三維培訓(xùn)系統(tǒng)與虛擬實(shí)訓(xùn)方案

模擬演習(xí)與3D培訓(xùn)系統(tǒng)方案

煤科集團(tuán)沈陽(yáng)研究院有限企業(yè)

2023/2/28

一、模擬演習(xí)技術(shù)資料

DMX-135A仿真模擬與演習(xí)評(píng)價(jià)系統(tǒng)闡明

1.系統(tǒng)型號(hào)

DMX-135A

"T__

通道長(zhǎng)度

2.系統(tǒng)簡(jiǎn)介

“3D-VR煤礦事故仿真和安全培訓(xùn)

演習(xí)系統(tǒng)”是我院與澳大利亞新南威爾

士大學(xué)合作開(kāi)發(fā)的一套應(yīng)用于煤礦安全培訓(xùn)日勺大型沉浸式仿真演習(xí)

系統(tǒng)。我院通過(guò)借助UNSW（新南威爾士大學(xué)）的世界領(lǐng)先技術(shù)及軟硬件

平臺(tái)，開(kāi)發(fā)出符合我國(guó)國(guó)情的煤礦安全培訓(xùn)模塊。本系統(tǒng)可由危險(xiǎn)識(shí)

別、災(zāi)害模擬、自救逃生、救護(hù)救援等多種安全培訓(xùn)模塊構(gòu)成，本系

統(tǒng)模塊是按照國(guó)家煤礦安全規(guī)程和新編煤礦安全技術(shù)培訓(xùn)教材編制

而成。采用虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)、360度環(huán)屏投影播放技術(shù)、12.1

圍繞立體聲技術(shù)、3D電影技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同處理技術(shù)為煤礦工人

安全和技能培訓(xùn)提供一流的“沉浸式”培訓(xùn)環(huán)境，將安全培訓(xùn)裝備

和質(zhì)量提高到一種嶄新的水平。

機(jī)電設(shè)備虛擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)

。采蝴二_統(tǒng)

Perfect*

通過(guò)使用本系統(tǒng)，創(chuàng)立一種逼真的虛擬現(xiàn)實(shí)世界，使學(xué)員在體驗(yàn)

多種真實(shí)場(chǎng)景同步，學(xué)習(xí)各模塊有關(guān)操作知識(shí)，認(rèn)識(shí)災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)

展過(guò)程及危害，并通過(guò)問(wèn)答式的交互學(xué)習(xí)，迅速掌握每個(gè)模塊的操作

環(huán)節(jié)及要點(diǎn)。從而提高礦工的整體技術(shù)水平、思想素質(zhì)、及多種突發(fā)

狀況的應(yīng)對(duì)能力，從而使煤礦整體操作能力及防備意識(shí)得到提高，真

正進(jìn)入規(guī)范化管理階段，減少多種事故發(fā)生的概率。

DMX-135A多功能模擬訓(xùn)練系統(tǒng)通道總長(zhǎng)135米，分三層，意在通

過(guò)仿真救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的嚴(yán)峻條件，人為設(shè)置測(cè)試科目，使訓(xùn)練人員背負(fù)呼

吸器，在黑暗、噪音、濃煙、高溫的模擬條件下，按照預(yù)先設(shè)定的工

作程序，完畢對(duì)的穿越多種障礙，并按規(guī)定動(dòng)作完畢搶險(xiǎn)、傷員營(yíng)救

等工作。它可以測(cè)量出訓(xùn)練人員最大身體承受能力和心理承受能力，

評(píng)估受訓(xùn)人員能否對(duì)的使用呼吸器及搶險(xiǎn)救援任務(wù)等的完畢狀況。

使用該訓(xùn)練系統(tǒng)對(duì)救護(hù)隊(duì)員進(jìn)行常常性的訓(xùn)練，可以增長(zhǎng)多種救

援裝備的使用經(jīng)驗(yàn)，提高在多種復(fù)雜環(huán)境下口勺搶險(xiǎn)救援能力，增強(qiáng)救

護(hù)隊(duì)員的身體素質(zhì)及心理素質(zhì)，從而使受訓(xùn)人員在搶險(xiǎn)救援時(shí)實(shí)戰(zhàn)過(guò)

程中提高其在突發(fā)事故時(shí)的作戰(zhàn)能力、應(yīng)變能力和心理承受能力，最

終到達(dá)保護(hù)自身安全，順利完畢搶險(xiǎn)救援任務(wù)的目的。

3.技術(shù)指標(biāo)

3.1環(huán)境條件

環(huán)境溫度：0?40℃；

相對(duì)濕度：40%?70%；

溫度變化率：不不小于10℃/h,且不得結(jié)露；

大氣壓力：80-106kPa；

3.2供電電源

額定電壓：380V,容許偏差±10%；

諧波：不不小于5%；

頻率：50Hz,容許偏差±5%；

3.3系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)由如下部分構(gòu)成：

?金屬柵網(wǎng)訓(xùn)練主體

?模擬訓(xùn)練SCADA系統(tǒng)

。步進(jìn)跟蹤子系統(tǒng)

。煙熱模擬子系統(tǒng)

。視像監(jiān)控子系統(tǒng)

。聲光控制子系統(tǒng)

。體能測(cè)試子系統(tǒng)

。急救訓(xùn)練子系統(tǒng)

O體征遙測(cè)及毒氣偵檢子系統(tǒng)

?？刂萍帮@示子系統(tǒng)

3.4系統(tǒng)構(gòu)成特點(diǎn)

3.4.1.多功能模擬訓(xùn)練系統(tǒng)構(gòu)成一種SCADA系統(tǒng)，由主站和遠(yuǎn)程終端

構(gòu)成。

重要優(yōu)

★由多種分散獨(dú)立的子系統(tǒng)集合成一種大系統(tǒng)。

3.4.2.煙霧系統(tǒng)、環(huán)境升溫系統(tǒng)、背景光源系統(tǒng)、步進(jìn)跟蹤系統(tǒng)、

電力開(kāi)關(guān)模擬、氣體泄漏模擬等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過(guò)485總線與現(xiàn)場(chǎng)控制

終端連接。

重要優(yōu)勢(shì)：

★485通訊方式適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，可減少布線，提高系統(tǒng)可靠性。

3.4.3.所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備所有通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制。設(shè)備控制分

為兩級(jí)，第一級(jí)控制：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)控制終端觸摸屏。第二級(jí)控制：通

過(guò)中控主機(jī)。

重要優(yōu)勢(shì)：

★所有設(shè)備參數(shù)集中顯示、運(yùn)算、控制、管理。

現(xiàn)場(chǎng)觸摸屏一設(shè)備監(jiān)控1

3.4.4,步進(jìn)跟蹤子系統(tǒng)特點(diǎn)

1).采用平面天線感應(yīng)傳感器進(jìn)行人員定位。

重要優(yōu)勢(shì)：

?采用非接觸檢測(cè)。

?不受環(huán)境溫度、濕度、噪聲、光線等影響。適合惡劣環(huán)境下工

作。

?抗干擾能力強(qiáng)，性能穩(wěn)定可靠。完全克服了“地板壓力傳感器”

或“地板柔性傳感器”的可靠性低、使用壽命短等致命缺陷。

2).步進(jìn)跟蹤軌跡與訓(xùn)練視頻同屏顯示。使訓(xùn)練過(guò)程更直觀，更具有

可欣賞性。

各系統(tǒng)詳細(xì)配置表：

3.5系統(tǒng)功能及技術(shù)參數(shù)

3.5.1金屬柵網(wǎng)通道

金屬柵網(wǎng)通道為模塊式金屬制造的I結(jié)實(shí)籠體構(gòu)成日勺復(fù)雜通道，通

道總長(zhǎng)135米，分三層，按照國(guó)家應(yīng)急救援中心原則模擬巷道高度設(shè)

計(jì)，底層層高1米、二層高2.0m、三層高2.0米，出入口共四個(gè)均設(shè)在

底層。根據(jù)空間條件及顧客的不一樣規(guī)定可作調(diào)整、變換和功能的擴(kuò)

