地下矿山开拓运输VR仿真系统研究

采用虚拟现实技术构建虚拟矿山,辅助进行矿山规划与设计,是一种管理上的创新。详细介绍了虚拟矿山场景的建模流程和井下矿车运输系统的调度仿真,以OpenGL和VS2005为平台,开发了云锡区域矿山开拓运输VR仿真系统。系统分为数据管理、场景建模、虚拟场景和立体表现四个功能模块,成功地将矿山的地表、地层、矿体赋存情况、开拓运输系统和井下矿车运输调度过程等三维立体表现出来,并可对场景漫游和运输调度系统实时交互。系统的开发对云锡区域矿山三大平台的优化管理取得了良好的效果。     

巷道三维构模及虚拟交互研究

摘 要：矿山井下巷道是矿山开采系统最为重要的组成部分,但其纵横交错、关系复杂,而巷道三维可视化系统可以对其进行客观、形象的描述。针对矿山的特性和应用需求,对巷道三维网络模型进行了研究,根据巷道原始导线点数据,将巷道抽象成结点、节点和巷道中线,并将其构成相应的拓扑关系,通过断面的加载和接口的处理实现巷道建模,再利用数据库技术和虚拟现实技术实现巷道数据的存储和三维巷道的虚拟可视化以及虚拟环境中的交互操作。最后,以山西某矿井下巷道数据,给出一个原型系统。     

基于虚拟现实的煤矿大型设备培训系统研究

针对煤矿设备操作培训中存在的不足,设计并实现了一种基于虚拟现实技术的煤矿大型设备虚拟培训系统,利用三维建模软件Maya对井下主要设备采煤机、液压支架、刮板输送机等生产机械设备进行三维模型的创建,结合虚拟现实制作软件Unity3D进行虚拟场景整合与交互设计,利用C#编程语言实现对煤矿大型设备运动仿真控制.通过接口电路实现用户与虚拟场景设备的真实交互.经测试表明,系统不仅实现了煤矿大型设备操作培训的功能,而且增加了系统的交互性,弥补了传统培训方式的不足,节约了培训成本,缩短了培训周期.     

基于嵌入式系统的煤矿井下探测设备开发

单片机是简易的计算机系统与硬件结合的设备,通过简易的代码程序进行编译,从而实现对硬件的基本操作功能。煤矿矿井井下的作业具有一定的不确定性和危险性,为了能够进行更好的煤矿生产以及煤矿开采,提高井下开采的效率。通过嵌入式系统技术,开发矿井下的探测设备,从而能够对井下的作业环境进行合理的分析与考察,从而保证井下作业的高效性。本文重点分析基于嵌入式系统开采的井下探测设备。     

虚拟现实技术在电力培训中的应用

虚拟现实技术的出现,使现代教育培训发生了很大变化。究其原因主要是虚拟培训有着传统培训方式无法比拟的优势。虚拟教育培训是指利用虚拟现实技术来模拟现实生活中的环境,学员在培训的过程中始终感觉自己在现场进行真实培训。虚拟现实技术利用先进的交互设备在视觉、听觉、触觉上对虚拟环境中的事物进行感知,有利于实际操作技能的提高。该文论述了虚拟现实技术在教育培训应用中的必要性和优越性。以电力培训系统的构建为例,阐述了如何利用3DSM Max和OpenGL构建虚拟培训系统,实现了虚拟现实与教育培训的有机结合。     

某虚拟训练系统面向对象分析与设计

该文首先对虚拟现实技术和面向对象技术进行了简单的介绍,然后提出了基于面向对象方法构建虚拟现实应用系统的一般方法。针对某型复杂装备,在介绍系统软、硬件开发平台及系统主要功能和流程的基础上,对系统进行了面向对象分析与设计,确定了系统所需建立的各个类及其相互关系。该文提供的方法对于开发类似武器系统虚拟训练系统具有参考意义。     

煤矿井下胶轮车运输智能控制与管理探索

探讨了“煤矿井下胶轮车运输智能控制与管理探索”的主要技术构成与功能,阐述了具有的应用意义。该系统采用高科技技术,融合光、电、机及计算机技术,捋顺了井下杂乱无章的、复杂的交通秩序,构建了“智能矿山、数字化矿山”新型企业理念的井下胶轮车运输智能控制与管理,推动了煤矿井下无轨胶轮车运输的稳定、可靠、高效,保障了胶轮车运输大动脉的安全,实现了胶轮车井下控制智能化,井上管理智能化。     

