煤矿安全虚拟现实仿真通用引擎的设计与研究

分析了煤矿安全仿真软件现存的问题,提出了开发煤矿安全虚拟现实仿真通用引擎系统的新思路.煤矿安全虚拟仿真引擎,就是对煤矿安全虚拟现实仿真系统的通用核心底层技术进行独立开发,并将之集成和封装,形成面向煤矿安全仿真应用的应用程序接口函数(API).引擎的通用性与扩展性,将给二次开发人员提供一个通用平台,并大大降低仿真系统的开发成本.引擎的开发将促进煤矿安全虚拟仿真系统的广泛应用和矿山数字化进程.     

基于开源技术的灭火救援计算机模拟训练系统研究

开展模拟训练是提高消防部队灭火救援能力的重要途径。计算机技术的飞速发展,为开发灭火救援计算机模拟训练系统提供了有力手段。当前开发三维模拟训练系统,可以采取多种工具平台。依托开源引擎Delta3D和开源底层支撑系统CERTI,分析了开发基于HLA的仿真训练系统的一般步骤,总结了一套利用开源软件快速开发沉浸式灭火救援模拟系统的经济实用方案。开发过程表明,利用开源技术可以提高仿真训练系统的开发效率,缩短系统的开发周期,降低系统的开发费用。     

基于Vega的灭火救援视景仿真研究

Vega是目前流行的虚拟现实应用程序开发环境,与Vega环境相关的应用程序还有三维建模工具Creator和人物仿真软件DI-GUY.在基于虚拟现实技术的灭火救援模拟训练系统中,救援场景的视景仿真是其重要组成部分.本文分析了基于Vega的软件平台开发灭火救援视景仿真系统的可行性,论述了在开发仿真系统过程中的一些关键技术,包括数据处理流程、三维建模、Vega软件的二次开发等.结论表明,利用Vega技术开发灭火救援视景仿真系统的方法是切实可行的.     

基于虚拟现实技术的喷射火事故三维动态仿真及应用

基于Shell模型的原理和计算方法,把喷射火焰视为近似倒立圆台形,构建了不同风向影响下的喷射火三维模型,运用虚拟现实技术和三维可视化技术对喷射火事故进行模拟与仿真。以Delphi和OpenGL/GLScene为开发工具,实现了喷射火三维模型的程序化与三维场景绘制,同时引入粒子特效系统,实现了喷射火焰燃烧的实时动态仿真,完成了喷射火三维动态可视化软件系统的开发。最后,利用该系统进行实例分析。应用表明:虚拟现实技术与事故后果模拟相结合,使整个系统实现实时性和形象性的统一,虚拟现实技术在化工行业具有广泛应用前景,也为事故后果预测评估提供科学依据。     

电-袋式除尘器的仿真研究

在建立电除尘单元和袋式除尘单元仿真数学模型的基础上,开发了1套电-袋式除尘器系统仿真软件.并通过仿真实验验证了模型的合理性和可行性.     

基于虚拟现实技术的起重作业人员培训仿真系统研究

特种作业人员之一的起重作业人员的安全培训工作由于受实际条件的限制,一般实际操作培训并不到位,这给生产实践中的安全问题带来了隐患,因此需要开发出能替代用于生产的起重设备来进行实际操作培训的仿真虚拟培训系统.本文介绍了系统的开发环境及用户操作界面,并且以货物偏摆为例建立了仿真模型,用Simulink验证了建立该仿真培训系统对于作业人员操作培训效果的有效性,对于我国的安全培训工作有着十分重要的意义.     