展?；\體由構(gòu)造鋼構(gòu)成框架，籠體四面由邊網(wǎng)封閉，在三層的通道中，

設(shè)置有多種人為路障增長(zhǎng)訓(xùn)練難度。

框架上和轉(zhuǎn)角處設(shè)置方位指示燈，用于引導(dǎo)訓(xùn)練人員辨明前進(jìn)方

向。

金屬通道所有邊網(wǎng)都可迅速拆卸，用于訓(xùn)練人員在出現(xiàn)意外狀況

時(shí)救護(hù)使用。在通道出口附近設(shè)有電磁活動(dòng)門(mén)，通過(guò)調(diào)整活動(dòng)門(mén)的位

置，可變化出不一樣的線路。

a）通道總長(zhǎng)：135m

b）障礙設(shè)置

“軟梯”、“滑竿”、“爬繩”、“豎井”貫穿一至三層

“爬梯”和“長(zhǎng)斜梯”貫穿二至三層

“短斜梯”貫穿一至二層

“巷道”設(shè)置在三層，總長(zhǎng)4米，包括斜巷和平巷

“獨(dú)木橋”設(shè)置在三層，總長(zhǎng)4米

“圓筒”設(shè)置在底層，內(nèi)徑600mm，總長(zhǎng)4米

“H形隔斷”、“V形隔斷”、“菱形隔斷”、“模擬塌方”、

“電子陷阱”等障礙分布于一至三層。

管路堵漏模擬裝置、破拆模擬裝置（包括鋼筋、板材日勺破拆）、

電力故障模擬裝置等路障。

c）電磁門(mén)參數(shù)：

供電電源：直流12V

鎖緊力：2280Kg

3.5.2模擬訓(xùn)練SCADA系統(tǒng)

DMX-135A多功能模擬訓(xùn)練系統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)成一種SCADA

(SupervisoryControlandDataAcquisition)系統(tǒng)，全名為

數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。由主站和遠(yuǎn)程終端(RTU)構(gòu)成。重要

由步進(jìn)跟蹤子系統(tǒng)、煙熱模擬子系統(tǒng)、視像監(jiān)控子系統(tǒng)、聲光模

擬子系統(tǒng)、體能測(cè)試子系統(tǒng)、醫(yī)療急救子系統(tǒng)、體征遙測(cè)及毒氣

偵檢子系統(tǒng)、控制及顯示子系統(tǒng)構(gòu)成。

3.5.2.1步進(jìn)跟蹤子系統(tǒng)

在訓(xùn)練過(guò)程中，指揮員及觀摩者需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)訓(xùn)練人員的工作狀

態(tài)，或當(dāng)訓(xùn)練人員出現(xiàn)異常時(shí)，需要緊急采用救援措施。在行進(jìn)線路

上安裝了帶感應(yīng)傳感器，只要有人通過(guò)，即可在控制臺(tái)上顯示出訓(xùn)練

者所在的位置。這樣雖然訓(xùn)練中漆黑一片或充斥煙霧，監(jiān)控人員仍能

掌握受訓(xùn)人員所處位置。

感應(yīng)傳感器產(chǎn)生的電信號(hào)通過(guò)遠(yuǎn)程I/O模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過(guò)

RS485網(wǎng)絡(luò)傳送到中控計(jì)算機(jī)，由專(zhuān)用監(jiān)控軟件完畢顯示、記錄、分

析、對(duì)比等功能。

a）實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入端135個(gè)感應(yīng)傳感器的開(kāi)關(guān)量檢測(cè)。

b）步進(jìn)跟蹤軟件功能

實(shí)現(xiàn)與可編程I/O模塊雙向通訊。

步進(jìn)跟蹤過(guò)程時(shí)顯示記錄；

訓(xùn)練人員信息錄入：編號(hào)，姓名、年齡、部門(mén)、裝備等；

顯示訓(xùn)練人員的視頻圖像；

顯示訓(xùn)練人員的體征參數(shù)；

線路的新建和修改；

選擇訓(xùn)練線路、裝備、啟動(dòng)/停止訓(xùn)練過(guò)程、對(duì)訓(xùn)練成果評(píng)分;

參數(shù)設(shè)置，包括：每條線路的及格和滿分時(shí)間，每次犯規(guī)扣分

分值、攜帶裝備的難度系數(shù)、體征參數(shù)的權(quán)重系數(shù)。

訓(xùn)練成績(jī)的歷史記錄查詢(xún)、記錄、報(bào)表打印。

可以同步對(duì)多名訓(xùn)練人員進(jìn)行綜合評(píng)分。

步進(jìn)跟蹤軟件主界面

窗

b

a■靖或?壽蚊?承

訓(xùn)練人員犯規(guī)記錄

訓(xùn)練線路編輯

<*>

人員管理

參數(shù)設(shè)定

3.5.2.2煙熱模擬子系統(tǒng)

煙熱模擬子系統(tǒng)的重要功能是實(shí)現(xiàn)主訓(xùn)練室煙、熱、狀態(tài)顯示、

設(shè)備控制。該系統(tǒng)以工業(yè)觸摸屏作為人機(jī)界面，用遠(yuǎn)程I/O模塊作為

RTU,并將所有現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控信號(hào)通過(guò)RS485總線傳給中控主機(jī)。

a）發(fā)煙裝置參數(shù)

發(fā)熱管功率：3000W

最大噴射距離：20m

煙霧量:400m3/min

b）熱風(fēng)機(jī)參數(shù)

電源電壓：380V

風(fēng)量：800m3/h

功率：12023W

出口風(fēng)速：5m/s

溫度范圍：50-200℃

3.5.2.3視像監(jiān)控子系統(tǒng)

視像監(jiān)控系統(tǒng)由訓(xùn)練系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的多種視像監(jiān)控點(diǎn)構(gòu)成，保證監(jiān)

控區(qū)域無(wú)死角和實(shí)現(xiàn)完全黑暗狀況下日勺監(jiān)控。包括紅外攝像機(jī)，熱成

像攝像機(jī)以及與之相配套日勺云臺(tái)、云臺(tái)解碼器。攝像機(jī)不僅在正常光

照下可以使用，還可在黑暗、濃煙和高溫環(huán)境下監(jiān)控訓(xùn)練活動(dòng)。硬盤(pán)

錄像機(jī)可將整個(gè)訓(xùn)練過(guò)程錄制下來(lái)，并可在監(jiān)視器上回放。音視頻信

號(hào)能通過(guò)局域網(wǎng)或因特網(wǎng)傳到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上。

a）紅外云臺(tái)攝像機(jī)參數(shù)

電源電壓：12V±5%

辨別率：420TVL

信噪比：252dB

白平衡方式：自動(dòng)

CCD元件：Sony1/3英寸

伽馬校正：0.45

同步方式：內(nèi)同步

b）熱成像云臺(tái)攝像機(jī)參數(shù)

辨別率：320X240

波長(zhǎng)范圍：8?13Hm

熱敏捷度（NETD）：<0.085℃

幀頻：7.5Hz

啟動(dòng)時(shí)間：W7秒

功率：<6W

工作電壓：14?32VDC

c）云臺(tái)解碼器參數(shù)

電源電壓：220VAC±10%

云臺(tái)驅(qū)動(dòng)電壓：24VAC±10%

輸出功率：15W

工作溫度：-20C?70℃

d）硬盤(pán)錄像機(jī)參數(shù)

視頻采集輸入：16路

音頻采集輸入：16路與視頻同步

采集幀數(shù)：24幀/秒

F陽(yáng)研究院多雕煙轆糊繇統(tǒng)加卜08Tl5:36國(guó)

源殿髓

O???

多屏模丈

O

說(shuō)明：

1**悔瑞麗做順施

2喉M福技膘赳池

3醺茂＜30川州

視頻監(jiān)控軟件界面

3.5.2.4聲光模擬子系統(tǒng)

聲光模擬子系統(tǒng)是為了渲染火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的模擬效果，通過(guò)設(shè)備中配

置的功率放大器和音箱，將預(yù)先錄制的現(xiàn)場(chǎng)背景噪音通過(guò)電腦軟件播

放出來(lái)，強(qiáng)化訓(xùn)練室的擬音效果。通過(guò)多種燈源及聲光控制軟件預(yù)先

設(shè)定的程序，形成明暗變幻、炮彩斑斕光效，以強(qiáng)化訓(xùn)練室的實(shí)戰(zhàn)效

果。

在訓(xùn)練過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)監(jiān)控室內(nèi)指揮員與主訓(xùn)練室受訓(xùn)人員對(duì)

話，在主訓(xùn)室和中控室內(nèi)分別設(shè)置麥克風(fēng)和對(duì)講音箱。指揮員可以向

各有關(guān)位置公布命令。

a）功率放大器參數(shù)

電源輸入：AC220V50HZ叵巴

輸出功率：1200W

輸出頻率：20?20230Hz

信噪比：85dB

b)大功率音箱參數(shù)