煤矿掘进机器人虚拟仿真与远程控制系统

针对现有掘进机视频监控和遥测遥控等监控方式存在图像不清晰、无法真实反映掘进机位姿和工况状态等问题,提出了一种煤矿掘进机器人虚拟仿真与远程控制系统,介绍了系统方案设计,对掘进机器人改进设计、虚拟仿真远程监控平台、掘进机器人控制模型等关键技术进行了研究。该系统利用虚拟现实技术有机整合井下操作人员、掘进机器人和井下环境信息,以掘进机器人自动掘进和远程人工干预为目的,实现了掘进过程的运动控制和巷道成型掘进控制功能。实验结果验证了该系统的有效性和良好的控制性能。     

基于OpenGL的虚拟矿山系统的研究

利用计算机虚拟现实技术实现矿井三维可视化是虚拟矿山系统的重点,分析了基于Open GL开发虚拟矿山系统的基本原理和关键技术,通过改进的Open GL选择算法,实现了选择三维图形对象,获取属性信息和进行空间查询分析,使用Open GL纹理映射技术,使巷道的显示更有真实感,对矿山设备分类建立了三维模型,基于此技术研究,构建了一个小型的虚拟矿山系统。     

采煤机虚拟现实装配仿真系统研究

针对煤矿装备虚拟装配应用问题,基于Visual Studio 2010、OSG、Cegui、VC++等 软件平台和相关硬件设备,搭建了功能完整、使用方便、交互性好、沉浸感强的某型号电牵引采 煤机虚拟现实装配应用系统,详细描述了系统的功能结构、技术方案与构建方法;针对构建方法 中的模型制作技术,结合UG 与3DsMax 的建模优势,提出先在UG 中建立CAD 精确模型,后 利用3DsMax 对模型进行转换、修改、优化和渲染,最终生成高质量虚拟现实模型的模型处理方 法,弥补了艺术类模型装配精度较低和工程CAD 模型很难直接生成虚拟现实模型的不足。     

3G通信技术在智能化矿山中的应用

在分析智能化矿山架构的基础上,提出了3G通信技术在该架构中的若干应用;详细介绍了KT218/257矿山3G通信系统针对煤矿井下特殊环境所做设计和应用特点,该系统解决方案对建设智能化矿山具有一定参考作用。     

基于虚拟现实的煤矿设备装配仿真系统研究

针对煤矿大型设备装配存在拆装繁琐和成本高的问题,以采煤机、液压支架、掘进机和提升机为研究对象,采用虚拟现实技术设计并实现了一套由虚拟装配子系统、场景仿真与漫游子系统组成的虚拟装配与仿真系统.利用Maya对大型设备建模,通过VS程序设计,在Unity中进行交互控制,实现了设备的虚拟装配与拆卸、采煤工作面的虚拟仿真漫游功能.系统有效地提高了训练效果,形象逼真地再现了煤矿井下生产过程,具有良好的沉浸性和交互性.测试表明:经该仿真系统训练与使用,有效提高了设备实际装配与拆卸能力,同时降低了成本,具有显著的实际应用效果.     

国产化控制系统在大平滩煤矿智能化建设中的应用

结合大平滩煤矿正在建设中的有利时机,基于成熟应用和拥有自主知识产权的国产化控制技术(DCS),采用技术移植的方法,根据煤矿井下特殊的工作环境,研发了煤矿专用的井下隔爆兼本安型国产化控制站与相关的配套辅助系统。以煤矿运输系统、通风系统、排水系统、压风系统为例,阐述了国产化控制系统在大平滩煤矿智能化建设中的应用。通过国产化控制系统在煤矿大型固定设备上的探索性应用,为将来全面实现采掘等全矿井生产系统的国产化普及、与基于国产化控制系统的一体化管控平台实现无缝对接、数据共享、信息联通及全面建设智能化矿山奠定基础。     

