訓，所述培訓裝置包括移動LED顯示屏(1)、體感攝像頭(2)、數(shù)據(jù)手套(3)、電腦終端(5)、音響設備(4)、三維操作培訓和三維消防演練模塊，所述LED顯示屏(1)與電腦終端(5)相連，所述體感攝像頭(2)包括獲取用戶形體和位置的景深傳感器和RGB攝像頭，并與信息轉換單元相連，信息轉換單元與骨骼綁定控制單元相連，骨骼綁定控制單元與電腦終端(5)相連；所述數(shù)據(jù)手套(3)通過計算手部各關節(jié)的姿態(tài)，用計算得到的數(shù)據(jù)驅動虛擬手部各關節(jié)的運動，進行虛擬手與被操作物體之間的碰撞檢測，依據(jù)抓取規(guī)則判斷虛擬手是否抓住被操作的物體；所述三維操作培訓和三維演練模塊實現(xiàn)角色在三維場景中的日常標準化操作培訓和事故狀態(tài)下的應急處置培訓；所述音響設備(4)與電腦終端中的聲音繪制單元相連，繪制場景中的聲音特效；3D場景渲染提供對基本幾何體的生成和渲染工作，存儲模型負責構造虛擬油庫場景和人物角色的動作驅動；在電腦終端(5)內(nèi)，骨骼綁定控制單元、手部動作控制單元、3D場景渲染、三維操作培訓和三維消防演練模塊集成一個虛擬的油庫培訓平臺，由中央處理器對上述單元進行處理運算，最終通過與之相連的LED顯示屏和音響設備進行同步顯示。

上述技術方案中，優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)手套(3)、LED顯示屏(1)、體感攝像頭(2)分別通過VGA視頻接口、音頻接口和USB接口與電腦終端相連。

所述數(shù)據(jù)手套(3)是一種多模式的虛擬現(xiàn)實硬件，通過軟件編程，可進行虛擬場景中物體的抓取、移動、旋轉等動作，也可以利用它的多模式性，用作一種控制場景漫游的工具。