揚(yáng)聲器直徑：15〃

敏捷度：97dBW/m

頻率響應(yīng)：40?20230Hz

c)壁掛對(duì)講音箱參數(shù)

工作電壓70/100V

額定功率30W

最大聲壓級(jí)104土2dB

有效頻率范圍75Hz?20kHz

d）閃燈參數(shù)

電源：220V/50Hz

功率:1500WX2

燈管壽命：2100萬(wàn)次

e）彩燈參數(shù)

功率：300-500W

色溫：3000K

f）方位指示燈參數(shù)

電源電壓：DC12V

發(fā)光元件：LED矩陣

工作溫度：-20C?70℃

3.5.2.5控制及顯示子系統(tǒng)

基本配置:

大屏幕子系統(tǒng)重要由12個(gè)12”監(jiān)視器、4個(gè)46”大屏幕監(jiān)視器構(gòu)成

電視墻。在大屏幕上可顯示現(xiàn)場(chǎng)視頻信號(hào)及中控室內(nèi)各計(jì)算機(jī)顯示畫(huà)

面。系統(tǒng)設(shè)備監(jiān)控分為當(dāng)?shù)胤绞胶瓦h(yuǎn)程方式。在主訓(xùn)室安裝兩個(gè)機(jī)柜,

所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都與電氣柜和控制柜連接。通過(guò)機(jī)柜上的觸摸屏可顯示

設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、手動(dòng)控制設(shè)備起停、運(yùn)行自動(dòng)控制程序。

1,然風(fēng)機(jī)2,熱風(fēng)機(jī)

當(dāng)前用戶

*工程師

2,圖機(jī)

1??網(wǎng)控制方式

本檢操作

樂(lè)進(jìn)風(fēng)視

當(dāng)前癖

1,入口2,入口8人口4,入口

3,熱風(fēng)機(jī)“然風(fēng)機(jī)

00E同

用戶登錄11本地操傳11*?悝捶=11設(shè)備操作11步進(jìn)跟蹤11電磁門(mén)11照明燈、警燈、方向燈

現(xiàn)場(chǎng)觸摸屏

3.5.2.6體能測(cè)試子系統(tǒng)

體能測(cè)試子系統(tǒng)（含電動(dòng)跑步機(jī)、動(dòng)感單

車(chē)、橢圓機(jī)、健身車(chē)、磁控踏步機(jī)和十站位綜合訓(xùn)練器)，為系統(tǒng)訓(xùn)

練人員提供體能訓(xùn)練及測(cè)試設(shè)備，并對(duì)測(cè)試成果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3.5.2.7急救訓(xùn)練子系統(tǒng)

a)MZS-30自動(dòng)蘇生器

氧氣瓶額定工作壓力20MPa

氧氣瓶容積1L

自動(dòng)肺調(diào)整范圍12?26L/min

吸痰引射壓力值W-60kPa

自動(dòng)呼吸供氣量215L/min

外形尺寸420X330X160mm

質(zhì)量8kg

b)AJl自動(dòng)蘇生器校驗(yàn)儀

正壓力測(cè)定范圍：1.47kPa?3.43kPa,

負(fù)壓力測(cè)定范圍：-1.27kPa-2.94kPa,

引射壓力值范圍：-101.29kPa,

流量測(cè)定范圍：2.66-26.6L/min,

儀器質(zhì)量W7.5kg,

尺寸(mm)270X260X420

c)模擬人

高下電平應(yīng)符合：0?0.15V、1?4.8V

人工口吹氣持續(xù)時(shí)間＞1秒

人工口吹潮氣量：700?1000ml

人工胸外按深度：40?50mm

單雙人吹氣、按壓比值：30:2

單雙人循環(huán)周期：5個(gè)周期/2min

頸動(dòng)脈搏動(dòng)次數(shù)：60次/min

自動(dòng)肺呼吸頻率：14?16次/min

氣管插管有聲音提醒、吸痰聲音提醒

3.5.2.8體征遙測(cè)及毒氣偵檢子系統(tǒng)

?TE-4000X體征遙測(cè)系統(tǒng)

由一臺(tái)主機(jī)和8臺(tái)隨身機(jī)構(gòu)成，可同步監(jiān)測(cè)8個(gè)受訓(xùn)人員。主機(jī)可

實(shí)時(shí)顯示手持監(jiān)護(hù)儀采集的生理參數(shù)、波形和手持機(jī)電量狀態(tài)。隨身

機(jī)體積小巧，易于攜帶。

a）體征遙測(cè)主機(jī)

電源：220V±22V,50/60Hz±lHz

監(jiān)測(cè)人數(shù)：8人

顯示分辯率：1024X768

顯示波形：ECG、SPO2、RESP

波形顯示顏色：任選

數(shù)據(jù)顯示：心率、血氧飽和度、血壓、

呼吸率、體溫

血壓顯示范圍：OmmHg?270nlmHg

血壓測(cè)量精度：±3mirHg

呼吸顯示范圍：2次/分?100次/分

呼吸測(cè)量精度：±2次/分

脈搏顯示范圍：0次/分?254次/分

脈搏測(cè)量精度：±2次/分

體溫顯示范圍：0℃?50℃

體溫測(cè)量精度：±0.2℃

心電ECG導(dǎo)聯(lián)：I、II、III

心電掃描速度：25mm/s、50mm/s

心電采樣率：100s/s

心電帶寬：0.5?75Hz(3dB)

共?？酥票?80dB

SP02顯示范圍：0%?99%

SP02顯示分辯率：1%

SP02測(cè)量精度：±3%

b)隨身機(jī)技術(shù)參數(shù)：

電源：DC6V

電池規(guī)格：4節(jié)AA電池

持續(xù)工作時(shí)間：12小時(shí)

顯示尺寸：50X16mm

顯示分辯率：128X32mm

顯示波形：ECG、SP02、RESP可選

數(shù)據(jù)顯示：心率、血氧飽和度、血壓、呼吸率、體溫

?模擬災(zāi)害環(huán)境參數(shù)偵檢系統(tǒng)

模擬災(zāi)害環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件、模擬災(zāi)害環(huán)境參數(shù)發(fā)生器和

若干個(gè)模擬災(zāi)害環(huán)境多參數(shù)測(cè)試儀構(gòu)成。系統(tǒng)采用無(wú)線發(fā)射與接受模

式，系統(tǒng)軟件可人工或隨機(jī)生成模擬環(huán)境參數(shù)，通過(guò)發(fā)射器采用無(wú)線

方式發(fā)射出去，信號(hào)可覆蓋200nl的范圍。測(cè)試儀體積小巧，易于攜帶,

抗干擾能力強(qiáng)，持續(xù)工作時(shí)間不少于8小時(shí)，可同步接受5種模擬氣體

濃度參數(shù)并在液晶屏上顯示，記錄數(shù)據(jù)可斷電保持。

系統(tǒng)構(gòu)成：PC主機(jī)、2個(gè)發(fā)射器、8個(gè)手持測(cè)試儀

通信方式：無(wú)線發(fā)送接受

發(fā)射器發(fā)射距離：200m

發(fā)射器接口方式：USB方式與主機(jī)相連

發(fā)射器發(fā)射功率：WIOmW

測(cè)試儀接受敏捷度：^-105dbm

測(cè)試儀重量：250g

測(cè)試儀辨別率：128X64

測(cè)試儀存儲(chǔ)量：10組模擬參數(shù)

模擬參數(shù)：一氧化碳0?lOOOppm二氧化碳0-5%

氧氣0-30%甲烷0?4%

硫化氫0~100ppm

二、三維虛擬仿真培訓(xùn)中心建設(shè)方案

一、引言

三維虛擬仿真培訓(xùn)中心培訓(xùn)理念：

引入先進(jìn)的教學(xué)手段和措施，以學(xué)員為主體，教師為主導(dǎo)，質(zhì)量

為主線，技能培養(yǎng)為關(guān)鍵，重視基礎(chǔ)知識(shí)，實(shí)踐技能和基本素質(zhì)的培

養(yǎng)。

三維虛擬仿真培訓(xùn)中心建設(shè)思緒：

三維虛擬仿真培訓(xùn)中心建設(shè)的總體思緒是從煤礦與安全行業(yè)的

技術(shù)特點(diǎn)和人才需求出發(fā)，以加強(qiáng)基礎(chǔ)、重視素質(zhì)、培養(yǎng)能力、鼓勵(lì)