工业锅炉仿真系统节能模块设计及实现

仿真系统已成为工业锅炉操作人员培训的重要手段之一,在工业锅炉仿真系统中加入节能模块,能有效增强经济运行指导和提高操作人员节能意识。本文利用仿真开发平台SimuWorks构建工业锅炉仿真系统节能模块,通过锅炉正反平衡热效率公式分析及简化,给出了飞灰含碳量的直接计算方法,结合各模块计算数据,可以获得完整的运行经济指标。     

基于系统动力学的井喷事故仿真研究

为动态预测井喷事故发展过程,在分析导致井喷事故主要因素的基础上,结合系统动力学的相关原理,构建井喷事故系统仿真流图,并运用系统动力学仿真软件Vensim对井喷事故的整体流程进行仿真,实现了对油气井安全水平的动态监测和预警。结果表明:井喷事故的发生是由人为因素、管理因素、环境因素、设备因素和法律法规因素四大子系统的交叉耦合作用而导致整个油气井系统的安全水平低于井喷事故的安全临界点所造成的。     

基于区域网络人员疏散模型的计算机仿真

在分析国内外已有安全疏散模型的基础上,结合区域模型思想,提出了以功能单元为基础的精细网格区域疏散模型(区域网格疏散模型).区域网格疏散模型根据建筑单元的功能设置各单元的人员密度,而疏散过程中人员运动速度受人员密度的影响.以MATLAB为开发平台,完成了界面窗口建立、各控件内部计算处理函数语句编程等工作,开发了区域网格疏散仿真程序(Zone Grid Evacuation Simulation Software,ZGESS).该程序可显示各楼层不同时刻的人员分布情况及整个建筑物人数随时间的变化.对建筑人员疏散的实例分析表明,区域网格疏散仿真程序能够模拟人员疏散的运动过程,并可将各单元及整个区域内的疏散全过程动态显示出来.     

基于三维可视化与虚拟仿真技术的综采工作面生产仿真研究

针对现阶段煤矿从业人员生产培训中存在的不足,以淮南矿业集团潘三矿1622综采工作面为例,引出了基于三维可视化与虚拟仿真技术的综合机械化采煤虚拟仿真系统的设计与开发,利用3D MAX三维建模软件对矿区地形、地质及综采工作面采煤机、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,并结合Converse3D虚拟现实制作软件对系统的界面UI和交互进行设计,提出了系统设计开发的完整流程。通过在潘三矿的应用结果表明:基于三维可视化及虚拟仿真技术开发的综采工作面虚拟仿真系统具有易学性、真实性和交互性等特点,能够快速激发工人的学习兴趣,大大降低了工人安全培训的时间。同时,也为工业生产的实时仿真,提供了新的研究方向。     

踩踏事故预防监控领域科学知识图谱研究*

为解决踩踏事故预防监控领域发展现状、发展趋势及发展脉络不清晰问题,运用可视化软件CiteSpace,对Web of Science核心合集及中国知网收集到的365篇相关文献开展知识图谱研究。结果表明:中国在踩踏事故预防监控领域发文量最多,占40.6%,其次为美国,占15.4%,29个国家间仅有25条合作连线;国内外研究热点集中于卷积神经网络等计算机视觉技术在踩踏事故预防监控领域应用;针对“踩踏事故预防监控”领域涵盖学术外延范围,国内外存在一定差别;梳理获得踩踏事故预防领域3条主要发展路径;以深度学习为主的技术研究是当前及未来一段时间研究热点。     

车人碰撞事故再现技术研究进展

车人碰撞事故再现已成为国内外研究热点,提高结果可信性为事故再现的核心。根据事故再现所需痕迹将再现方法分为6类,即"行人抛距"、"车辆制动距离"、"行人损伤"、"车辆变形"、"其他"以及"仿真"。通过分析各类方法的优缺点,提出可综合利用这些方法获得客观、可信的事故再现结果。然后探讨提高车人碰撞事故再现结果可信性的新发展方向:开发国产、高精度的事故再现软件,研究事故再现结果的不确定性问题,以及研究痕迹间关系在事故再现中的应用。而其中仿真所得事故再现结果的不确定性问题、车人碰撞事故再现区间不确定优化方法以及事故现场痕迹间关系为值得期待的新研究内容。     

改进的灰色马尔科夫模型在飞行事故率预测中的应用

基于灰色理论和马尔科夫理论,建立传统的灰色预测模型和灰色马尔科夫预测模型;对传统灰色预测模型的背景值和初值的构造存在一定的误差进行改进,并用改进后的新模型对飞行事故率预测的结果与传统的灰色马尔科夫模型进行对比;仿真结果表明:改进后的灰色马尔科夫模型预测精度有了进一步的提高并验证了算法的有效性。     

