基于Unity 3D的煤矿突发事件协同应急演练系统设计

为了减少煤矿突发事件中的人员伤亡、降低损失,需要研究煤矿突发事件协同应急演练系统设计方法。提出基于Unity 3D的煤矿突发事件协同应急演练系统设计方法,该方法采用B/S结构设计煤矿突发事件协同应急演练系统的整体框架,将系统分为数据层、GIS服务层、Web服务层和客户端表现层,由系统管理模块、GIS图形分析模块、救援信息管理模块、预案管理模块、应急演练培训模块和隐患管理模块构成应急演练系统的硬件结构。将Unity 3D平台引入系统的软件设计中,以ARPG（Action Role Playing Game）的游戏形式对煤矿人员展开应急演练。实验结果表明,所提方法的响应时间短、错误率低、吞吐量高。     

基于Unity3D的数字矿山虚拟现实系统建设研究

对数字矿山三维可视化和数据建模技术进行了研究,利用虚拟现实技术,对矿区地上地下场景、采矿过程及其引起的相关现象进行三维数字化建模,并基于C#开发语言和Unity3D平台建立了数字矿山虚拟现实系统。结果表明:数字矿山虚拟现实系统的建立,实现了矿山基础资料、设备设施、监测监控、应急指挥等信息的可视化管理,为矿山生产管理、安全运营、培训考核和应急救援等工作提供了综合性、可视化的管理决策平台。     

煤矿井下逃生训练平台的开发与评估

设计一种煤矿井下逃生训练平台并评估其可靠性。通过简化矿井结构,模拟煤矿井下环境,基于Unity3D研究和开发了煤矿井下逃生训练平台;并选定21名被试对该平台进行了测试与问卷调查评估;结果表明虚拟场景中的视觉效果、听觉效果及嗅觉刺激有效的引起被试情绪的变化,被试出现疲劳状况平均得分4.86,心率增加显著,但未出现身体不适。训练平台真实展示了煤矿灾害发生时的场景,具有较高的沉浸感,可用于煤矿井下紧急逃生的训练。     

煤矿井下避难硐室钻孔逃生模式应用探讨

现有的煤矿井下避难硐室设计只能为紧急避险人员提供一个独立的生存环境却不能使井下避险人员迅速升井,从而彻底脱离危险环境。井下发生瓦斯、煤尘爆炸或火灾事故后有毒、有害气体迅速蔓延,并有随时发生二次灾害的可能,此时地面营救人员下井施救可能会产生非必要的伤亡。针对这个问题,提出了避难硐室的钻孔逃生模式,并在中煤平朔集团井工二矿得到了成功应用。钻孔逃生模式既可为紧急避险人员提供基本生存保障,又可经由逃生钻孔将紧急避险人员送至地面彻底摆脱危险环境,为现有避难硐室设计提供了新的参考。     

基于Unity3D的三维矿井数字化编辑系统设计与实现

目前三维矿井场景构建主要采用3ds MAX、MAYA等软件创建基础模型进而整合成场景的方式,其效率低、难度大。为实现简单、高效的三维场景构建,以Unity3D引擎平台为基础,通过内置具有对外接口的基础模型库,嵌入巷道构建、通风解算以及气体蔓延等算法,研发了具有实时渲染、三维巷道建模、环境建模、气体解算、场景漫游等功能的三维矿井数字化编辑系统。实践证明：该系统构建的场景效果好,广泛应用于矿井认知、自救逃生、应急救援、辅助决策等仿真培训演练,具有很强的实用性。     

基于物联网的煤矿井下安全监控系统设计与应用研究

针对矿难发生时人员搜救困难的问题,基于先进的物联网技术,提出了井下安全监控系统的设计要求,完成了监控系统方案、硬件选型和节点模块的改造设计工作。应用结果表明,系统工作稳定可靠,相较于改进设计之前,降低了工作面的安全维护费用,减少因安全事故导致工作面停产停工的时间,提高了井下采煤设备的利用率,缩短了人员搜救时间。     

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Unity 3D的岩心钻机模拟操作系统设计与实现

自2008年起,我国地勘行业投资规模迅速增长,随后快速回落,近年来市场规模趋于稳定,预计2020年我国的岩心钻机相关市场规模约为100亿元左右,从业人员也将超过5万人。为了使我国岩心钻机操作人员能够掌握在“高精尖”设备转型下的自动化全液压岩心钻机的操作技能,本研究利用虚拟现实技术,还原岩心钻机的实际现场工作状态;采用SolidWorks,3ds Max,Cinema 4D等软件对钻机进行三维建模、坐标更改和纹理着色;以C#语言为脚本,研究关键帧动画设定、摄像机视角控制、刚体碰撞模块、射线检测等技术,提出基于Unity 3D的岩心钻机模拟操作系统设计方案并最终实现。该模拟操作系统具有多视角展示、钻进控制、参数显示和语音指导等功能,呈现了能够身临其境的钻机操作体验。     