創(chuàng)新的目的，大力推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)培訓(xùn)體系；強(qiáng)化培訓(xùn)措施和手段的改

革與創(chuàng)新。

三維虛擬仿真培訓(xùn)中心建設(shè)目的：

緊密的結(jié)合礦井生產(chǎn)實(shí)際，不停探索和建設(shè)具有行業(yè)特色的實(shí)踐

教學(xué)培訓(xùn)體系，樹(shù)立科學(xué)合理的培訓(xùn)措施和教學(xué)模式，完善多種考核

體系，建設(shè)高素質(zhì)安全、技能培訓(xùn)梯隊(duì)，切實(shí)的提高礦工的實(shí)踐能力

和安全意識(shí)。

二、建設(shè)方案

2.1三維虛擬仿真培訓(xùn)中心建設(shè)概述

2.1.1虛擬現(xiàn)實(shí)的概念及三維虛擬仿真培訓(xùn)中心

煤礦三維虛擬仿真培訓(xùn)是基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)即

借助計(jì)算機(jī)技術(shù)及最新研制日勺傳感裝置所創(chuàng)立的一種嶄新的模擬環(huán)

境。也稱(chēng)靈境技術(shù)或人工環(huán)境。這種虛擬仿真日勺環(huán)境是通過(guò)計(jì)算機(jī)圖

形構(gòu)成的三維數(shù)字模型，并編制到系統(tǒng)中生成一種以視覺(jué)感受為主，

也包括聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)日勺綜合可感知的人工環(huán)境，可以直接觀測(cè)模擬環(huán)境

及事物的內(nèi)在變化，并能與之發(fā)生“交互”作用，它是人們通過(guò)計(jì)算

機(jī)對(duì)多維信息進(jìn)行可視化體驗(yàn)與交互的一種全新方式。

虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于礦山的安全培訓(xùn)，其基本的思緒是在統(tǒng)一的時(shí)空

框架下，對(duì)真實(shí)礦山及有關(guān)現(xiàn)象的統(tǒng)一理解、體現(xiàn)與可視化再現(xiàn)。數(shù)

字礦山的關(guān)鍵是在統(tǒng)一的時(shí)間參照與空間框架下，科學(xué)有序地組織、

管理、維護(hù)和通過(guò)三維可視化體現(xiàn)等多種手段獲取多維的礦山信息，

并建立網(wǎng)絡(luò)分布式共享、協(xié)同與運(yùn)用機(jī)制，形成靈活便捷的數(shù)字措施

和更自然的思維方式。

三維虛擬仿真培訓(xùn)中心的基礎(chǔ)應(yīng)用：即運(yùn)用可視化虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

沉浸性、交互性和設(shè)想性的特點(diǎn)，結(jié)合專(zhuān)業(yè)學(xué)科知識(shí)，集成數(shù)字多媒

體、三維數(shù)字仿真模型等輔助教學(xué)手段和課件資源，創(chuàng)立體驗(yàn)式情景

培訓(xùn)的新內(nèi)容和新模式。其直觀易懂，形象生動(dòng)的認(rèn)知特點(diǎn)符合職教

培訓(xùn)的基本思緒。同步為數(shù)字礦山各專(zhuān)業(yè)發(fā)展方向的科研及項(xiàng)目建設(shè)

奠定對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)。

三維虛擬仿真培訓(xùn)中心的高級(jí)應(yīng)用及功能擴(kuò)展:三維虛擬仿真培

訓(xùn)中心除了作為采礦及安全工程的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)和研究平臺(tái)（中心），開(kāi)

展體驗(yàn)類(lèi)培訓(xùn)教學(xué)和項(xiàng)目/成果展示以外?？缮钊胙芯康膬?nèi)容包括：

研究現(xiàn)實(shí)礦井向數(shù)字世界歐I影射，包括研究數(shù)字礦山和虛擬礦井的幾

何模型、物理模型、行為模型的有關(guān)理論和措施；虛擬礦井中多源多

維海量信息的有效處理措施；應(yīng)急救援、逃生避災(zāi)演習(xí)及輔助決策應(yīng)

用等。

三維虛擬仿真培訓(xùn)中心日勺關(guān)鍵是以軟件方式構(gòu)建全新的教學(xué)培

訓(xùn)平臺(tái)。它比之礦區(qū)培訓(xùn)中心老式的教具模式具有運(yùn)用率高，承訓(xùn)量

大；易維護(hù)，內(nèi)容建設(shè)升級(jí)周期短且成本較低等長(zhǎng)處。

2.1.2三維虛擬仿真培訓(xùn)中心功能價(jià)值

結(jié)合對(duì)三維虛擬仿真培訓(xùn)中心及平臺(tái)的功能規(guī)定/設(shè)計(jì)，例舉一

二論述其仿真實(shí)踐培訓(xùn)的價(jià)值。

采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所構(gòu)建的可視化仿真煤礦，首先基于現(xiàn)實(shí)時(shí)

精確數(shù)據(jù)建立三維模型，嚴(yán)格遵照工程設(shè)計(jì)（CAD）原則和規(guī)定創(chuàng)立

高度逼真的三維場(chǎng)景，對(duì)詳細(xì)煤礦（地表和井下）進(jìn)行仿真“再現(xiàn)”。

采用計(jì)算機(jī)三維圖形實(shí)時(shí)渲染技術(shù)，讓學(xué)生如“身臨其境”，以交互

式的方式實(shí)現(xiàn)互動(dòng)教學(xué)，充足體現(xiàn)直觀性、參與性日勺特點(diǎn)。煤礦被“搬”

到了計(jì)算機(jī)中，這一全新的數(shù)字措施帶來(lái)的I是更直觀的信息視野和更

自然日勺思維方式。平臺(tái)與專(zhuān)業(yè)知識(shí)的結(jié)合，符合試驗(yàn)教學(xué)改革的思緒

和規(guī)定。

系統(tǒng)特性：

（1）仿真再現(xiàn)將礦井還原再現(xiàn)到電腦上，礦井形于‘指掌'

間。真實(shí)的!工業(yè)廣場(chǎng)、洗煤車(chē)間、井下巷道、機(jī)電胴室、采/掘工作

面…應(yīng)有盡有。

（圖為仿真再現(xiàn)的I三維數(shù)字化地面生產(chǎn)系統(tǒng)）

(2)生動(dòng)直觀系統(tǒng)采用全三維數(shù)字模型體現(xiàn)對(duì)象，簡(jiǎn)化了學(xué)生

對(duì)復(fù)雜礦井系統(tǒng)日勺理解和認(rèn)知。無(wú)需想象，直觀顯現(xiàn)。

（3）人機(jī)交互式

視口與操作互動(dòng)，所見(jiàn)即所得，所得及所見(jiàn)。檢索靈動(dòng)，導(dǎo)

（虛擬仿真的場(chǎng)景和對(duì)象可通過(guò)輸出設(shè)備，例如鼠標(biāo)鍵盤(pán)、操作手柄、

及多點(diǎn)觸摸屏與操作演示者實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)。

通過(guò)旋轉(zhuǎn)、縮放、平移、定位等交互式操作實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)景對(duì)象靈

活得全視角觀摩和演示。）

2.1.3三維虛擬仿真培訓(xùn)中心培訓(xùn)形式的長(zhǎng)處

1）人機(jī)交互，視窗與操作互動(dòng)，以融入與體驗(yàn)的方式獲得專(zhuān)業(yè)

技能和安全知識(shí)。

2）提供認(rèn)知日勺信息更豐富，比書(shū)本（講義）生動(dòng)且與生產(chǎn)實(shí)際

緊密結(jié)合。

3）在軟件中上設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，以全新的教案形式體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)知識(shí)

的難點(diǎn)，直觀易懂，寓教于樂(lè)。其高度的臨場(chǎng)感和參與性是該虛擬仿

真培訓(xùn)系統(tǒng)的一大特點(diǎn)。

4）作為模擬危險(xiǎn)性場(chǎng)所（高瓦斯突出礦井）實(shí)習(xí)認(rèn)知新方式，

具有實(shí)踐安全性高、教學(xué)低成本時(shí)長(zhǎng)處。

在仿真再現(xiàn)的基礎(chǔ)上，探究對(duì)煤礦潛在信息數(shù)據(jù)的挖掘與直觀體

現(xiàn)。由表及里，最大程度地讓學(xué)員理解礦山規(guī)劃、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)及安全監(jiān)

