基于虚拟交互的化工安全培训系统研究

发布时间：2017-12-06 10:34

  本文关键词：基于虚拟交互的化工安全培训系统研究

  更多相关文章： 虚拟交互 化工安全培训 典型岗位 Unity3d引擎 Kinect

【摘要】：化工行业安全生产事故发生率和事故后果严重度在行业排行中居高不下,化工企业工人安全意识差或者岗位工人操作不熟练是造成这一现象的主要原因。我国的安全培训方法缺乏沉浸性和交互功能,操作人员只能被动接受,无法形象的了解岗位操作流程和操作要点,更无法了解操作失误产生的后果以及事故发生后的应急措施,从而造成工人操作失误引发安全事故。为了弥补传统安全培训的不足,提高安全培训的效果,本论文对基于虚拟交互的化工安全培训系统进行了研究,该系统能够使操作人员能够通过仿真的环境和交互的功能实现高效的培训效果,使操作人员能够在最短的时间内实现对工作流程的熟悉,掌握流程中可能发生的危险并提高工人及时应对事故的能力。本论文通过对某化工厂的可发性聚苯乙烯的生产工艺流程进行分析,找出工艺复杂、操作繁琐容易发生事故的环节,针对该环节的操作培训完成基于虚拟交互的化工安全培训系统。在深入调查研究后完成了系统结构设计,综合考虑培训系统的功能和培训人员的沉浸感,提出了采用Unity3d引擎与Kinect结合的方法实现化工安全培训系统,为了更好的表现场景的真实性,增加参与培训人员的沉浸感,系统中的场景根据实际环境和化工设备进行创建。将创建的三维模型导入到Unity3d创建的项目场景中,使用Unity3d软件中的物理引擎、碰撞检测技术和音效等,从而搭建出逼真的化工操作场景。场景搭建完成之后,将人物模型放置到场景中并添加了碰撞器,使用Kinect实现操作人员对场景中人物模型的控制,通过Kinect向场景中的人物模型传递运动信息,实现人物模型在场景中的漫游功能和岗位操作功能。在Unity3d中编写脚本实现操作人员在场景中与化工设备之间的碰撞检测,实现操作人员与场景中模型的互动,从而实现人与场景交互的效果,完成基于虚拟交互的化工安全培训系统。在该系统中,岗位工人不按照正确的工艺流程进行操作、反应条件不符合、化工设备出现故障时,系统会给出警告提示,对帮助工人熟悉工艺流程、提高安全意识有非常重要的作用。
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ086

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本文编号：1258317