重庆开县"3.25"天然气井泄漏事故原因及影响分析

本文对重庆开县"3.25"井漏事故进行了纵向剖析,并与"12.23"事故的横向原因作了对比,并分析了对自然环境和社会环境的影响。从安全技术和安全管理的角度提出了降低本地区石油天然气开发事故发生率的防范措施。"3.25"事故主要原因是物的不安全状态、人的不安全行为以及地质条件复杂、地层孔隙发育、套管破裂引起的;同时对自然环境的影响主要是甲烷对温室效应的作用,对社会环境的影响主要是担心事故"经常化"以及对当地群众的心理上的影响。     

基于元胞自动机的人因追尾事故仿真研究

人为因素已经成为导致交通事故发生的关键因素之一,而车辆追尾碰撞是公路上最常见、危害最大的一类事故.本文将驾驶员的心理细分为放松、谨慎和紧张三种状态,设计了状态切换规则以及不同状态下驾驶员的行为规则,建立了一种公路人因追尾事故的元胞自动机仿真模型.随后通过仿真实验研究了交通流参数以及驾驶员驾驶特性对追尾事故发生率的影响,仿真结果表明随着车辆最大允许速度和车辆密度的增加,追尾事故发生率显著上升;跟驰状态下驾驶员的反应延迟与差错率对事故率影响最大,而紧急情况下驾驶员的人为因素对事故率没有显著影响.研究结果对交通中人因事故发生机理研究及人因事故的预防有一定参考价值.     

我国的劳动安全监察制度与压力容器事故预防

分析了压力容器事故的主要原因 ,介绍了劳动安全监察制度 ,研究了该制度对减少压力容器事故所起的作用 ,为预防压力容器事故 ,对劳动安全监察制度的发展 ,提出了自己的见解与看法。     

国内外化学事故数据库的发展现状与展望

为完善我国化学事故数据库,充分发挥其在预防事故中的作用,通过研究美国、欧洲和日本等国家化学事故数据库的发展现状及其特点,分析我国化学事故数据库目前存在的问题。研究表明:国外化学事故数据库发展较完善,其数据结构设计较合理,且事故信息全面、准确,事故数量多;而我国化学事故数据库建设还比较落后,存在数据结构设计简单、标准不统一、数据可靠性差,很多事故信息也未能共享等问题。因此,在发展我国化学事故数据库时,应确保事故数据的数量、质量和多样性,重视未遂事故信息的收集,设计合理的数据结构,并实现数据共享,使其为事故原因分析、事故研究、安全评价和安全培训提供数据支持。     

煤矿安全状况随社会经济发展演化规律研究

利用安全效用原理系统地阐述煤矿安全生产投入产出理论,并借助安全经济学知识建立一个国家或地区的煤矿安全状况演化规律的理论模型。从理论上阐明煤矿安全状况演化的本质规律,并运用发达国家的安全生产发展历程的统计数据对该模型进行实证分析,同时通过该模型系统地反映我国现阶段安全生产与经济发展的关系。笔者认为:中央直属煤矿和地方重点煤矿基本上服从演化规律,但仍需要加大安全投入力度,乡镇煤矿近几年有偏离规律曲线的趋势;建议社会经济迅速发展阶段提高安全意识,加大安全投入,积极采取有效措施,把煤矿事故控制在可接受范围之内。     

2016—2020年全国化工和危险化学品事故分析研究*

为分析“十三五”期间（2016—2020年）我国化工和危险化学品事故发生情况，统计“十三五”期间化工和危险化学品事故数量及死亡人数，从发生月份、发生区域、行业分布等方面分析事故特征，从事故类别、事故环节、关键作业等方面分析事故原因，总结2011—2020年我国化工和危险化学品事故发展趋势，按照全国4大经济区域研究2013—2020年事故特征。结果表明:“十三五”期间我国化工和危险化学品事故数量呈下降趋势，死亡人数出现波动，总体形势较为平稳。2011—2020年化工和危险化学品事故风险向中西部转移趋势明显，东北、西部地区事故死亡率普遍高于东部地区。研究结果可为相关行业从业者及监管部门提供决策参考。