測(cè)管理的全過(guò)程。如：對(duì)井下通風(fēng)、運(yùn)送、排水、防塵、壓風(fēng)、緊急

避險(xiǎn)、抽放瓦斯管路系統(tǒng)、井下避災(zāi)路線實(shí)現(xiàn)三維立體繪制和動(dòng)態(tài)演

示等。礦床三維空間分布與采區(qū)設(shè)計(jì)及成礦歷史演變仿真演示；安全

事故案例及應(yīng)急預(yù)案仿真分析等。在礦井仿真平臺(tái)的基礎(chǔ)上，結(jié)合專(zhuān)

業(yè)特點(diǎn)，深入地設(shè)計(jì)和制作仿真教學(xué)課件，擴(kuò)展和豐富教學(xué)資源及試

驗(yàn)內(nèi)容。這種以新技術(shù)為支撐日勺專(zhuān)業(yè)應(yīng)用，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量和試驗(yàn)水

平具有積極的意義。因此，三維虛擬仿真培訓(xùn)中心也作為體驗(yàn)類(lèi)培訓(xùn)

教學(xué)輔助工具研發(fā)設(shè)計(jì)的基地（中心），為開(kāi)創(chuàng)具有行業(yè)特色的培訓(xùn)

資源建設(shè)和培訓(xùn)模式革新提供支持。

2.1.4系統(tǒng)的應(yīng)用定位——三維虛擬仿真培訓(xùn)中心總體規(guī)劃

三維虛擬仿真培訓(xùn)中心是以一系列三維虛擬仿真軟硬件系統(tǒng)為

重要裝備，針對(duì)以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為基礎(chǔ)的復(fù)雜人一-機(jī)-一環(huán)境交互系

統(tǒng)進(jìn)行模擬、仿真、測(cè)評(píng)和研發(fā)，立足于構(gòu)建多種人機(jī)界面進(jìn)行近似

真實(shí)虛擬體驗(yàn)教學(xué)與培訓(xùn)I。通過(guò)視覺(jué)的感官體驗(yàn)來(lái)加深對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的

學(xué)習(xí)和對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的感知。三維虛擬仿真培訓(xùn)中心也將作為數(shù)字礦山

專(zhuān)題培訓(xùn)和一系列研究類(lèi)專(zhuān)題的重要部分和輔助平臺(tái)，培養(yǎng)教員運(yùn)用

新措施解釋復(fù)雜問(wèn)題的思緒和基本能力，尤其是自己動(dòng)手進(jìn)行研究類(lèi)

培訓(xùn)專(zhuān)題的設(shè)計(jì)、運(yùn)行、總結(jié)和提高。同步三維虛擬仿真培訓(xùn)中心還

可作為其他專(zhuān)業(yè)方向教學(xué)研發(fā)中心和試驗(yàn)平臺(tái)，開(kāi)展體驗(yàn)類(lèi)教學(xué)培訓(xùn)

課題成果展示。通過(guò)一定期期的發(fā)展面向行業(yè)企業(yè)或兄弟礦井提供專(zhuān)

業(yè)服務(wù)。

2.2系統(tǒng)應(yīng)用及三維虛擬仿真培訓(xùn)中心的構(gòu)建（要素）

系統(tǒng)應(yīng)用及三維虛擬仿真培訓(xùn)中心建設(shè)以顯示硬件為基礎(chǔ)，平臺(tái)

軟件與二次開(kāi)發(fā)應(yīng)用為關(guān)鍵。因此這部分建設(shè)內(nèi)容包括軟硬件兩個(gè)部

分。軟件平臺(tái)及課件資源的開(kāi)發(fā)是三維虛擬仿真培訓(xùn)中心創(chuàng)立的重要

內(nèi)容和關(guān)鍵。建立一種完整的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是成功進(jìn)行三維虛擬仿真

培訓(xùn)應(yīng)用的關(guān)鍵，而要建立一種完整的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，首先要做的是

制定一種切實(shí)可行的視景系統(tǒng)應(yīng)用硬件處理方案。

3D視景系統(tǒng)重要是三維顯示硬件系統(tǒng)的集成應(yīng)用。顯示系統(tǒng)硬件是

三維虛擬仿真培訓(xùn)中心建設(shè)中重要的一環(huán)。作為3D/VR圖形顯示輸出

系統(tǒng)，其關(guān)鍵部分目前較流行的I是立體版的高亮度投影顯示系統(tǒng)，它

將圖形工作站生成日勺高辨別率3D/VR場(chǎng)景以大幅立體投影的J方式顯

示出來(lái)，讓要交互的三維虛擬世界高度逼真地出現(xiàn)于參與者的眼前，

從而提供一種團(tuán)體式參與，集體觀看，具有高度臨場(chǎng)感的投入型虛擬

人工環(huán)境，并結(jié)合必要的外部設(shè)備（如數(shù)據(jù)手套、6自由度位置跟蹤

系統(tǒng)或其他交互設(shè)備），參與者可從不一樣的角度和方位自由地進(jìn)行

交互、操縱，實(shí)現(xiàn)三維虛擬世界的實(shí)時(shí)交互和漫游。

2.2.1系統(tǒng)概述

立體投影系統(tǒng)

立體投影分為積極式和被動(dòng)式立體。被動(dòng)式立體投影系統(tǒng)是使

用兩臺(tái)投影機(jī)，一臺(tái)投射左眼圖像，此外一臺(tái)投射右眼圖像，將左

右眼圖像同步投射到屏幕上，投影機(jī)鏡頭前安裝偏振光片，使投射

日勺光線變成偏振光，而觀眾配帶的立體眼鏡的鏡片也是偏振光片，

并且左眼的偏振片與投射左眼圖像的投影機(jī)的偏振光片的偏振方

向是相似的，右眼的偏振片與投射右眼圖像的投影機(jī)的偏振光片的

偏振方向是相似的，這樣左眼圖像只能透過(guò)左眼鏡片，而右眼圖像

也只能透過(guò)右眼鏡片，從而使觀眾看到立體的圖像，一般的投影方

式都是由一種圖形通道驅(qū)動(dòng)一臺(tái)投影機(jī)。在多投影機(jī)的系統(tǒng)中就需

要都投影通道來(lái)支持，這就是多通道立體環(huán)幕系統(tǒng)。

系統(tǒng)建設(shè)H勺總體目的是：系統(tǒng)充足考慮到先進(jìn)性、穩(wěn)定性、實(shí)

用性、集成性、可擴(kuò)展性和經(jīng)濟(jì)性等原則，建成一套采用先進(jìn)成熟

日勺技術(shù)、遵照布局設(shè)計(jì)優(yōu)良、設(shè)備應(yīng)用合理、界面友好簡(jiǎn)便、功能

有序?qū)嵱谩⑸?jí)擴(kuò)展性好日勺大屏幕融合系統(tǒng)，以到達(dá)既能滿足大屏

幕圖像和數(shù)據(jù)顯示的J需求。

2.2.2設(shè)計(jì)根據(jù)

?系統(tǒng)的友好性和易操作性

良好日勺系統(tǒng)操作界面是必不可少的，中央控制系統(tǒng)是必不可少的,

簡(jiǎn)樸地使用一種觸摸屏即可操作所有的系統(tǒng)設(shè)備中央控制系統(tǒng)具有

良好日勺原則性，可以其他硬件設(shè)備無(wú)縫連接。

?系統(tǒng)的可維護(hù)性

3D虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)作為一種數(shù)據(jù)可視化和交互中心發(fā)揮著重要的作

用，首先是科研工作日勺重要工具，另一方面是決策支持的有效手

段，同是更可作為企業(yè)宣傳、成果展示、學(xué)術(shù)技術(shù)交流、工作匯

報(bào)的平臺(tái)。因此系統(tǒng)日勺穩(wěn)定性至關(guān)重要；此外，由于虛擬現(xiàn)實(shí)多

通道投影系統(tǒng)的特點(diǎn)，系統(tǒng)需要定期維護(hù)，簡(jiǎn)潔迅速的系統(tǒng)維護(hù)

性和維護(hù)手段對(duì)長(zhǎng)期使用是非常重要的。

本系統(tǒng)采用創(chuàng)凱電子最新的-0403具有幾何糾正和邊緣融合技術(shù)

可迅速的完畢系統(tǒng)的調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了多通道投影系統(tǒng)最高的可維護(hù)性。

?系統(tǒng)的可靠性

投影機(jī)作為系統(tǒng)的關(guān)鍵顯示設(shè)備，其可靠性對(duì)系統(tǒng)的I正常使用至

關(guān)重要。本系統(tǒng)采用日勺投影機(jī)，工作穩(wěn)定可靠，故障率低，壽命長(zhǎng)，

其平均無(wú)端障時(shí)間MTBF不小于25000小時(shí)，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間工作后圖像質(zhì)量

