高寒高海拔井下火灾应急演练系统的制作方法

1.本发明涉及火灾应急演练系统技术领域，具体为高寒高海拔井下火灾应急演练系统。


背景技术：

2.火灾应急演练是为了增强人们的安全防火意识的活动，让大家进一步了解掌握火灾的处理流程，以及提升在处理突发事件过程中的协调配合能力，增强人员在火灾中互救、自救意识，明确防火负责人及义务消防队员在火灾中应尽的职责。
3.现有的高寒高海拔井下火灾应急演练受到环境制约，演练不便，演练员安全难以保障，同时需要耗费灭火器等物品，演练成本较大，现有的高寒高海拔井下火灾应急演练系统中演练的次数有限，学习难度较大，演练员的收益较小。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供高寒高海拔井下火灾应急演练系统，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：高寒高海拔井下火灾应急演练系统，包括控制端和演练端，所述控制端包括服务器、控制平台、第一网络连接设备和显示终端，所述演练端包括第二网络连接设备、演练平台、vr设备和多个定位器，所述第一网络连接设备和第二网络连接设备之间通过网络连接，所述服务器、控制平台、第一网络连接设备和显示终端之间电性连接，所述第二网络连接设备、演练平台和vr设备之间电性连接，所述服务器中安装有控制模块、渲染模块、数据模块、通信模块、定位模块、用户模块、监控模块和数据存储模块。
5.优选的，四个所述定位分别安装在控制平台的四角位置。
6.优选的，所述vr设备包含vr控制系统和检测终端，所述检测终端用于读取演练员的身份登录信息数据。
7.优选的，所述用户模块用于管理演练员身份信息数据，包括演练员身份登录和记录操作信息数据。
8.优选的，所述显示终端界面包括学习培训项目、事故演练项目和考核项目，演练员通过选择不同项目进入不同的演练模式。
9.优选的，所述控制模块用于控制通信模块和渲染模块。
10.优选的，所述定位模块通过四个定位器实时获取虚拟场景中方位信息数据，将方位信息数据发送至vr设备中。
11.优选的，所述渲染模块用于vr设备中场景的画面渲染，所述数据模块用于数据的采集存储和调用。
12.优选的，所述vr设备中模型数据构建的步骤包括：（1）采用三维激光扫描仪对真实场景进行扫描，获取场景的点云图。
13.（2）使用相机对巷道精细拍照，将点云图拼接裁切后导入maya引擎中。
14.（3）再根据模拟需求对场景数据进行修改，建立场景模型。
15.（4）将3d模型导入虚幻引擎中，进行贴图、光照调整，增加真实性，同时减少模型面数，提高运行流畅度。
16.（5）编辑完基本场景后，需要在虚幻引擎中编辑骨骼动画，完成模型数据的构建。
17.优选的，所述控制模块使用蓝图和c++编写，控制模块用于整个场景的逻辑控制。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明中，通过三维激光扫描仪对真实场景进行扫描，获取真实场景数据，获取场景的点云图，使用相机对巷道精细拍照，将点云图拼接裁切后导入maya引擎中，再根据模拟需求对场景数据进行修改，建立场景模型，将3d模型导入虚幻引擎中，进行贴图、光照调整，增加真实性，同时减少模型面数，提高运行流畅度，演练员使用vr设备可获取接近真实的视觉体验，演练没有危险，演练员可多次学习并考核。
19.本发明中，通过设置vr设备代替传统的真实环境演练，演练环境可自由变化，无消耗使用灭火器、自救器以及联系避难硐室，同时演练过程被全程记录，监控人员也可随时指点演练人员做出应对措施，极大提高学习收益。
附图说明
