虚拟现实技术在事故应急演练的应用研究

发表时间:2020/5/20   来源:《基层建设》2019年第33期   作者:刘仁冬
[导读] 摘要:大量的事故统计分析表明,做好事故应急预案和应急演练的研究,对减少人民生命财产损失具有重要意义。
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        摘要:大量的事故统计分析表明,做好事故应急预案和应急演练的研究,对减少人民生命财产损失具有重要意义。在事故应急演练中,情景构建是一个基本环节,是“底线思维”在应急管理领域的实现和应用,“从最坏的情况出发,争取最好的结果”。目前,对灾难性事故情景构建的研究正在深化。利用计算机信息技术构建事故情景,实现应急预案和模拟演练的可视化、智能化。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对虚拟现实技术在事故应急演练的应用提出了一些建议,仅供参考。
        关键词:虚拟现实技术;事故应急演练;应用研究
        引言
        虚拟仿真技术在应急演练中的应用,可以使员工真正感受到贴近环境的感觉,使整个演练过程更加动态,有效解决企业培训过程中成本高、风险大、不重复的缺点。能显著提高培训质量和培训效果,保证化工生产的顺利发展,具有较高的推广应用价值
        1、虚拟现实技术在事故应急演练的应用优势
        事故情景的构建,为具有大中型安全生产和灾害隐患的重要单位的应急准备工作提供了明确、准确的方向和目标。通过对“情景”的引导和整合,应急管理的规划、计划、演练三大任务在目标和方向上能够保持一致。应用三维虚拟现实仿真技术,可以提高应急准备和应急响应能力,实现、特大突发事件的有效预防、准备、响应和恢复。由于虚拟现实技术具有交互性、沉浸性和想象性的特点,它可以根据用户的想象快速建立或改变演练场景,同时可以给各种演练角色在虚拟场景中的沉浸和交互真实体验。通过对事故和灾害情况的情景构建仿真、保护救援和应急响应行动仿真,结合指挥、调度和过程的控制和综合评估,满足“集中演练、实战参与,动态演绎、准确评估”,对应急准备规划、应急预案管理、应急培训演练等应急管理工作和实践起到了不可或缺的支持和指导作用。
        2、系统建设的目标和原则
        2.1系统的构成和开发流程
        应急练习模拟系统主要由多种应用软件和数据库系统组成,这些系统由3d建模软件和各种处理软件组成。数据库系统主要包括多种地图数据库系统、3d环境数据库模型和环境纹理模型,根据上述模型的要求,还包括在整个硬件系统中处理签名id。音频和视频处理系统以及识别系统可以根据应用程序构建不同的应用程序系统。
        2.2系统技术架构
        整个系统主要使用C/S和B/S相结合的体系结构模型进行分析和研究,目前,C/S技术具有强大的数据库操作功能和事务处理功能,从而完全保证了整个数据的安全性和完整性,确保了整个流程中整个系统的技术安全成熟,从而使处理任务更加容易。这种3d虚拟模拟系统技术能够在大型系统的开发和使用过程中处理大量数据,同时有效地提高网络通信的质量,从而防止客户端的设计风格和设计接口发生变化。在练习过程中,后台配置模块采用J2EE的多层体系结构,能够很好地适应各种模块之间的交互和结合,从而最大限度地提高软件开发和利用率。集成的开发和利用使整个系统能够有效地改善系统的软件和硬件操作环境,充分利用系统的网络设施、安全设施、服务器和操作系统。支持层和应用层的数据支持服务可以很好地管理练习的配置、执行练习和评估练习。
        3、虚拟现实技术在事故应急演练中的应用研究
        3.1事故应急演练
        通过运用人机交互技术、仿真技术和虚拟现实技术,充分利用应急演练模式。在模型系统中,学员真正体验了典型事故发生时多人应急预案协同的全过程仿真。通过应急演练培训模式的不断优化,解决了企业培训中遇到的困难,提高了高危行业从业人员的应急处置水平,综合素质不断提高。


        3.2检修、吊装化工设备
        三维提升任务交互式安全培训创建模拟系统,显示具有一般特性的提升工作装置,创建真实的工作环境,以及使参与者能够真实地识别场景。通过在模拟系统中安装提升操作的典型违规场景,并使用自由度运动平台的实际反馈,提高对违规造成的严重后果的沉浸感,可以将参与者的安全意识提升到一个新的水平。3.3登高作业
        高空工作引起的超强恐惧感可以用VR眼镜真实地表现出来,强调了高空防坠落护栏和安全保持架的重要性,对高工作的安全意识也在提高。该模拟系统不仅能真实地模拟工作环境,还能虚拟地检测心肺复苏,有效地模仿工作单的发放过程。
        3.4指挥协同
        请求决策信息数据,包括设备资源库、道路信息库、GIS数据库和动态规划。通过协同指挥演练,将情景动态延伸到数据交叉点,提高了应急部门、机构和人员之间的协调性;增强了公众对事故应急救援的信心和意识;进一步明确了应急人员的岗位和职责;提高应急预案协调水平;提高整体应急能力等,实现大屏、多屏协同,指挥厅调度、指挥调度、处置、评估等席位系统联合显示;实现多人在线互动,增加演练的趣味性和挑战性,可以大大提高学员或学员的兴趣。实现钻工场景、视角的自助漫游和自助切换,给人一种真正的身临其境的感觉。第三人称跟随漫游是指挥员的视角自动跟随人物和车辆的视角转换,并跟踪事态发展自动切换场景和画面。
        4、虚拟仿真实训平台应用反馈
        4.1降低急演练的经济成本与时间成本
        对于事故服务流程和应急管理流程的全面再现和真实模拟,将事故的场景进行完整搭建,通过多台虚拟现实头盔的连接以及软件中多角色的设定,通过多人协同、人人交互、人物交互、情景展示和角色扮演等方式,使使用人员能够真实体验事故工作流程,实现人机高效互动,虚拟仿真实训平台的重复使用性可以降低事故服务培训和应急演练的经济成本与人员的时间成本,可更新性和可持续性可以使事故花费较低的经济成本进行更新,将一些新的突发事件应急处理进行更新。
        4.2提高使用者学习兴趣和演练效果
        在应急培训过程中,可以在不影响日常运营的情况下,根据人员培训和演练的需要轮流分批进行虚拟应急演练,保障应急管理培训的广度和深度。
        结束语
        与现有技术相比,该方法通过建立真实高度逼真的虚拟现实模型和虚拟现实演练场景,提高了运行维护人员的应急响应能力,其中操作人员戴上虚拟现实头盔,放置在虚拟现实场景中,并在三维虚拟现实场景中进行消防应急演练和指挥训练,训练效果良好;运行维护人员可进行配火灾事故发生在虚拟环境中,不受时间、空间和内容的限制,从而提高培训效率,减少人力物力的消耗。通过使用虚拟现实全向动作平台,打破了虚拟现实场景中的空间障碍,解决了虚拟现实环境中人体和眼睛接收到的空间信息不一致所引起的眩晕问题,能够正确接收和处理信号和信息,体验效果良好,反应真实、灵活、严重,不会对人体造成伤害,便于操作维护人员培训。因此,该方法不仅具有严肃性和真实性高、训练效果好的特点,而且具有减少人力物力和消耗的特点,训练内容不受限制。
        参考文献
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        [3]邓明达.虚拟现实技术在事故应急演练的应用研究[J].化工管理,2019(21):101-102.
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        [5]韩小铮.虚拟现实技术在环境安全与应急工作中的应用研究[J].智库代,2018(37):170+176.
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