（亮度、色彩、拼接等）不會(huì)發(fā)生明顯變化。

2.2.3設(shè)計(jì)原則

為最終使顧客滿意，大屏幕顯示系統(tǒng)應(yīng)遵照如下設(shè)計(jì)原則：

＞實(shí)用性

系統(tǒng)能滿足多種現(xiàn)實(shí)和潛在的需求，且到達(dá)滿意的效果。

＞可靠性

系統(tǒng)能提供長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)運(yùn)行，且穩(wěn)定可靠。

＞先進(jìn)性

系統(tǒng)的功能和性能到達(dá)同檔次顯示系統(tǒng)的先進(jìn)水平。

＞持續(xù)性

選用的高質(zhì)量投影顯示單元和控制器，保證系統(tǒng)日勺顯示效果

長(zhǎng)期不變。

＞經(jīng)濟(jì)性

在滿足需求的I狀況下，使系統(tǒng)建設(shè)和使用投入的成本盡量

小。

＞以便性

系統(tǒng)的調(diào)整、使用簡(jiǎn)樸易行，顧客操作界面友好，操作過(guò)程

簡(jiǎn)捷，經(jīng)短時(shí)培訓(xùn)即可操作使用。

2.2.4系統(tǒng)重要設(shè)備

系統(tǒng)采用世界頂級(jí)的顯示技術(shù)方案，使受訓(xùn)人員完全融入到虛擬

的I真實(shí)場(chǎng)景中，任何設(shè)備、物體均似觸手可及。通過(guò)對(duì)礦井真實(shí)模擬

及安全演習(xí)，增強(qiáng)受訓(xùn)人員安全意識(shí)，提高受訓(xùn)人員對(duì)于安全危險(xiǎn)狀

況的判斷和處理能力。虛擬場(chǎng)景中的培訓(xùn)內(nèi)容可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行

調(diào)整，有效到達(dá)教與學(xué)的I目的I。

安裝地點(diǎn)：井上室內(nèi)安裝

系統(tǒng)符合室內(nèi)電氣設(shè)施施工原則及規(guī)定，不可安裝于室外工作環(huán)

境。

系統(tǒng)采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，結(jié)合3D投影技術(shù)，建立虛擬礦山培訓(xùn)演

習(xí)系統(tǒng)，滿足礦山工人平常培訓(xùn)、礦山應(yīng)急救援培訓(xùn)、救護(hù)隊(duì)員培訓(xùn)

以及其他培訓(xùn)內(nèi)容的需要。

系統(tǒng)配置180度半球形環(huán)幕3套，每套直徑3米，高2.65米，硬質(zhì)

幕，增益1.0,辨別率1920*1200工程積極式立體投影機(jī)。

投影機(jī)型號(hào)：PDF35AS3D

生產(chǎn)廠家：ProjectionDesign

產(chǎn)地：挪威

重要參數(shù)產(chǎn)品類(lèi)型：工程投影機(jī)

投影技術(shù)：DLP

亮度：8000流明

原則辨別率：WUXGA(1920*1200)

燈泡壽命：經(jīng)濟(jì)模式：5000小時(shí)，高亮模式：...

產(chǎn)品噪音：30dB

產(chǎn)品重量：12.6kg

光源類(lèi)型：超高壓汞燈

投影機(jī)特性：3D

匯集方式：超廣角鏡：0.80:1,EN12(僅可在???

色輪：RGBCMY：鏡像和模擬仿真RGBCY...

掃描頻率：水平掃描：15T50KHZ垂直掃描???

編輯本段詳細(xì)參數(shù)光學(xué)參數(shù)

產(chǎn)品類(lèi)型：工程投影機(jī)

投影技術(shù)：DLP

顯示芯片：美國(guó)德州儀器DLP數(shù)字光學(xué)處理投影技術(shù)

投影機(jī)特性：3D

亮度：8000流明

原則辨別率：WUXGA(1920*1200)

光源類(lèi)型：超高壓汞燈

燈泡數(shù)量：2個(gè)

燈泡功率：250-300W(全功率)

200-250W（ECO自動(dòng)更換模式）

燈泡壽命：經(jīng)濟(jì)模式：5000小時(shí)，高亮模式：2023小時(shí)

投影參數(shù)

變焦方式：手動(dòng)變焦

匯集方式：超廣角鏡：0.80:1,EN12（僅可在軸上移動(dòng)）,廣

角鏡頭：無(wú)，廣角變焦鏡頭：1.20-1.70:1,EN13（可在軸上移動(dòng)

或無(wú)軸），變焦鏡頭：L70-2.50:1,EN11（可在軸上移動(dòng)或無(wú)軸），

短程變焦鏡頭：2.50-4.50:1,EN14（可在軸上移動(dòng)或無(wú)軸），遠(yuǎn)程

變焦鏡頭：無(wú),聚焦距離：0.5-無(wú)

色輪：RGBCMY：鏡像和模擬仿真

RGBCYW：畫(huà)面演示

RGBCW：高光亮度的I演示

掃描頻率：水平掃描：15-150KHz

垂直掃描：48-190HZ

電腦兼容性：2560X1600-640X480像素辨別率

RGBHV,RGBS,RGsB

視頻兼容性：HDTV（1080i/p,720p）,EDTV（576p,480p）,

SDTV（576i,480i）,NTSC,PAL,SECAM

接口參數(shù)

輸入端子：2XDualLinkDVI（DVI-D）

2XHDMI1.3a

2XVGA(15-pinHDDSUB)

2XHDMI1.3a

1XYPbPrcomponentvideo(3xRCA)

輸出端子：1XUSB鼠標(biāo)控制，固件升級(jí)

2X12V(60mA)triggers(power/aspectratio)

4X可設(shè)置IR接受器

IX有線IRrepeateR

2X可設(shè)置XPort(前/后)

控制端子：1XRJ45TCP/IP網(wǎng)絡(luò)端口

1XRS2329-pinDSUB

電氣規(guī)格

產(chǎn)品噪音：30dB

電源性能:AC100-240V,50/60HZ

其他參數(shù)

外形設(shè)計(jì)：金屬黑，銀色

安全認(rèn)證：CE,CSA“C/US”，F(xiàn)CCClassA,CCC

產(chǎn)品尺寸：376*510*223mm

產(chǎn)品重量：12.6kg

其他性能：帶寬：205MHz,模擬RGB接口

帶寬：165Hz,有DVT出J數(shù)字RGB接口

環(huán)境參數(shù)

工作溫度：0-35℃

工作濕度：20-90%

存儲(chǔ)濕度：20-90%

系統(tǒng)配置立體聲音響系統(tǒng)3套。采用高保真立體音箱系統(tǒng)。

系統(tǒng)配置有最為先進(jìn)的觸摸屏幕的遙控器以及帶有體感的輸入

手柄共9套。

系統(tǒng)配置NVida有源立體眼鏡9套。NVida是世界最為著名的視頻

硬件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商，其3DVISIONPRO立體眼鏡是目前效果最佳的積極

式立體眼鏡。

3DVisionPro是NVIDIA顯卡的一項(xiàng)3D立體顯示技術(shù)，是工程級(jí)

3D處理方案。

硬件規(guī)定

3DVision對(duì)硬件規(guī)定比較高，必須具有三個(gè)條件：

1、必須使用NVIDIAGeforce8以上顯卡產(chǎn)品；

2、必須擁有一臺(tái)刷新率為120Hz時(shí)顯示輸出設(shè)備；

3、必須購(gòu)置NVIDIA日勺3DVisionPro發(fā)射器及眼鏡。

時(shí)分法原理：

NVIDIA的3DVisionPro技術(shù)就是通過(guò)特殊的眼鏡，在超高速狀

態(tài)下，通過(guò)LCD通電后將鏡片調(diào)成不透光的黑色，來(lái)分別遮蔽人的左

右眼，讓兩只眼睛看到兩張角度不一樣的畫(huà)面，即當(dāng)屏幕播放左眼畫(huà)

面日勺時(shí)候右側(cè)鏡片變黑，切換一次后，屏幕播放右眼畫(huà)面的時(shí)候左側(cè)

