模拟演练与培训系统方案

模拟演练与3D培训系统方案

煤科集团沈阳研究院有限公司

2014/2/28

一、模拟演练技术资料

DMX-135A仿真模拟与演练评价系统说明

1.系统型号

DMX-135 A

通道长度

多功能模拟训练系

统

2．系统简介

“3D-VR煤矿事故仿真和安全培训

演练系统”是我院与澳大利亚新南威尔

士大学合作开发的一套应用于煤矿安全培训的大型沉浸式仿真演练系统。我院通过借助UNSW(新南威尔士大学)的世界领先技术及软硬件平台，开发出符合我国国情的煤矿安全培训模块。本系统可由危险识别、灾害模拟、自救逃生、救护救援等多个安全培训模块组成，本系统模块是按照国家煤矿安全规程和新编煤矿安全技术培训教材编制

而成。采用虚拟现实（VR）技术、360度环屏投影播放技术、12.1环绕立体声技术、3D电影技术、计算机网络协同处理技术为煤矿工人安全和技能培训提供一流的“沉浸式”培训环境，将安全培训装备和质量提升到一个崭新的水平。

通过使用本系统，创建一个逼真的虚拟现实世界，使学员在体验各种真实场景同时，学习各模块相关操作知识，认识灾害的发生、发展过程及危害，并通过问答式的交互学习，快速掌握每个模块的操作步骤及要点。从而提高矿工的整体技术水平、思想素质、及各种突发状况的应对能力，从而使煤矿整体操作能力及防范意识得到提高，真正进入规范化管理阶段，降低各种事故发生的概率。

DMX-135A多功能模拟训练系统通道总长135米，分三层，旨在通

过仿真救灾现场的严峻条件，人为设置测试科目，使训练人员背负呼吸器，在黑暗、噪音、浓烟、高温的模拟条件下，按照预先设定的工作程序，完成正确穿越各种障碍，并按规定动作完成抢险、伤员营救等工作。它可以测量出训练人员最大身体承受能力和心理承受能力，评定受训人员能否正确使用呼吸器及抢险救援任务等的完成情况。

最

额定电压：380V，允许偏差±10%；

谐波：不大于5%；

频率：50Hz，允许偏差±5%；

3．3 系统组成

系统由以下部分组成:

●金属栅网训练主体

●模拟训练SCADA系统

○步进跟踪子系统

○烟热模拟子系统

○视像监控子系统

终端连接。

主要优势：

★485通讯方式适合工业现场环境，可减少布线，提高系统可靠性。

3.4.3. 所有现场设备全部通过计算机实现全自动控制。设备控制分为两级，第一级控制：通过现场控制终端触摸屏。第二级控制：通

过中控主机。

主要优势：

★所有设备参数集中显示、运算、控制、管理。

3.4.4．步进跟踪子系统特点

1). 采用平面天线感应传感器进行人员定位。

主要优势：

●采用非接触检测。

●不受环境温度、湿度、噪声、光线等影响。适合恶劣环境下工

作。

●抗干扰能力强，性能稳定可靠。完全克服了“地板压力传感器”

或“地板柔性传感器”的可靠性低、使用寿命短等致命缺陷。

通

向。

金属通道所有边网都可快速拆卸，用于训练人员在出现意外情况时救护使用。在通道出口附近设有电磁活动门，通过调整活动门的位置，可变化出不同的线路。

a ）通道总长：135m

b ）障碍设置

“软梯”、“滑竿”、“爬绳”、“竖井”贯穿一至三层

“爬梯”和“长斜梯”贯穿二至三层

“短斜梯”贯穿一至二层

“巷道”设置在三层，总长4米，包括斜巷和平巷

“独木桥”设置在三层，总长4米

“圆筒”设置在底层，内径600mm，总长4米

“H形隔断”、“V形隔断”、“菱形隔断”、“模拟塌方”、“电子陷阱”等障碍分布于一至三层。

管路堵漏模拟装置、破拆模拟装置（包括钢筋、板材的破拆）、电力故障模拟装置等路障。

c ）电磁门参数：

供电电源：直流12V

锁紧力：≥280Kg

3.5.2模拟训练SCADA系统

DMX-135A多功能模拟训练系统系统构成一个SCADA （Supervisory Control and Data Acquisition）系统，全名为

数据采集与监视控制系统。由主站和远程终端（RTU）组成。主要由步进跟踪子系统、烟热模拟子系统、视像监控子系统、声光模拟子系统、体能测试子系统、医疗急救子系统、体征遥测及毒气侦检子系统、控制及显示子系统构成。

3.5.2.1步进跟踪子系统

训练人员信息录入：编号，姓名、年龄、部门、装备等；

显示训练人员的视频图像；

显示训练人员的体征参数；

线路的新建和修改；

选择训练线路、装备、启动/停止训练过程、对训练结果评分；

参数设置，包括：每条线路的及格和满分时间，每次犯规扣分分值、携带装备的难度系数、体征参数的权重系数。

训练成绩的历史记录查询、统计、报表打印。

能够同时对多名训练人员进行综合评分。

步进跟踪软件主界面

训练人员犯规记录

训练线路编辑

人员管理

参数设定

3.5.2.2 烟热模拟子系统

烟热模拟子系统的主要功能是实现主训练室烟、热、状态显示、设备控制。该系统以工业触摸屏作为人机界面，用远程I/O模块作为RTU，并将所有现场监控信号通过RS485总线传给中控主机。

a) 发烟装置参数

发热管功率:3000W

最大喷射距离：20m

烟雾量:400m3/min

b) 热风机参数

电源电压：380V

风量：800m3/h

功率：12000W

出口风速：5m/s

温度范围：50～200℃

3.5.2.3视像监控子系统

视像监控系统由训练系统内设置的多个视像监控点组成，保证监控区域无死角和实现完全黑暗情况下的监控。包括红外摄像机，热成像摄像机以及与之相配套的云台、云台解码器。摄像机不仅在正常光照下可以使用，还可在黑暗、浓烟和高温环境下监控训练活动。硬盘录像机可将整个训练过程录制下来，并可在监视器上回放。音视频信号能通过局域网或因特网传到远程计算机上。

a) 红外云台摄像机参数