基于HLA架构下的化工安全虚拟现实仿真演练系统

介绍了运用高层体系结构(HLA)体系结构和虚拟现实技术对化工安全综合仿真平台的构建、系统实现的具体技术细节,以及HLA各联邦成员的设计方法。研制出的仿真系统能较好地模拟石化企业的生产状况、故障处理,以及在灾难性安全事故发生后联合消防和政府部门的协同演练。研究成果在石化企业得到了实际应用,取得较好的仿真效果,同时也可作为城市公共安全应急预案的仿真演练手段。     

面向石化厂区的虚拟现实救援演练平台

在石油化工企业中,良好高效的安全教育是维护企业生产安全的基石。相对于传统的书本培训方式,计算机虚拟现实技术可以仿真化工厂区灾害现场的实际情况,使得员工身临其境的参与应急演练,极大地提升了安全培训的效果。本文介绍的虚拟现实救援演练平台,利用了OGRE三维引擎和MAPWINGIS地理信息系统引擎构建了三维视景和地理信息展示平台,展现石化工厂的真实情况。采用物理引擎技术和三维声音技术真实模拟灾害发生和救援的全部过程。该平台提供了大量的应用程序编程接口,便于结合脚本系统等进行二次开发。该平台目前成功应用于某石化企业救援演练系统中,成为该公司培训考核系统的重要部分。     

基于灾害仿真的虚拟应急演练系统

基于虚拟现实技术的虚拟应急演练有着广泛的应用,但现有演练系统往往缺少对灾害场景的有效仿真,以及预案支撑下的完整系统框架.针对上述问题,该文首先提出了一种面向应急演练的仿真系统VEDSimu,解决了实体间消息高效传输、大规模仿真模型计算问题;并基于VEDSimu开发预案脚本系统、预案推理机、考核评价以及虚拟现实客户端等其他模块,构建虚拟应急演练系统VEDSys.最后,结合VEDSys在实际企业虚拟消防演练中的应用,验证了系统的可行性、高效性与可扩展性.     

基于多人协同虚拟现实的主变应急培训应用研究

为了提高主变应急培训能力,提出基于多人协同虚拟现实的主变应急培训视景仿真模型.以火灾应急演练为研究对象,构建主变应急培训的虚拟视景图像重构模型,并对虚拟视景环境参数进行结算,根据参数结果的计算,进行主变应急培训过程中的虚拟现实仿真,实现主变应急培训的虚拟现实VR仿真模型的优化设计.测试结果表明,采用该方法进行主变应急培训的虚拟视景仿真的协同性较好,图像融合性能较高,视景重构能力较强.     

一种基于虚拟现实技术的化工安全实时干预机理仿真平台

本文基于灾害机理模型,采用面向对象的设计模式,应用多线程计算技术,并对灾害事故渲染模型进行简化,最终设计并实现了一种基于虚拟现实技术的化工安全实时干预仿真平台。平台的仿真结果表明,该平台具有良好的可视化交互界面,并且能够方便地实现对灾害仿真的实时干预,这些优良的特性使得基于仿真平台的化工安全教育演练更加真实有效。     

化工安全虚拟现实仿真系统的设计与实现

介绍了运用虚拟现实技术完成对化工安全综合仿真平台的构建、系统实现的具体技术细节、以及安全预案逻辑仿真与操作评分系统的建立方法。研制出的仿真系统能较好地模拟出化工企业的生产状况、事故发生以及安全处理预案。本研究成果在北京某大型石油化工厂得到了实际应用,取得较好的仿真效果,同时也丰富了企业安全预案培训的手段。     

基于主变起火应急演练的虚拟现实培训系统

为提高火灾应急演练的训练能力,提出基于主变起火应急演练的虚拟现实培训方法。在3D虚拟现实视景模型下计算起火环境的单尺度特征参数,并根据参数结果构建图像输出模型,结合主变起火应急演练模糊控制方法进行虚拟现实培训的三维重构,实现主变起火应急演练虚拟现实培训的控制,在虚拟现实系统中进行主变起火应急演练的视景重构,在视点位置中进行主变起火应急演练的3D虚拟现实模拟,实现基于主变起火应急演练的虚拟现实培训设计。仿真结果表明,采用该方法进行虚拟现实培训系统设计的帧渲染速度快、特征配准率高。     