鏡片變黑，這樣，迅速的切換就保證了抵達(dá)左右眼是有細(xì)微差異的圖

像。簡(jiǎn)樸的理解就是NVIDIA讓GeForce顯卡在計(jì)算游戲（影片效果是

通過(guò)雙攝像頭實(shí)現(xiàn)的）時(shí)將每一幀計(jì)算出兩個(gè)不一樣的I畫(huà)面，顯示在

顯示屏上，然后通過(guò)3DVision眼鏡讓左右眼分別看到不一樣的J畫(huà)面,

從而給人眼以錯(cuò)覺(jué)，讓我們的眼睛誤認(rèn)為看到了一種“三維”日勺物體,

從而實(shí)現(xiàn)立體成像技術(shù)的。

也就是說(shuō)，在整個(gè)顯示過(guò)程當(dāng)中，顯示屏要以非常高的頻率輪換

地傳送左右眼圖像，而與此同步3DVision眼鏡也以同樣高的速度開(kāi)

關(guān)左右眼的液晶屏，讓人眼看到不一樣畫(huà)面。當(dāng)然，實(shí)現(xiàn)這一功能的

前提是您的顯示屏也要可以支持如此高的I刷新速度，因此，你的顯示

屏的1刷新率越高越好。一般來(lái)說(shuō)，至少要到達(dá)120Hz以上，這樣，分

到每只眼睛上的刷新率就可以到達(dá)60Hz,以至于不太晃眼。

系統(tǒng)配置4D動(dòng)感座椅，詳細(xì)體驗(yàn)人數(shù)及擺放位置可根據(jù)實(shí)際狀況

量身定制。動(dòng)感座椅參數(shù)如下：

1.可以實(shí)現(xiàn)前后、左右、上下的扭轉(zhuǎn)搖擺功能；

2.承重：220kg

3.上下行程200mm;

4.前后最大為25度，左右最大為20度；

5.加速度：0.5g；

6.最大可以到12HzaJ振動(dòng);

7.模擬撞擊、顛簸、地震等效果，實(shí)現(xiàn)掃腿、耳風(fēng)、前吹風(fēng)，噴

霧、振動(dòng)效果、左右滾轉(zhuǎn)、前后俯仰等功能；

8.模擬瞬間墜落和失重的效果；

9.向參與者臉上噴射少許的水珠或者水霧

10.味道特效（可做備選或預(yù)留升級(jí)接口）

2.2.5系統(tǒng)功能

大屏幕顯示系統(tǒng)重要包括圖像處理能力較強(qiáng)和顯示效果很好的投

影顯示單元，以及與之配套的多屏融合控制器。支持立體與非立體圖

像顯示，支持單屏、跨屏以及整屏顯示，實(shí)現(xiàn)圖像窗口時(shí)縮放、移動(dòng)、

漫游等功能。通過(guò)顯示單元對(duì)圖像獨(dú)特的處理方式，體目前多路信息

的同步顯示能力、系統(tǒng)的超強(qiáng)穩(wěn)定工作能力和強(qiáng)大日勺軟件支持能力

±o通過(guò)融合顯示系統(tǒng)的集成化功能來(lái)滿足顯示技術(shù)規(guī)定。可在需要

時(shí)將融合系統(tǒng)切換成立體融合顯示系統(tǒng)。

大屏幕顯示系統(tǒng)支持多路RGBifil面、視頻畫(huà)面的J實(shí)時(shí)顯示，應(yīng)滿足

基本應(yīng)用規(guī)定：

1）系統(tǒng)可顯示立體圖像，也可切換到非立體圖像顯示模式

2）支持圖形拼接、全屏范圍內(nèi)顯示的圖像無(wú)非線性失真。

3）圖像融合完整，無(wú)錯(cuò)位。

4）支持多種制式的視頻圖像（可顯示錄像機(jī)、攝像機(jī)、DVD等

圖像）和不一樣辨別率（640X480?3072X768）日勺計(jì)算機(jī)信

號(hào)。

5）畫(huà)面可整屏顯示，也可分屏顯示。顧客可靈活啟動(dòng)窗口，定

義尺寸，畫(huà)面可以自由縮放、移動(dòng)、漫游，不受物理拼縫的I

限制。采用軟件控制窗口的融合、拼接與分割。

6）通過(guò)辨別率疊加，大屏幕上可以顯示超高辨別率的計(jì)算機(jī)圖

形。

7）可以將多路輸入信號(hào)進(jìn)行重新組合，再現(xiàn)于顯示組合屏上，

信號(hào)源的顯示切換過(guò)程無(wú)停止、黑屏現(xiàn)象。

8）屏幕上的多種應(yīng)用窗口（RGB窗口、視頻窗口）可任意同RGB

圖片文字窗口疊加顯示，并且可任意縮放和移動(dòng)。

9）能在大屏幕上同步顯示多種視頻圖像、計(jì)算機(jī)圖形，每個(gè)窗

口均能以實(shí)時(shí)、真彩的模式顯示，并可在整屏上漫游、縮放

顯示、或與圖形窗口疊加，畫(huà)面無(wú)延時(shí)，無(wú)抖動(dòng)。

10）具有先進(jìn)性、穩(wěn)定性，可持續(xù)工作24小時(shí)以上，可一年

365天不間斷工作，使用壽命長(zhǎng)，易于維護(hù)。大屏幕投影顯

示系統(tǒng)軟硬件連接簡(jiǎn)樸，無(wú)需對(duì)原系統(tǒng)做任何調(diào)整和改動(dòng)，

保證整個(gè)系統(tǒng)的I通用性。

2.2.6技術(shù)路線：

1）演示動(dòng)畫(huà)類(lèi)：調(diào)研/文字素材整頓--繪制分鏡頭劇本--Maya構(gòu)建

場(chǎng)景模型和人物角色--繪制貼圖-一場(chǎng)景燈光調(diào)制--調(diào)制動(dòng)畫(huà)和人

物角色--Unity3D虛擬仿真程序編制一一交互程序編制一一系統(tǒng)集

成--一現(xiàn)場(chǎng)安裝應(yīng)用測(cè)試一一程序調(diào)整一一系統(tǒng)運(yùn)行。

2）演示動(dòng)畫(huà)類(lèi)：調(diào)研/文字素材整頓--繪制分鏡頭劇本--Maya構(gòu)建

場(chǎng)景模型和人物角色--繪制貼圖--場(chǎng)景燈光調(diào)制--調(diào)制動(dòng)畫(huà)和人

物角色渲染序列幀---用AdobePremierePro工具配音----用

Combustion校色影片輸出---系統(tǒng)集成----現(xiàn)場(chǎng)安裝應(yīng)用測(cè)試

----程序調(diào)整---系統(tǒng)運(yùn)行。

3）視頻教程類(lèi)：調(diào)研/文字素材整頓--繪制分鏡頭劇本--視頻錄制

----用AdobePremierePro工具配音----用Combustion校色—影片

輸出一一系統(tǒng)集成----現(xiàn)場(chǎng)安裝應(yīng)用測(cè)試一--程序調(diào)整一--系統(tǒng)運(yùn)

行。

2.3三維虛擬仿真培訓(xùn)中心培訓(xùn)系統(tǒng)及培訓(xùn)資源內(nèi)容

虛擬仿真培訓(xùn)中心教學(xué)平臺(tái)系統(tǒng)及資源建設(shè)要以真實(shí)的礦井為

原型，在對(duì)礦井及有關(guān)現(xiàn)象統(tǒng)一理解、體現(xiàn)與可視化再現(xiàn)的基礎(chǔ)上，

精心組織、整頓各個(gè)工種技能及有關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，采用全新的可視化體

現(xiàn)形式將其融匯于中，形成更自然的學(xué)習(xí)思維方式和靈活便捷的數(shù)字

教學(xué)措施。軟件規(guī)定運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)沉浸性、交互性和設(shè)想性的特點(diǎn)，

集成個(gè)性化培訓(xùn)教案設(shè)計(jì)及多媒體體現(xiàn)，為實(shí)踐教學(xué)和培訓(xùn)提供科學(xué)

的輔助手段和生動(dòng)豐富的課件資源。培訓(xùn)內(nèi)容重要包括:

1）聞警出動(dòng)流程

2）礦井概況培訓(xùn)、各類(lèi)事故案例再現(xiàn)

3）五大自然災(zāi)害培訓(xùn)、自救互救培訓(xùn)、各類(lèi)訓(xùn)練演習(xí)流程

4）采煤運(yùn)煤流程培訓(xùn)及救護(hù)隊(duì)常用設(shè)備、儀器等操作培訓(xùn)

