本文關(guān)鍵詞：基于Virtools的煤礦井下逃生系統(tǒng)的研究

  更多相關(guān)文章： Virtools 虛擬現(xiàn)實 最短路徑 Dijkstra算法 逃生系統(tǒng)

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,煤炭作為我國主要的經(jīng)濟能源,產(chǎn)業(yè)也在不斷升級重組。煤炭企業(yè)在不斷兼并整合的同時,生產(chǎn)規(guī)模也日益擴大,而在安全生產(chǎn)中發(fā)生的災害事故引起的人員傷亡和財產(chǎn)損失成了越來越受人矚目的問題。為了提升煤礦安全生產(chǎn)水平,進一步提高井下工作人員的逃生幾率,根據(jù)礦井實際條件,建立煤礦井下虛擬逃生系統(tǒng),對井下工作人員進行培訓教育�；赩irtools的煤礦井下逃生系統(tǒng)為井下工作人員提供了一個虛擬的逃生培訓平臺,受訓人員在系統(tǒng)中能夠進行奔跑漫游等操作,熟悉井下巷道和避難硐室及可移動救生艙等避險設(shè)施的分布狀況,模擬受災后沿著最短路線逃生到就近的安全避難點�；赩irtools建立的煤礦井下逃生系統(tǒng)不僅能讓井下工作人員更好的了解井下的環(huán)境,減小事故傷亡率,還能為煤礦應急預案提供一定的理論參考。煤礦井下逃生系統(tǒng)以Virtools作為開發(fā)平臺,在確定系統(tǒng)總體設(shè)計方案和開發(fā)路線的基礎(chǔ)上,介紹了系統(tǒng)開發(fā)的相關(guān)手段,并對能作為逃生系統(tǒng)安全避難點的幾種井下緊急避險設(shè)施的類型、參數(shù)、布置方式及選址原則進行了分析。通過比較常用的幾種最短路徑算法,結(jié)合本系統(tǒng)所研究的礦井模型,在K則最優(yōu)路徑雙向搜索算法的基礎(chǔ)上對Dijkstra算法進一步優(yōu)化,為每個逃生起點解算兩條最短逃生路徑,并在礦井模型中進行實例驗證。最后,對煤礦井下逃生系統(tǒng)的實現(xiàn)進行了詳細的論述,利用Virtools自帶的BB模塊實現(xiàn)了系統(tǒng)的礦工訓練功能,并利用VSL完成巷道參數(shù)的存儲和讀取,實現(xiàn)了最短路徑算法在系統(tǒng)中的應用。登錄系統(tǒng)操作界面后,受訓人員能在礦工訓練模塊進行控制漫游等操作,在系統(tǒng)演示模塊能使系統(tǒng)演示逃生功能,并且能在系統(tǒng)演示界面左上角看到系統(tǒng)計算出來的最短路線。系統(tǒng)實驗結(jié)果表明,將優(yōu)化改進之后的Dijkstra算法應用到煤礦井下逃生系統(tǒng)是完全可行的�；赩irtools的煤礦井下逃生系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)的將最短路徑算法應用在煤礦井下逃生培訓時只是在理論上對最短路徑進行求解的限制,并結(jié)合Virtools開發(fā)平臺中VSL的優(yōu)勢,將Dijkstra算法成功應用到井下逃生培訓系統(tǒng),彌補了Virtools自帶BB模塊的缺陷,不僅推動了最短路徑算法的發(fā)展,也增加了井下工作人員的逃生幾率,對煤礦的安全生產(chǎn)和管理具有十分重要的意義。
【關(guān)鍵詞】：Virtools 虛擬現(xiàn)實 最短路徑 Dijkstra算法 逃生系統(tǒng)
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD792
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 課題的研究背景11-13
• 1.2 課題研究的目的與意義13-14
• 1.2.1 選題目的13
• 1.2.2 選題意義13-14
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在煤礦中的應用14-16
• 1.3.2 最短路徑在煤礦中的應用16-18
• 1.4 研究的主要內(nèi)容18-19
• 1.5 本章小結(jié)19-21
• 第二章 煤礦井下逃生系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總體設(shè)計21-33
• 2.1 系統(tǒng)功能需求21-22
• 2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理22-24
• 2.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)22
• 2.2.2 系統(tǒng)工作原理22-24
• 2.3 系統(tǒng)開發(fā)路線24-25
• 2.4 系統(tǒng)開發(fā)相關(guān)技術(shù)25-30
• 2.4.1 建模技術(shù)25-26
• 2.4.2 Virtools軟件開發(fā)技術(shù)26-27
• 2.4.3 Virtools二次開發(fā)27-29
• 2.4.4 碰撞檢測技術(shù)29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-33
• 第三章 井下緊急避險設(shè)施研究與選址分析33-45
• 3.1 井下緊急避險設(shè)施33-34
• 3.2 井下避難硐室34-37
• 3.2.1 永久避難硐室34-36
• 3.2.2 臨時避難硐室36-37
• 3.3 可移動救生艙37-42
• 3.3.1 救生艙類型和系統(tǒng)構(gòu)成37-39
• 3.3.2 可移動救生艙性能參數(shù)39
• 3.3.3 救生艙的結(jié)構(gòu)39-40
• 3.3.4 可移動救生艙布置方式分析40-42
• 3.4 自救器和自救器中繼站42-43
• 3.5 緊急避險設(shè)施選址分析43-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 第四章 井下逃生最短路徑45-61
• 4.1 Dijkstra算法45-49
• 4.1.1 Dijkstra算法簡介45-48
• 4.1.2 Dijkstra算法的優(yōu)化理論48-49
• 4.2 其他最短路徑算法49-52
• 4.2.1 Floyd算法49-50
• 4.2.2 A*算法50
• 4.2.3 蟻群算法50-51
• 4.2.4 幾種經(jīng)典算法比較51-52
• 4.3 本文選用算法分析52-53
• 4.3.1 K則最短路徑的雙向搜索算法52
• 4.3.2 本文所選擇的算法52-53
• 4.4 巷道當量長度53-54
• 4.4.1 巷道影響因子53-54
• 4.4.2 巷道當量長度計算54
• 4.5 礦井模型實例驗證54-58
• 4.5.1 礦井模型巷道參數(shù)解算54-56
• 4.5.2 逃生最短路徑解算56-58
• 4.6 本章小結(jié)58-61
• 第五章 煤礦井下逃生系統(tǒng)的實現(xiàn)61-73
• 5.1 虛擬場景導入61-64
• 5.1.1 模型的渲染和導入61-64
• 5.1.2 模型比例縮放64
• 5.2 礦工訓練功能的實現(xiàn)64-67
• 5.2.1 人物行為控制實現(xiàn)64-65
• 5.2.2 碰撞檢測的實現(xiàn)65-66
• 5.2.3 礦工漫游的實現(xiàn)66-67
• 5.3 逃生系統(tǒng)演示功能的實現(xiàn)67-71
• 5.3.1 巷道參數(shù)的存儲與讀取67-69
• 5.3.2 逃生最短路徑算法的實現(xiàn)69-70
• 5.3.3 系統(tǒng)演示結(jié)果分析70-71
• 5.4 逃生系統(tǒng)考核與發(fā)布71
• 5.5 本章小結(jié)71-73
• 第六章 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 總結(jié)73-74
• 6.2 展望74-75
• 參考文獻75-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文80