应急演练方案动态推演系统

应急救援指挥部门制定应急救援方案后,使用仿真方法进行评估已成为验证方案可行性的重要手段.目前,国内对于应急演练方案推演系统的构建与研究还不是太多,围绕应急模拟演练系统中的方案推理过程,提出并设计了一种基于Delta3D三维仿真引擎的方案推演系统.详细探讨了该系统的基本体系结构,关键模块以及关键算法步骤的设计.利用该系统能够很好的扩展构建各种用途的模拟演练推演系统,有效提高指挥及救援人员的对方案定量分析的能力和救援效率.     

化工应急预案协同演练与考核系统设计

针对企业应急预案培训存在成本高、组织难、效果难以评价等问题,提出了一种基于虚拟现实技术的化工事故应急救援协同演练系统,设计了真实受训者和机器人实体混合的协同演练模式,使用脚本技术实现了多角色、多预案的应急演练。提出了虚拟演练考核评价体系,该体系包括参演者个人行为考核与演练整体效果评价两部分。一方面可以检查参演者对预案内容的掌握程度,另一方面则可以检验预案编制的合理性和有效性。某石化企业的应用结果表明,系统可以为企业安全生产的岗位培训和应急救援指挥决策提供支持,具有良好的应用价值和现实意义。     

地震救援演练仿真系统的研究

利用先进的三维可视化、虚拟仿真技术与计算机网络,研制基于真实地震模拟和快速地形绘制的地震救援模拟演练仿真系统,解决实际演练中设备需求多、人员需求广、演练成本高、物资消耗多,开展频率低,训练效果差的问题。运用真实地震模拟和快速地形绘制技术真实表现地震受灾过程和场景,使模拟地震应急救援演练平台的演练者能够通过看地震灾害现场,做出相应决策,从而增强受训者的临场感觉,提升地震应急管理人员的快速反应和应急处置能力。遵循这一技术路线,完成了以计算机仿真技术与地震专业救援演练相结合的地震演练仿真系统。     

重大危险源动态监管系统的设计与实现

针对现有危险源管理系统缺乏分类评价机制以及灾变评估和应急预案管理功能的问题,以某市安全生产监督管理局对危险源的管理要求为背景,设计并实现了一种新的重大危险源动态监管系统。该系统基于.Net平台构建,采用分层架构设计,支持微软消息队列、关系数据库等数据源,并提供Web Service来实现异构系统的互联互通,同时采用GIS技术实现灾害事故覆盖区域模拟,实现了重大危险源网上申报管理、有效辨识、分类分级、控制水平评估、灾变模拟分析和应急救援等功能。现场工业试验表明,该系统可完整实现对各种危险源的在线管理和动态监管。     

基于移动互联网和物联网的防灾信息系统设计

信息化是提升灾害防治水平的有效手段之一,本文针对水利,地质等自然灾害防治部门,结合当前防灾的信息化建设需求,基于3G、移动互联网和物联网技术,设计了智慧防灾信息化系统,该系统以应急防灾的智能化调度、协同指挥、综合发布和群测群防为切入点,结合灾害应急和防治的业务流程,提供智能化信息交互和信息发布平台,在灾情管理、灾害应对、应急调度和评估反馈等各项工作中发挥重要作用,提升防灾减灾的科学性和主动性。     

基于数字地球的洪水淹没分析及仿真研究

针对洪涝灾害中洪水淹没问题,采用现代信息技术对洪水进行淹没分析和三维仿真。基于瓦片金字塔模型生成研究区域的三维地形,在此基础上按照精度要求构建指定步长的矩形格网模型,对给定洪水水位值和洪水量已知的两种情况分别进行洪水淹没分析,提出洪水淹没仿真系统体系,采用三维仿真技术对洪水淹没进行三维仿真进行淹没过程的三维仿真。实例表明,方法具有较好的实用性,对防洪决策及洪灾后评估等具有重要意义。     