基于改进DK算法的煤矿水害逃生三维仿真平台研究

为研究某煤矿突发水害后井下人员受突水点和巷道淹没影响的逃生路径规划问题,建立了基于改进DK算法的煤矿水害逃生仿真平台。首先,基于WebGL建模煤矿巷道的三维环境;其次,通过突水量模型和巷道淹没范围模型解算巷道中水流量、水流半径和水流路径的实时变化;然后,基于改进DK算法计算巷道当量距离的影响系数;最后,通过有效逃生路径搜索算法得出逃生路径规划结果。结果表明：突水水源、突水通道、巷道结构、人员位置、人员数量为突水灾害影响逃生路径的5类因素,基于改进DK算法的煤矿水害逃生仿真平台能有效提高井下人员的逃生率。     

煤矿综合自动化监控系统设计与实现

当前我国煤矿生产领域中面临的一个主要问题就是管理水平落后,整体自动化水平较低,相关信息难以在部门之间实现共享。文章分别从系统结构、数据库设计以及系统安全设计等方面对依托于iFIX的煤矿综合自动化监控系统进行阐述。     

对煤矿井下爆破作业中不安全因素的认识

简要介绍了煤矿爆破作业中常见的人员、管理、装备、培训等几方面的不安全因素,并就其危害进行了简要的分析,最后提出了几种消除不安全因素的方法。     

基于PLC的煤矿井下排水自动控制系统设计

在煤矿井下排水工作中务必提高应对各种突发事故的能力,因此加强排水自动化技术人员的专业素质至关重要。在排水自动控制工作中还应加强制度上的规范管理,不断提高煤矿井下排水控制技术,加强对现场的巡视和设备维护等都是必不可少的环节。笔者结合煤矿井下开采环境,对基于PLC的煤矿井下排水自动控制系统进行了分析。     

煤矿井下作业人员实时安全状态监测系统设计

井下作业人员安全状态依托计算机无线网络监控系统的开发,主要包括传输协议的选择、数据库程序的调用、数据显示和自动化实现等步骤。通过TD-SCDMA协议实现快速通信传输,还可以传输语音和数据文件,选择TD-SCDMA协议作为无线传感器网络的传输协议。在MATLAB仿真软件的基础上,开发了Java Script程序,实现了无线传感器网络技术的安全监督自动化过程。 最后,以井下人体安全姿态检测为例,利用VC++软件对人体状态监测程序进行了数值模拟实验。 通过软件窗口显示矿井安全异常时得到的人体状态的异常监测曲线,为矿井人员安全和正常工作提供了保障。     

基于西门子PLC的煤矿井下自动化监控系统设计

针对煤矿井下环境恶劣、干扰严重等情况,提出了一种基于西门子PLC的煤矿井下自动化监控系统设计方案。系统由传感器、执行器、监控分站、通信网络、井上主机等组成。监控分站采用西门子S7-300 PLC,主机与监控分站通过工业以太网进行通信。主机监控软件采用WinCC7.0开发。基于该方案所开发的多个系统已在煤矿应用,具有功能强大、可靠性高、安装维护方便等优点,取得了良好的效果,具有很高的推广价值。     

基于PLC的煤矿井下排水自动控制系统设计研究

以PLC控制体系设计内容为出发点,分析了该体系中的PLC硬件组态与以太网的模块配置,并研究了以PLC控制体系为基础的井下排水自动控制系统设计。同时,笔者还通过详细介绍井下排水自动控制系统监控原理,如地箱控制,半自动控制,全自动控制,以及突发情况控制,试图探索出该排水自动控制系统对提高井下排水效率,及维护井下安全的作用。     

基于RFID技术的煤矿井下安全管理系统

RFID技术是一项新兴的实用性很强的通讯技术,将其应用于煤矿井下安全管理中,可有效地提高煤矿井下安全管理水平和工作效率,实现煤矿井下安全管理的可视化、信息化管理,保证井下生产作业安全,最大限度地保障人员和物资设备安全,促进煤矿的良好可持续发展。     

利用计算机技术进行煤矿远程综合监控系统设计与实现

利用计算机技术,在煤矿安全领域引入远程监控这一技术,在煤矿行业内建立安全生产监测监控信息网络系统。实现了对矿井监控数据的分级传输处理。对煤矿井下人员定位、数字视频图像、井下瓦斯浓度、设备状态等情况集中监控、远程监控和实时监控,有效提高了安全监控的及时性和有效性,达到了煤矿安全生产的目的。     

基于ARM的煤矿井下电力线载波通讯系统设计

结合微处理器技术设计了一套基于ARM的煤矿井下电力线载波通信系统。主要部分信号集中器采用嵌入式芯片STM32F103VC作为控制芯片,其与载波机之间采用RS-485通信,载波机与PC机采用RS-485转TCP/IP通信。载波机利用井下中压电力线作为通信信道传输信号,这样组成了煤矿井下电力线载波通信系统。     

基于RFID的煤矿井下人员定位系统的实现

煤矿井下人员的跟踪定位管理是一项非常重要的工作,本文对如何使用基于射频识别（RFID）技术实现井下人、车、物的定位与跟踪进行了比较全面的阐述。     

基于DWG的煤矿井下定位监测矢量图形系统设计

在分析DWG文件二次开发技术的基础上,提出在非AutoCAD环境下,基于DWG文件构建矢量图形系统,为煤矿井下对象,如通信线路、电源、监测分站、无线收发器、机车、人员等实体目标定位监测提供地理信息支撑的软件方案。讨论了该系统的坐标体系与位置变换算法、监测对象层次与类模型、实时监测显示更新算法等关键技术的实现过程,并进行了系统的试验效果与实时显示性能的分析。