20.图1为本发明的系统图；图2为本发明的控制原理图；图3为本发明的响应程序图。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.实施例一：请参阅图1至图3，本发明提供一种技术方案：高寒高海拔井下火灾应急演练系统，包括控制端和演练端，所述控制端包括服务器、控制平台、第一网络连接设备和显示终端，所述演练端包括第二网络连接设备、演练平台、vr设备和四个定位器，所述第一网络连接设备和第二网络连接设备之间通过网络连接，所述服务器、控制平台、第一网络连接设备和显示终端之间电性连接，所述第二网络连接设备、演练平台和vr设备之间电性连接，所述服务器中安装有控制模块、渲染模块、数据模块、通信模块、定位模块、用户模块、监控模块和数据存储模块。
23.具体的，四个所述定位分别安装在控制平台的四角位置。
24.具体的，所述vr设备包含vr控制系统和检测终端，所述检测终端用于读取演练员的身份登录信息数据。
25.具体的，所述用户模块用于管理演练员身份信息数据，包括演练员身份登录和记录操作信息数据。
26.具体的，所述显示终端界面包括学习培训项目、事故演练项目和考核项目，演练员
通过选择不同项目进入不同的演练模式。
27.具体的，所述控制模块用于控制通信模块和渲染模块。
28.具体的，所述定位模块通过四个定位器实时获取虚拟场景中方位信息数据，将方位信息数据发送至vr设备中。
29.具体的，所述渲染模块用于vr设备中场景的画面渲染，所述数据模块用于数据的采集存储和调用。
30.具体的，所述vr设备中模型数据构建的步骤包括：（1）采用三维激光扫描仪对真实场景进行扫描，获取场景的点云图。
31.（2）使用相机对巷道精细拍照，将点云图拼接裁切后导入maya引擎中。
32.（3）再根据模拟需求对场景数据进行修改，建立场景模型。
33.（4）将3d模型导入虚幻引擎中，进行贴图、光照调整，增加真实性，同时减少模型面数，提高运行流畅度。
34.（5）编辑完基本场景后，需要在虚幻引擎中编辑骨骼动画，完成模型数据的构建。
35.具体的，所述控制模块使用蓝图和c++编写，控制模块用于整个场景的逻辑控制。
36.实施例二：本发明提供一种场景模拟实施例：井下铲运机因液压元件不过关，油路泄露，长时间连续工作，壳体过热，引起明火，火势迅速蔓延，司机发现后尝试使用小型灭火器扑灭火灾，未遂，及时弃车并通知附近员工撤离，同时向上级汇报，其中尝试自行灭火阶段，会使用到虚拟仿真灭火器硬件设备。
37.浓烟蔓延至巷道内，员工气体检测仪报警，但有员工撤离不及时，吸入浓烟，加上高原缺氧，陷入昏迷，另外两名员工迅速带上自救器，并带其进入避难硐室，等待救援，这个过程会完整模拟避难硐室使用流程，可以让员工练习避难硐室的使用方法，而无需真正消耗避难硐室内的物资。
38.整个过程可记录员工操作，对其决策判断，线路选择等操作，评定成绩。
39.井上救援队收到命令，下井救援，并处理火灾事故，整个过程可以让员工了解救援过程，熟悉救援流程。
40.为体现高寒高海拔特点，增加了血氧体力条的设定，当连续大幅度剧烈运动后，体力条会持续下降，需要休息恢复，当体力下降到一定程度后，vr场景里的人物会出现行动迟缓，动作与操作不一致等问题。
41.血氧体力满值为100-180，静止休息时每秒恢复1，发出移动指令后，5秒内每秒恢复降低为0.4，低于80且高于50时，恢复能力为1.5倍，低于50时，恢复能力为1.8倍，移动消耗设定，基础消耗为移动每米消耗1，单次移动超过3米时，消耗变为2倍，单次移动超过5米时，消耗为4倍，当血氧体力值低于50时，画面会变得模糊，并且移动终点会在目标终点附近随机变化。当血氧体力值低于20时，画面会变得更加模糊，且无法移动。
42.涉及到电路和电子元器件和控制模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。
43.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有
各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。