流域型灾害特征信息提取及动态预警算法

针对目前流域型灾害特征信息提取和动态预警方法不能满足实践需要的现实问题,为了提升流域型灾害特征信息提取和灾害动态预警技术水平,以典型流域型灾害为研究对象,剖析了流域型灾害性能参数计算及动态预警实现的核心环节,提出了基于无线传感网络(WSN)的流域型灾害特征信息计算方法,设计了流域型灾害动态预警信息处理算法.以典型流域型灾害的性能参数采样值为数据,运用Matlab仿真平台对其核心性能参数进行了仿真分析.实验结果表明,所提算法能够有效捕捉流域型灾害的核心动态特征信息,提高了流域型灾害动态预警指示的准确度.     

基于虚拟现实技术的飞行视景仿真

飞行视景仿真是飞行仿真的一个重要组成部分，它的视觉效果和逼真程度将直接影响整个飞行模拟器的逼真度。讨论了飞行视景系统的构成、视景的生成与显示，并介绍了几种开发视景系统的工具软件，重点讨论了虚拟现实技术在飞行视景仿真中的应用和关键技术。     

基于VRML的三维虚拟仿真场景的构建

建立以人为中心的和谐的人-机环境是开发仿真系统的关键之一，而虚拟现实技术是实现仿真和人-机交互的有利工具。为了使用户产生相当的融人感和身临其境的感觉，需要充分利用虚拟现实技术，建立三维虚拟仿真场景，拓宽人-机交流渠道。本文根据作者研究开发的基于虚拟现实建模语言VRML的三维虚拟仿真场景系统，详细阐述了利用VRML构建具有动态性和交互性的三维虚拟仿真场景的设计要点和关键技术。     

基于元胞自动机的地下水突出与漫延仿真方法

提出了基于元胞自动机模型的地下矿水灾发生时水灾在巷道网络系统中蔓延的可视化仿真方法。在该方法中，用元胞自动机模型描述地下矿巷道网络系统，用元胞来描述突水漫延能量单元，该单元用突水漫延速度和含水量等状态参数来描述。在仿真过程中，可以获得大量关于水灾蔓延、灾害动态、灾害严重程度的量化指标及其可行的调控方法。该方法将时间、空间和系统行为有机地结合起来，在形象、直观、真实的条件下完成水灾在巷道系统中蔓延的仿真。     

数据中心容灾系统研究

数据中心承载着对业务运行休戚相关的应用,而业务有续和灾难恢复策略已经成为各个行业关注的焦点.在信息时代发展的今天,系统的破坏和数据的丢失所带来的损失是难以估量的,通过对数据中心容灾系统常用的容灾技术进行比较,结合某大型数据中心客灾系统建设,设计了基于Snap-mirror技术的容灾系统.实现了数据反向复制时只复制灾难期间变化的数据而不是所有的数据,同时可以保证恢复时间最短.解决了传统数据恢复,需要进行整个系统的回迁的问题.     

基于GIS的汕头市洪涝灾害分析、评估和决策综合系统

洪涝灾害已经成为了城市灾害中一种常见的综合性灾害。这种灾害给沿海城市汕头市带来了严重的破坏和巨大的经济损失。为了有效地抵御洪涝灾害并缓解由洪涝灾害带来破坏和影响,文章利用GIS技术构建了汕头市洪涝灾害分析、评估和决策综合系统。这篇文章将对该系统的构建过程进行详细的介绍,内容包括了防灾基础数据库的构建描述,综合系统三个子系统的模型构成分析以及对系统实现技术的叙述。该系统能够全面、有效地实现对城市洪涝灾害模拟、分析、评估和抗灾决策的目的。此外,该系统还被用于多发洪涝灾害的汕头市并取得了显著的防灾减灾效果。     

基于虚拟现实技术的三维河流仿真系统

虚拟现实技术是当今计算机科学研究的一个热点,该文将这一技术应用到三维河流的虚拟仿真系统中,阐述了创建三维河流虚拟仿真系统的三个具体环节:即三维河流的实体建模,模型数据的读取预处理,虚拟场景的渲染实现,以及在各环节中用到的关键技术。