通過VR技術實現冶金系統安全生產（一）
發布時間：2014-02-25 共1頁
摘要：應用虛擬現實Virtual Reality（VR）技術可以有效地促進和實現安全生產。冶金企業現場和施工條件復雜,應用VR 技術有更重要的作用。本文介紹了VR 技術的定義、現狀、發展,VR 技術應用于安全生產的幾種形式,并舉例說明VR 技術的實現方法。
關鍵詞：虛擬現實技術 安全 計算機仿真
冶金企業一般規模大、人員多,冶金企業的設計和施工中存在著現場復雜,施工條件艱苦等問題。將虛擬現實技術應用于冶金行業中可以幫助企業在施工之前消除設計中的不安全因素,實現安全生產。
1．虛擬現實技術( VR)
1. 1定義
虛擬現實技術(VR) 是在計算機技術、圖形技術、傳感技術、顯示技術、人工智能、仿真技術、人體工程學及心理學等學科基礎上發展起來的一門多學科綜合性技術。它采用計算機技術,以模擬的方式為使用者創造一個實時的、有交互性的三維圖象世界。人們可以與圖象形成的虛擬世界發生交互作用,產生身臨其境的感覺。
1. 2VR 建模的幾種方法
(1) 時間步長法。按照時間的順序對過程進行仿真,時間步長不變。首先選取對象的起始點作為仿真時鐘的起點。時間步長的選取與描述事件發生的頻率有關,頻率高,時間步長小;頻率低,選取的時間步長可以大一些。在一個時間步長內應最多只有一個事件發生。
(2) 事件步長法。按照事件發生的順序對過程進行仿真。在整個的過程中,時間步長隨事件發生的頻率變化。在多數的隨機系統中,可以有多種性質的事件發生,通常按照時間發生的先后順序逐個處理,仿真時鐘以不同的間隔推進。事件步長法流程如圖1 所示。
Monte Carlo 方法(隨機模型法) :通過隨機模型和統計試驗來求近似解的方法。定理的中心思想是:只要實驗次數充分多,事件出現的頻率可以用來描述事件發生的概率。
1. 3VR 技術一般需要應用的工具軟件
目前,在實現VR 技術時常用的軟件有:Access 97 ,VRML97 ,Visual Basic 6. 0 ,Java ,CAD等。在本文中例舉的冶煉廠系統廢料運送系統的仿真就應用了VRML 97 和Visual Basic 6. 0這兩種開發工具。
2．VR的研究步驟
虛擬現實技術就是要構建模型來描述實際系統中發生的情況,通過仿真獲得系統的特性。一般來說,系統的建立包含以下幾個步驟:
(1) 劃分描述系統,建立評價方法。應明確界定描述對象的范圍,確定描述對象的邊界和初始條件;明確虛擬的目的,確定這一過程涉及的所有主要參數和變量;建立虛擬效果的評價方法對后續的工作有指導作用。
(2) 建立模型的仿真工作過程。根據描述對象的特征,確立合適的仿真方法,設計整個系統的仿真流程,選用適合的語言程序編寫。
(3) 仿真系統的運行和方案的調整。運動仿真中,對于不動的部件,可以先將其隱藏起來,主要對運動復雜的零件進行編程,運動不復雜或影響不大的部分,只需要作出關鍵的幾處就可以了。對仿真的效果進行評估,認定仿真的可行性。
(4) 應用仿真結果指導生產。
（注冊安全）
關鍵詞：虛擬現實技術 安全 計算機仿真
冶金企業一般規模大、人員多,冶金企業的設計和施工中存在著現場復雜,施工條件艱苦等問題。將虛擬現實技術應用于冶金行業中可以幫助企業在施工之前消除設計中的不安全因素,實現安全生產。
1．虛擬現實技術( VR)
1. 1定義
虛擬現實技術(VR) 是在計算機技術、圖形技術、傳感技術、顯示技術、人工智能、仿真技術、人體工程學及心理學等學科基礎上發展起來的一門多學科綜合性技術。它采用計算機技術,以模擬的方式為使用者創造一個實時的、有交互性的三維圖象世界。人們可以與圖象形成的虛擬世界發生交互作用,產生身臨其境的感覺。
1. 2VR 建模的幾種方法
(1) 時間步長法。按照時間的順序對過程進行仿真,時間步長不變。首先選取對象的起始點作為仿真時鐘的起點。時間步長的選取與描述事件發生的頻率有關,頻率高,時間步長小;頻率低,選取的時間步長可以大一些。在一個時間步長內應最多只有一個事件發生。
(2) 事件步長法。按照事件發生的順序對過程進行仿真。在整個的過程中,時間步長隨事件發生的頻率變化。在多數的隨機系統中,可以有多種性質的事件發生,通常按照時間發生的先后順序逐個處理,仿真時鐘以不同的間隔推進。事件步長法流程如圖1 所示。
Monte Carlo 方法(隨機模型法) :通過隨機模型和統計試驗來求近似解的方法。定理的中心思想是:只要實驗次數充分多,事件出現的頻率可以用來描述事件發生的概率。
1. 3VR 技術一般需要應用的工具軟件
目前,在實現VR 技術時常用的軟件有:Access 97 ,VRML97 ,Visual Basic 6. 0 ,Java ,CAD等。在本文中例舉的冶煉廠系統廢料運送系統的仿真就應用了VRML 97 和Visual Basic 6. 0這兩種開發工具。
2．VR的研究步驟
虛擬現實技術就是要構建模型來描述實際系統中發生的情況,通過仿真獲得系統的特性。一般來說,系統的建立包含以下幾個步驟:
(1) 劃分描述系統,建立評價方法。應明確界定描述對象的范圍,確定描述對象的邊界和初始條件;明確虛擬的目的,確定這一過程涉及的所有主要參數和變量;建立虛擬效果的評價方法對后續的工作有指導作用。
(2) 建立模型的仿真工作過程。根據描述對象的特征,確立合適的仿真方法,設計整個系統的仿真流程,選用適合的語言程序編寫。
(3) 仿真系統的運行和方案的調整。運動仿真中,對于不動的部件,可以先將其隱藏起來,主要對運動復雜的零件進行編程,運動不復雜或影響不大的部分,只需要作出關鍵的幾處就可以了。對仿真的效果進行評估,認定仿真的可行性。
(4) 應用仿真結果指導生產。
（注冊安全）
