虚拟仿真技术在煤矿安全培训中的应用

本文论述了使用计算机虚拟仿真技术构建数字化煤矿安全培训系统的必要性，阐述了数字化煤矿的内容以及具体的实现方法。通过图像、声音、文字说明、动画，特别是以漫游的方式进入数字化煤矿中去，使学习者能直接感知煤矿生产的各个环节、学习相关安全知识。极大地提高煤矿安全培训的质量，降低培训成本，保障煤矿生产的安全。     

煤矿水泵房巡检机器人开发与试验研究

煤矿水泵房作为保障井下安全生产的重要组成,其巡检效率和效果直接决定着煤矿开采活动能否安全、有序推进。为此,基于栅格建图方法,结合传感器预处理数据,介绍粒子滤波器全局定位算法和覆盖栅格建图算法,并根据已确定煤矿水泵房巡检机器人巡检点位置和机器人位姿,通过巡检路径算法和巡检路径及障碍规避算法,规划水泵房巡检机器人全局路径,控制机器人实施路径跟踪及障碍规避。为检验相关算法可行性,构建煤矿水泵房巡检机器人样机硬件平台与监控软件,从基本功能测试、巡检误差分析等角度实施煤矿水泵房巡检机器人测试,进而确认煤矿水泵房巡检机器人运行轨迹与规划路径基本一致,实际位置误差和姿态误差分别控制在10 cm和0.1 rad以内,可满足设计预期。     

煤矿瓦斯巡检系统应用研究

近年来,国家在加强安全生产上采取了一系列重大举措,但是煤矿安全生产形势依然比较严峻,重特大瓦斯事故还没有得到有效的控制。瓦斯巡检系统利用现代信息技术和网络技术监督监管瓦检员井下巡检路线和记录每个巡检地点的时间,保证了瓦斯巡检工作的高效性。     

基于MSP430的矿用检测报警仪

研发一款便携式CO报警仪,实时检测当前环境的CO浓度,浓度超限实时报警,实时存储检测数据,可以通过非接触式读取地理位置信息并将所有数据通过无线分站实时上传数据到地面控制中心,加强了巡检员的客观管理,提高煤矿井下安全生产的系数。     

基于Unity3D的虚拟矿山漫游仿真系统设计与实现

针对三维虚拟矿山系统在高逼真度、强交互性和跨平台等方面的不足,提出了一种基于Unity3D平台的三维虚拟矿山的实现方法。其主要过程：采集矿山的地形地质等三维坐标数据、属性数据,建立矿山三维模型,并导入到Unity3D引擎中,对数字矿山进行实时渲染并实现三维模型数据与二维空间数据整合,在此基础上利用C#语言编写脚本实现系统功能,最后将虚拟矿山漫游仿真系统移植到多个平台上。根据唐山钱家营煤矿的测试结果,该系统实现了在3种平台(Windows、安卓智能手机、Web网页)上均流畅运行,画面真实,界面友好,实现了虚拟矿山漫游仿真以及矿山属性信息的查询等功能。     

基于ZigBee技术的煤矿安全监测系统设计

介绍一种以ZigBee技术为基础组成无线传感器网络,该系统把放置在矿井下瓦斯巡检地点的无线传输基站作为无线网络节点,通过中继方式组建无线传输网络,瓦检员携带的无线甲烷检测仪表自动检测被巡检地点的瓦斯浓度并实时传输到地面中心站,记录、存储巡检瓦斯浓度数值、地点、时间、巡检人员等信息;亦可读取电子标签信息,检测、存储瓦斯浓度数据,定点集中发送。并将其应用于煤矿井下环境的安全监测系统中。该系统用于监测煤矿工作环境的各项指标,收集必要信息,将有效信息传送到监测中心进行数据分析,从而对煤矿井下作业环境进行实时监测。实验结果表明,该无线传感器网络充分考虑了系统的需要,组成的安全监测系统运行良好,能达到预期要求。     

VR技术在采矿实践教学中的应用

由于煤炭企业生产任务重,安全生产责任大,事故隐患多,学生到煤矿往往不能深入到生产一线顶岗实习,致使煤炭高校的实践教学计划难以落实,为了解决这一问题引入了先进的虚拟现实技术(VR),开发了交互式三维虚拟矿井实习及教学系统。利用3Ds Max软件进行三维建模、贴图及渲染烘托,利用VRPlatform进行交互性设计及平台的融合,设计了虚拟矿井教学系统;并对设计制作过程中遇到的问题提出了解决方案。     

基于Unity3D的综采工作面全景虚拟现实漫游系统设计

针对煤矿井下工作环境恶劣、教育培训手段缺失的问题,设计了基于Unity3D的综采工作面全景虚拟现实漫游系统。系统首先基于虚拟现实场景构建及3D虚拟模型制作技术,宏观上对综采工作面进行了布置,为用户提供了在综采工作面中自由漫游的直观感受;建立了综采工作面的整个环境,实现了综采设备的三维虚拟展示和运动仿真模拟;同时基于交互理论,对其与综采设备的人机交互进行了深入设计,使用户能够完整与真实地体验煤矿井下综采工作面的整个生产过程。利用虚拟现实技术将煤矿综采工作面的布置全景与动态运动生动形象地展示出来,为煤矿企业等单位提供一种全新的培训技术手段。     

加强煤矿信息化建设 保障煤矿安全生产

该文指出煤矿企业要加大科技投入力度,用信息化手段管理煤炭生产的各个环节,保障煤矿安全生产;阐述了采用FJN297智能矿用记录仪在瓦斯巡检、井下放炮管理和机电巡检等方面的信息化建设;最后指出煤矿信息化建设是实现煤炭工业现代化和保障煤炭安全生产的重要手段。     

