發(fā)布時(shí)間：2017-08-24 11:17

  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(shí) 最短路徑 Dijkstra算法 逃生系統(tǒng)

【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,煤炭作為我國(guó)主要的經(jīng)濟(jì)能源,產(chǎn)業(yè)也在不斷升級(jí)重組。煤炭企業(yè)在不斷兼并整合的同時(shí),生產(chǎn)規(guī)模也日益擴(kuò)大,而在安全生產(chǎn)中發(fā)生的災(zāi)害事故引起的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失成了越來(lái)越受人矚目的問(wèn)題。為了提升煤礦安全生產(chǎn)水平,進(jìn)一步提高井下工作人員的逃生幾率,根據(jù)礦井實(shí)際條件,建立煤礦井下虛擬逃生系統(tǒng),對(duì)井下工作人員進(jìn)行培訓(xùn)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(gè)虛擬的逃生培訓(xùn)平臺(tái),受訓(xùn)人員在系統(tǒng)中能夠進(jìn)行奔跑漫游等操作,熟悉井下巷道和避難硐室及可移動(dòng)救生艙等避險(xiǎn)設(shè)施的分布狀況,模擬受災(zāi)后沿著最短路線逃生到就近的安全避難點(diǎn)�；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(yīng)急預(yù)案提供一定的理論參考。煤礦井下逃生系統(tǒng)以Virtools作為開(kāi)發(fā)平臺(tái),在確定系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案和開(kāi)發(fā)路線的基礎(chǔ)上,介紹了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的相關(guān)手段,并對(duì)能作為逃生系統(tǒng)安全避難點(diǎn)的幾種井下緊急避險(xiǎn)設(shè)施的類型、參數(shù)、布置方式及選址原則進(jìn)行了分析。通過(guò)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(duì)Dijkstra算法進(jìn)一步優(yōu)化,為每個(gè)逃生起點(diǎn)解算兩條最短逃生路徑,并在礦井模型中進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證。最后,對(duì)煤礦井下逃生系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的論述,利用Virtools自帶的BB模塊實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的礦工訓(xùn)練功能,并利用VSL完成巷道參數(shù)的存儲(chǔ)和讀取,實(shí)現(xiàn)了最短路徑算法在系統(tǒng)中的應(yīng)用。登錄系統(tǒng)操作界面后,受訓(xùn)人員能在礦工訓(xùn)練模塊進(jìn)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(jì)算出來(lái)的最短路線。系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,將優(yōu)化改進(jìn)之后的Dijkstra算法應(yīng)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(yīng)用在煤礦井下逃生培訓(xùn)時(shí)只是在理論上對(duì)最短路徑進(jìn)行求解的限制,并結(jié)合Virtools開(kāi)發(fā)平臺(tái)中VSL的優(yōu)勢(shì),將Dijkstra算法成功應(yīng)用到井下逃生培訓(xùn)系統(tǒng),彌補(bǔ)了Virtools自帶BB模塊的缺陷,不僅推動(dòng)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(duì)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(shí) 最短路徑 Dijkstra算法 逃生系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用14-16
• 1.3.2 最短路徑在煤礦中的應(yīng)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(jì)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(kāi)發(fā)路線24-25
• 2.4 系統(tǒng)開(kāi)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(kāi)發(fā)技術(shù)26-27
• 2.4.3 Virtools二次開(kāi)發(fā)27-29
• 2.4.4 碰撞檢測(cè)技術(shù)29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-33
• 第三章 井下緊急避險(xiǎn)設(shè)施研究與選址分析33-45
• 3.1 井下緊急避險(xiǎn)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(shí)避難硐室36-37
• 3.3 可移動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(xiǎn)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(jiǎn)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(dāng)量長(zhǎng)度53-54
• 4.4.1 巷道影響因子53-54
• 4.4.2 巷道當(dāng)量長(zhǎng)度計(jì)算54
• 4.5 礦井模型實(shí)例驗(yàn)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(shí)現(xiàn)61-73
• 5.1 虛擬場(chǎng)景導(dǎo)入61-64
• 5.1.1 模型的渲染和導(dǎo)入61-64
• 5.1.2 模型比例縮放64
• 5.2 礦工訓(xùn)練功能的實(shí)現(xiàn)64-67
• 5.2.1 人物行為控制實(shí)現(xiàn)64-65
• 5.2.2 碰撞檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)65-66
• 5.2.3 礦工漫游的實(shí)現(xiàn)66-67
• 5.3 逃生系統(tǒng)演示功能的實(shí)現(xiàn)67-71
• 5.3.1 巷道參數(shù)的存儲(chǔ)與讀取67-69
• 5.3.2 逃生最短路徑算法的實(shí)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(xiàn)75-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文80

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：731012