5）大型設(shè)備及一般技術(shù)操作

2.3.1研究措施及制作規(guī)定

2.3.1.1建模

虛擬現(xiàn)實(shí)模型與一般動(dòng)畫(huà)中的模型制作具有一定口勺區(qū)別。虛擬現(xiàn)

實(shí)環(huán)境屬于實(shí)時(shí)渲染，因而模要盡量?jī)?yōu)化，減少不必要的面，從而使

程序愈加流暢。但太少的細(xì)節(jié)又將減少場(chǎng)景的真實(shí)感，因而需用特殊

建模措施，對(duì)模型進(jìn)行處理，進(jìn)而到達(dá)運(yùn)行流暢且真實(shí)性高的效果。

材質(zhì)烘焙

虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中，為了愈加真實(shí)地體現(xiàn)燈光、陰影等特殊效果，

不可直接使用Maya、3DSMax等建模程序的內(nèi)置材質(zhì)，需將材質(zhì)、貼

圖進(jìn)行烘焙，進(jìn)而到達(dá)理想日勺效果。

2.3.1.3法線貼圖

模型欲到達(dá)最佳的視覺(jué)效果，需對(duì)模型的貼圖進(jìn)行Zbrush法線貼

圖處理，從而增強(qiáng)模型的J立體感。

2.3.1.4動(dòng)畫(huà)制作

與一般動(dòng)制作不一樣的是，虛擬現(xiàn)實(shí)引擎不能識(shí)別所有的Maya、

3DSMax動(dòng)作腳本，只有某些制作相對(duì)復(fù)雜的低級(jí)別動(dòng)畫(huà)腳本才能被

使用。

為適應(yīng)虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中人物的復(fù)雜動(dòng)畫(huà)規(guī)定，相似日勺動(dòng)作必須制

作若干組，來(lái)完善動(dòng)作的細(xì)節(jié)，由虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)根據(jù)狀況調(diào)用不一樣

的動(dòng)畫(huà)，否則將產(chǎn)生動(dòng)作不協(xié)調(diào)，甚至跳幀。

2.3.1.5程序設(shè)計(jì)

以Unity3D為虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，保證系統(tǒng)的功能性與

穩(wěn)定性。

2.3.1.6測(cè)試與優(yōu)化

由于虛擬現(xiàn)實(shí)引擎的不一樣，平臺(tái)對(duì)模型及動(dòng)畫(huà)的兼容性規(guī)定不

一樣，需通過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試。

2.3.1.7煤礦的特殊性

煤礦屬特殊行業(yè)，模型的建立必須符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，這與煤礦專(zhuān)業(yè)

知識(shí)的掌握是密不可分的。只有充足掌握煤礦專(zhuān)業(yè)知識(shí)，且純熟掌握

三維建模、動(dòng)畫(huà)軟件，才能做出可用的場(chǎng)景。

2.3.1.8制作經(jīng)驗(yàn)

虛擬現(xiàn)實(shí)建模、動(dòng)畫(huà)的制作比較復(fù)雜，而一般總項(xiàng)目日勺工期又相

對(duì)較短，因而要盡量防止模型、動(dòng)畫(huà)制作中的失誤導(dǎo)致的工期延誤。

我司專(zhuān)門(mén)從事煤礦虛擬現(xiàn)實(shí)有關(guān)研究工作，有數(shù)年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并

有眾多有關(guān)案例，在技術(shù)上提供了保障。

2.3.2煤礦安全技術(shù)三維虛擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)

系統(tǒng)重要運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)沉浸性、交互性和設(shè)想性的特點(diǎn)，結(jié)

合煤礦生產(chǎn)實(shí)際，集成數(shù)字多媒體、三維數(shù)字仿真模型等形式多樣的

輔助教學(xué)課件資源，創(chuàng)立體驗(yàn)式情景培訓(xùn)日勺新內(nèi)容和新模式。其直觀

易懂，形象生動(dòng)的認(rèn)知特性有助于提高培訓(xùn)效率、增強(qiáng)培訓(xùn)效果。煤

礦安全技術(shù)三維虛擬仿真培訓(xùn)平臺(tái)包括日勺課件內(nèi)容設(shè)計(jì)：

2.3.2.1聞警出動(dòng)流程

按照問(wèn)警出動(dòng)流程，劃分為接警模塊、信息模塊、出警模塊、偵查模

塊和處理模塊。在整個(gè)流程模塊化系統(tǒng)中，完整地體現(xiàn)了多種現(xiàn)場(chǎng)出

警的必要流程，協(xié)助救援人員高效地完畢任務(wù)訓(xùn)練。

2.3.2.2礦井概況培訓(xùn)、各類(lèi)事故案例再現(xiàn)

從警示教育的角度，煤礦安全事故案例在警示教育的過(guò)程中占有

非常重要的地位。而事故過(guò)程又是不可重現(xiàn)的。因而，老式的書(shū)本式

教學(xué)方式便缺乏最重要的警示教育作用。三維仿真技術(shù)的應(yīng)用：通過(guò)

虛擬仿真技術(shù)可以逼真地還原隱患設(shè)備、三違人員、工作環(huán)境等，運(yùn)

用計(jì)算機(jī)模型和后期數(shù)字合成技術(shù)，可以還原事故通過(guò)、事故原因并

加以剖析，對(duì)有僥幸心理、違反操作的員工在心理上產(chǎn)生巨大的震撼

力和沖擊力，引起大家深刻地反思，啟迪學(xué)員提高安全意識(shí)。

煤礦事故虛擬再現(xiàn)日勺研究可以對(duì)事故發(fā)生的慘烈后果做最直接的

展示，使生者對(duì)事故有充足的認(rèn)識(shí)，對(duì)安全問(wèn)題可以愈加重視，也可

以對(duì)事故發(fā)生后的救援工作具有指導(dǎo)性作用。本部分重要內(nèi)容:

1.當(dāng)煤與瓦斯突出或瓦斯爆炸后，常人無(wú)法采集到現(xiàn)場(chǎng)圖像，依托

模型的I生成技術(shù)進(jìn)行模型的建設(shè)。

2.當(dāng)透水事故發(fā)生后，大量的I水需要依托模型的渲染技術(shù)對(duì)場(chǎng)景

進(jìn)行渲染，以到達(dá)給人震撼的效果。

2.3.2.3五大自然災(zāi)害培訓(xùn)、自救互救培訓(xùn)、各類(lèi)訓(xùn)練演習(xí)流程

五大自然災(zāi)害培訓(xùn)：

煤礦多種災(zāi)害的虛擬模擬對(duì)煤礦災(zāi)害的發(fā)生規(guī)律的揭示具有重要

的意義，通過(guò)這項(xiàng)研究可以很直觀的揭示煤礦發(fā)生災(zāi)害的前期所具有

的多種規(guī)律性前兆，這些前兆對(duì)我們此后的安全生產(chǎn)具有重要意義。

本部分的重要內(nèi)容：

1.當(dāng)煤與瓦斯突出災(zāi)害發(fā)生前，頂板、支護(hù)等的圖像采集與它們

的變化圖像進(jìn)行時(shí)時(shí)的處理

2.當(dāng)瓦斯爆炸發(fā)生前，除甲烷傳感器的I數(shù)值變化模擬外，對(duì)點(diǎn)火

源的圖像進(jìn)行模擬。

3.當(dāng)透水事故發(fā)生前，煤壁滲水等前兆進(jìn)行模擬。

4,煤礦火災(zāi)安全培訓(xùn)

5.煤礦煤塵災(zāi)害防治培訓(xùn)

自救互救培訓(xùn):

災(zāi)變環(huán)境下，自救互救逃生方式、措施的研究是煤礦工人必修的

課程。這項(xiàng)研究是十分必要的U當(dāng)發(fā)生災(zāi)害后，礦工可以純熟的使用

自救設(shè)備進(jìn)行自救，尋找最佳逃生路線進(jìn)行逃生，是這項(xiàng)研究的目的,

這將為煤礦在災(zāi)變期間減少傷亡提供實(shí)景訓(xùn)練和指導(dǎo)。本部分重要內(nèi)

容：

1.當(dāng)發(fā)生災(zāi)害后，人員的I每一種操作均有也許影響自己的生命，

甚至是他人的生命安全。通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)讓學(xué)員可以理解對(duì)的IaI

自救、互救逃生操作環(huán)節(jié)。

2.發(fā)生災(zāi)害后，人員通過(guò)操作變化環(huán)境，通過(guò)模型同步技術(shù)，將

人員的操作成果展