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1 鄭翠玲;;車輛導航系統(tǒng)中最短路徑算法分析[J];重慶科技學院學報(自然科學版);2008年05期

2 王洪德;張俊;;基于角改進的城市交通網(wǎng)絡(luò)實時最短路徑算法研究[J];安全與環(huán)境學報;2009年03期

3 李媛;高淑娟;洪玉玲;;基于單源最短路徑算法的井下避災路線[J];煤礦安全;2013年08期

4 ;[J];;年期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 王闖;董志江;;最短路徑算法[A];吉林省測繪學會2008年學術(shù)年會論文集（下）[C];2008年

2 唐小勇;程琳;徐上;;考慮轉(zhuǎn)向延誤最短路徑算法及實現(xiàn)[A];2007第三屆中國智能交通年會論文集[C];2007年

3 陳再春;張云青;潘伯鳴;;最短路徑算法在公交查詢中的實現(xiàn)[A];首屆長三角科技論壇數(shù)字區(qū)域建設(shè)與地理空間技術(shù)論壇優(yōu)秀論文集[C];2004年

4 羅飛;魏開平;萬潤澤;;復雜網(wǎng)絡(luò)中最短路徑算法的研究及應用[A];2006全國復雜網(wǎng)絡(luò)學術(shù)會議論文集[C];2006年

5 王明福;彭群生;;基于編碼圖的求解最短路徑算法[A];中國計算機圖形學進展2008--第七屆中國計算機圖形學大會論文集[C];2008年

6 孫紹河;朱瑞艷;;GIS中最短路徑算法的研究[A];第二屆“測繪科學前沿技術(shù)論壇”論文精選[C];2010年

7 張惠謙;;電信規(guī)劃最短路徑算法的Excel宏實現(xiàn)[A];中國通信學會信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會2005年年會論文集[C];2005年

8 王冬;張麗果;杜慧敏;韓俊剛;;基于R-Torus結(jié)構(gòu)和最短路徑算法的NoC建模[A];全國第19屆計算機技術(shù)與應用（CACIS）學術(shù)會議論文集（上冊）[C];2008年

9 馮盼盼;藺宏偉;于金輝;;投影法生成網(wǎng)格上的路徑[A];第六屆全國幾何設(shè)計與計算學術(shù)會議論文集[C];2013年

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1 廖遠;一對一最短路徑算法研究及車載導航系統(tǒng)設(shè)計[D];南昌大學;2012年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅麗虹;考慮轉(zhuǎn)向限制的路網(wǎng)中最短路徑算法研究[D];清華大學;2015年

2 郭東;基于Virtools的煤礦井下逃生系統(tǒng)的研究[D];太原理工大學;2016年

3 鄧禮禮;求圖中受限制的所有最短路徑算法的分析與研究[D];華東師范大學;2009年

4 楊蔓;最短路徑算法在煤礦安全分區(qū)分析中的應用研究[D];西安科技大學;2009年

5 張志敏;手機導航系統(tǒng)中最短路徑算法的優(yōu)化與實現(xiàn)[D];西北大學;2011年

6 王世明;典型城市路網(wǎng)中最短路徑算法研究及實現(xiàn)[D];山東大學;2012年

7 楊爭;武警警力調(diào)配系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D];國防科學技術(shù)大學;2010年

8 趙艷麗;實際路網(wǎng)最短路徑算法優(yōu)化與實現(xiàn)[D];華南理工大學;2015年

9 張波良;動態(tài)路網(wǎng)上最短路徑算法研究[D];復旦大學;2013年

10 李洪揚;配網(wǎng)最佳搶修路徑算法的研究[D];重慶大學;2002年

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本文編號：731012