虚拟现实技术及其在导线舞动模拟中的应用

本文简要介绍了虚拟现实技术及其基本原理、虚拟现实系统组成和关键技术,着重就虚拟现实技术在输电导线舞动模拟中的应用进行了分析,并以此为例探讨了虚拟与现实技术在工程模拟中的应用。     

悬臂式掘进机虚拟仿真平台设计

悬臂式掘进机广泛应用于煤矿井下巷道施工,掘进机的培训包括传统的书本教学方法和基于井下实际操作的训练方法,但是由于其场地和安全的局限性,无法满足训练要求.针对这一现状,利用虚拟现实技术和交互仿真技术构建了悬臂式掘进机虚拟仿真平台.该平台采用三维建模技术,使用多边形建模方法制作了悬臂式掘进机、转载机、供电系统等三维模型;运用Unity3D引擎驱动三维模型组成的虚拟场景,采用场景优化技术实时渲染出沉浸式的虚拟场景;在脚本语言C#编程环境下实现操作流程顺序控制、操作描述、三维模型驱动等,实现悬臂式掘进机虚拟仿真培训.培训结果表明,沉浸式人机交互可达到与实物培训相类似的效果,提高使用者学习和操作悬臂式掘进机的效率.     

基于虚拟现实技术的煤矿事故三维重现

煤炭占我国能源消耗的主导地位,煤矿开采中矿难事故造成的人员伤亡和财产损失极其巨大,我国目前的煤矿开采技术、信息管理与处理方式落后于发达国家,成为制约我国煤炭行业发展的一个重要因素;文章利用虚拟现实技术构建矿道三维虚拟场景,并通过相关算法研究实现了煤岩喷突与瓦斯扩散事故的三维动态重现,测试采用某煤矿提供的实际地理信息数据;测试效果表明,该系统人机交互方便,显示效果逼真,可实现巷道整体监测和局部放大观测,为煤矿事故分析提供了直观有效的工具,对预防事故发生、降低事故灾害具有重大意义.     

构建虚拟实验室促进高职实验教学创新

虚拟现实技术应用于教育,既是虚拟现实自身发展的要求,也是教育发展的需要。文章介绍了虚拟现实技术及其特点和分类,阐述了利用虚拟现实技术开展虚拟实验的意义,着重探讨了虚拟现实技术在高职实验教学中的应用优势以及构建虚拟实验室所用到的关键技术,并对虚拟实验教学中存在的问题作了探讨。     

浅析虚拟现实技术中系统场景漫游实现

虚拟场景技术是虚拟现实系统的重要组成部分,如何在三维虚拟场景中实现实时漫游,这是系统良好交互性的基础。该文从系统学的观点出发对虚拟现实技术中的系统场景漫游进行了分析和论述,并浅析了虚拟场景漫游系统构建的基本方法。     

基于Android的井下智能终端系统的设计与实现

利用井下Wi-Fi网络,应用P2P连接、UDP通信及XML解析等技术设计了一个基于Android的井下智能终端系统。该系统终端可以自动接入煤矿井下现有的802.11N等网络,实现与矿山已经建立的感知网络和现存的矿山6大系统进行实时数据交换以及人员的可视化通信。智能系统包括数据层、服务层和客户层。依靠井下物联网服务层获取井下传感设备返回的数据,借助于Wi-Fi网络通信实现服务层和客户层的互动,客户层的客户端可以实现可视化操作,可以随时了解井下环境现状和生产状况,更高效地帮助煤矿预防生产事故,提高生产安全系数。     

基于自由立体视频的露天开采虚拟现实的研究与实现

文章结合最新的交互式自由立体视频技术与露天开采虚拟现实技术,设计并实现了一种基于自由立体视频的露天矿开采虚拟现实技术的交互与演示系统。文章利用3DS Max和VRMap软件建立了某露天矿区的虚拟视觉模型,并将这些虚拟视觉模型按照适合立体显示的条件进行场景渲染和视频图象生成,最后结合虚拟场景的三维显示特性设计了交互式自由立体视频软件,通过该软件展示了虚拟现实场景。该系统克服了传统虚拟现实演示的局限性,用较低的成本支持更多的用户进行参与和交互,同时也具有较强的环境拓展性。