[发明专利]煤矿安全生产过程VR仿真培训平台

权利要求书

1.一种煤矿安全生产过程VR仿真培训平台，其特征是，

包括煤矿生产数据系统、三维几何建模模块、三维综合管理基础平台和VR呈现装置；

煤矿生产数据系统系统集成存储有地层、构造、钻孔、监测、人员定位、机电设备和自动化控制数据，并能够通过外部输出对应数据，实现数据漫游、信息查询、数据分析功能；

三维几何建模模块采集地层、巷道和设备数据，并结合煤矿生产数据系统中数据，生成三维几何模型，三维几何模型中的每个模型含有对应的数据；

VR呈现装置包括3DLED立体视觉大屏、VR头盔，用于呈现三维几何建模模块内容及模型数据；

三维综合管理基础平台用于构建虚拟三维环境，并将虚拟三维环境以视频流媒体形式传输到VR呈现装置中，虚拟三维环境为煤矿生产数据系统数据输送到三维几何建模模块中生成的虚拟矿山环境的三维几何模型，通过构建虚拟的矿山环境，虚拟三维环境以视频流媒体形式传输到VR呈现装置中。

2.根据权利要求1所述的煤矿安全生产过程VR仿真培训平台，其特征是，

三维综合管理基础平台中构建的环境包括生产流程仿真环境、事故仿真环境；生产流程仿真环境分为井下典型的综采面工艺标准流程、综掘工作面流程、供电系统操作流程和设备的安装和拆解培训，事故仿真环境包括容易造成违章的工序讲解和展示和综采面典型的事故案例剖析讲解展示。

3.根据权利要求2所述的煤矿安全生产过程VR仿真培训平台，其特征是，综采面工艺标准流程包括综采系统设备开机流程、采煤机的斜切进刀与推溜移架、超前支护的操作流程、综采设备关机流程展示；

综掘工作面流程对井下掘进工艺标准流程进行仿真展示；

供电系统操作流程对设备及内部的部件进行透明化显示，并且展示设备在通电合闸后设备内部运行方式及对应的供电的原理，提供供电系统应急处置流程，在发生电器火灾、停电、断一回路、断二回路、上级变电所停电后如何处置内容；

设备的安装和拆解提供两种方式的交互操作，一种能够通过操作面板界面对设备进行各种操作，设备模型要根据操作面板的指令模拟操作后的状态反应，另外一种为使用虚拟现实设备的交互工具，直接在虚拟环境中进行设备的交互拆解与安装。

4.根据权利要求1所述的煤矿安全生产过程VR仿真培训平台，其特征是，VR呈现装置呈现出三维动画、字幕和音频的内容。

5.根据权利要求1所述的煤矿安全生产过程VR仿真培训平台，其特征是，三维综合管理基础平台为多进程、分布式服务器端框架，建立有开发框架、数据库和培训地图，并与客户端相连，能够监听客户端的连接、监听用户操作信息，客户端为设备及现场环境中的数据采集模块。

6.根据权利要求5所述的煤矿安全生产过程VR仿真培训平台，其特征是， 三维综合管理基础平台中构建有三维设备模型库， 综采工作面采煤相关设备的三维模型包括液压支架、采煤机、刮板运输机、转载机、皮带机、支护装备、瓦斯监控设备、供电设备、破碎设备，三维几何建模模块构构建处上述三维设备模型，并采用设备库对上述三维设备模型进行管理或呈现在VR呈现装置中。

7.根据权利要求6所述的煤矿安全生产过程VR仿真培训平台，其特征是， 三维综合管理基础平台中构建有地质建模和巷道建模，三维几何建模模块通过地面钻孔、探水孔、巷道掘进素描、地质揭露信息、三维地震数据地测数据，构建高精度地质建模，地质建模中能够表达出采煤中可能遇到的各类构造的分布；巷道建模为三维几何建模模块根据实际测量数据，建立不同断面形态的三维状态的巷道模型，地质建模和巷道建模存储在三维综合管理基础平台中，VR呈现装置根据具体培训环境展现三维设备模型库在巷道建模中形态。