基于WCF技术的矿井巡检管理软件的开发

以煤矿井下安全巡检工作为研究对象,提出了几种安全巡检系统开发的关键技术,通过对实际巡检工作需求调查,设计了巡检系统的硬件部分和软件部分,并以WCF技术为依托实现了矿井安全巡检系统各项功能。该系统避免了传统的巡检人员手工录入信息的缺陷,利用PDA客户端采集,运用无线或有线网络传输的方式完成了整个巡检工作及数据分析。为煤矿企业今后的安全巡检工作提供了稳定、可靠的检测工具,同时也成为了煤矿企业信息化发展的重要参考依据。     

基于三维全景技术的数字矿山漫游系统

对数字矿山漫游系统中的三维全景技术进行研究,提出数字矿山漫游系统的总体结构。针对传统虚拟现实技术建模难度高、工作量大的问题,研究了基于实景照片生成全景图像的方法,给出了系统全景生成模块中特征匹配、图像配准和融合以及多场景图像自动拼接的方法。最后采用PTViewer实现了基于全景图像的虚拟数字矿山漫游,全方位互动式地向用户展示矿山的真实场景,为矿山设计、生产和安全管理以及人员培训提供可视化环境。     

基于PC机煤矿生产系统虚拟现实技术的研究

在介绍虚拟现实技术概念的基础上,针对煤矿生产矿井的特点,提出了基于PC机虚拟矿井的总体框架,叙述了虚拟矿井系统三维场景的建立、动画的实现及交互控制等内容。研究表明,虚拟矿井是虚拟现实技术在生产实际中的一个重要应用,可用来培训矿工、提供信息决策、指导生产,也是研究人员进行理论研究的重要手段。虚拟矿井中的设备位置、几何尺寸均可编程控制,通过参数的变化组合,任何设备的运动都可以虚拟实现。     

GIS在矿山安全评价中的应用

地理信息系统(GIS)以地理空间数据库为基础,采用地理模型分析方法,实时提供多种空间和动态的地理信息,为管理决策提供强有力的技术支持。地理信息系统能够为煤矿企业的安全生产管理提供辅助决策支持,是矿山数字化的重要组成部分。利用GIS技术,根据煤矿井下灾害系统特征和分布特点,建立重大危险源管理系统对其进行管理,是实现煤矿安全生产的重要途径。     

虚拟矿山安全培训系统框架及关键技术研究

采用虚拟现实技术,构建了井下生产的虚拟环境,并以此为背景,对矿山安全培训系统进行模块化的总体规划,设计了采掘VR安全培训的系统框架,介绍了系统开发中所应用的实时3D虚拟场景的生成、虚拟场景内部对象的生成、立体显示与传感等关键技术。最后利用矿山实际数据,运用基于图形与图像的混合建模方法进行场景建模,在此基础上,根据矿山安全培训的特点设计了“虚拟灾害环境”和“问答板”两种安全培训方法,由此使虚拟现实技术在矿山安全培训中的应用又上了一个新台阶。     

基于虚拟现实的矿井通风系统可控可视化研究

运用虚拟现实技术对矿井通风系统的可控与可视化进行研究，实现矿井巷道和通风设施数据的全面数字化，使虚拟人能在虚拟巷道中“行走”、“观察”、“控制”设备；应用多Agent技术完成实时的通风网络解算与分析。为矿井的通风安全提供了辅助决策功能，也为虚拟现实与可视化技术在矿井通风系统中的进一步开发与应用奠定了基础。     

基于虚拟现实技术的三维矿井漫游系统研究

矿井虚拟现实系统是在计算机上虚拟出矿井三维实体形态,对煤矿安全生产、矿井优化设计和计算结果的可视化具有重要意义。介绍了三维矿井漫游系统开发的总体结构框架,阐述了两种三维矿井漫游系统的三维图形建模方法、实时显示技术及系统的主要功能。     

KJ70N煤矿安全监控系统的设计与研究

针对煤矿的安全生产设计开发了KJ70N煤矿安全监控系统;分析了监控系统的工作原理,包括系统架构、参数选择和分布式结构;对上位机软件的设计做了详细的阐述;对KJ70N系统在实际应用中的可靠性和适应性做了概述。     

基于Maya和Virtools的煤矿虚拟现实系统开发

虚拟现实(VR)技术是近年来发展起来的高新技术,是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。利用VR技术可以将煤矿地面及井下复杂的生产系统以三维动画互动的方式直观地展现出来。本文以数字矿山和虚拟现实技术为背景,介绍了Maya和V irtools这两款开发软件的主要功能,论述了如何利用这两款软件进行煤矿生产系统的模块设计和具体的开发过程,最终实现煤矿生产虚拟现实系统的仿真和漫游。     

虚拟现实技术在矿井生产仿真系统中的应用

从煤炭安全生产形势和传统培训教学方式存在缺陷入手,引入了虚拟现实仿真技术并结合实际项目对矿井生产仿真系统进行总体设计、开发工具选择,对具体的实现技术进行描述,介绍了利用3DS Max、Maya进行三维模型建模、贴图和渲染,利用Virtools DEV进行交互设计和整合,在较短时间内开发了一个较为完整的矿井生产仿真系统,提供了一个虚拟现实仿真软件实现的较为简便的方法。     

怎样做好国有大矿与其周边小煤井之间的安全管理

部分国有煤矿与其井田内的小煤井,井下有联通现象,存在着安全隐患,通过建立建全一整套的对小煤井的管理体系,制定严格的管理制度,划清责任,落实责任到人,采用随时对小煤井的采掘活动进行监测等措施,保证国营大矿的安全生产,国有煤矿为保证自身煤矿的安全,应加强对有可能与小煤井联通的采空区的管理,杜绝水害等事故发生。