基于VR技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室安全事故應(yīng)急處置系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王軍 王衛(wèi)宏 姜瑋

摘 ?要： 為了提高實(shí)驗(yàn)室安全管理和監(jiān)控力量，提供安全穩(wěn)定的科研環(huán)境，充分利用VR技術(shù)的高度逼真模擬功能，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室安全事故應(yīng)急處置系統(tǒng)。系統(tǒng)中各種傳感器采集實(shí)驗(yàn)室環(huán)境信息，基于該信息VR系統(tǒng)裝置構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室安全事故模型庫(kù)，模擬實(shí)驗(yàn)室安全事故數(shù)值，并實(shí)現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)可視化重建。在此基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)控裝置實(shí)現(xiàn)事故報(bào)警信息分析、處理后，依據(jù)報(bào)警信息切斷實(shí)驗(yàn)室內(nèi)電源、啟動(dòng)排風(fēng)系統(tǒng)、清空實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所有人員。同時(shí)VR系統(tǒng)裝置將模擬的安全事故應(yīng)急處置現(xiàn)場(chǎng)可視化重建結(jié)果發(fā)送到反饋控制裝置，為事故應(yīng)急處置提供可靠依據(jù)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該系統(tǒng)處置5次實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)與爆炸事故的平均總用時(shí)為8.83 s，7.0 s，低于對(duì)比系統(tǒng)，應(yīng)急處置效率高。

關(guān)鍵詞： VR技術(shù); 實(shí)驗(yàn)室安全; 事故應(yīng)急處置; 可視化重建; 監(jiān)控裝置; 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)： TN082?34; G434 ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)： 1004?373X（2019）12?0122?05

Abstract： A laboratory security accident emergency disposal system is designed and implemented by making full use of the high realistic simulation function of the VR technology， so as to improve security management and monitoring forces of the laboratory， and provide a safe and stable scientific research environment. In the system， the laboratory environmental information is collected by various sensors. The laboratory security accident model library is constructed on the basis of the information VR system device， so as to simulate the numerical values of laboratory security accidents， and realize visualized reconstruction of the accident scene. On this basis， the power supply in the laboratory is cut off， the exhaust system is started， and all personnel in the laboratory are cleared out according to the alarm information after analysis and processing of accident alarm information implemented by the laboratory security monitoring device. The VR system device sends the visualized reconstruction result of the simulated security accident emergency disposal scene to the feedback control device， so as to provide a reliable basis for emergency disposal of accidents. The experimental results show that the average total time consumptions for the system to deal with five laboratory fires and five explosion accidents are 8.83 s and 7.0 s， which are lower than those of the comparison system， and the system has a high emergency disposal efficiency.

Keywords： VR technology; laboratory security; accident emergency disposal; visualized reconstruction; monitoring device; system design

0 ?引 ?言

實(shí)驗(yàn)室是為實(shí)驗(yàn)提供專(zhuān)門(mén)場(chǎng)地的場(chǎng)所，是科學(xué)發(fā)展不可或缺的重要場(chǎng)所，為國(guó)家、科研機(jī)構(gòu)以及學(xué)校提供科技服務(wù)、培養(yǎng)人才、科學(xué)研究的必備場(chǎng)所[1]。實(shí)驗(yàn)過(guò)程需要用到大量?jī)x器設(shè)備，以及品類(lèi)眾多的化學(xué)藥劑，一些化學(xué)藥劑存在易燃易爆、劇毒或高破壞性等危險(xiǎn)。實(shí)驗(yàn)室所需環(huán)境存在較高差異，有些實(shí)驗(yàn)需要嚴(yán)格滿足超高溫、超低溫、高電壓、高磁力、高輻射等特殊環(huán)境要求。有些實(shí)驗(yàn)還會(huì)排放對(duì)生態(tài)環(huán)境或人類(lèi)有危害的廢水廢氣甚至劇毒物質(zhì)。近年來(lái)實(shí)驗(yàn)室高發(fā)各種火災(zāi)、中毒、環(huán)境污染以及人傷等事故，不僅給國(guó)家、科研機(jī)構(gòu)以及學(xué)校造成大量財(cái)力損失，還會(huì)對(duì)人員生命安全造成嚴(yán)重威脅[2]，因此實(shí)驗(yàn)室發(fā)生安全事故時(shí)，能快速有效應(yīng)急處理事故，可降低經(jīng)濟(jì)損失。設(shè)計(jì)高效實(shí)驗(yàn)室安全事故應(yīng)急處置系統(tǒng)，是目前急需解決的問(wèn)題。虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）是集成人工智能、人機(jī)交互、CG技術(shù)、動(dòng)態(tài)傳感等多項(xiàng)高新技術(shù)的一種綜合性技術(shù)。將VR技術(shù)用在實(shí)驗(yàn)室安全事故應(yīng)急處置系統(tǒng)中，由計(jì)算機(jī)通過(guò)VR技術(shù)創(chuàng)造出三維空間虛擬實(shí)驗(yàn)室，為使用者模擬出對(duì)于實(shí)驗(yàn)室真實(shí)場(chǎng)景發(fā)生安全事故的聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)以及觸覺(jué)感受[3]，用戶通過(guò)設(shè)備交互操作虛擬實(shí)驗(yàn)室，提高實(shí)驗(yàn)室安全事故應(yīng)急處置有效性。

1 ?設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室安全事故應(yīng)急處置系統(tǒng)

1.1 ?系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)室安全事故應(yīng)急處置系統(tǒng)由煙霧傳感器、紅外傳感器、電化學(xué)傳感器、壓力監(jiān)控傳感器、溫濕度傳感器、電流電壓傳感器、聲光、電話報(bào)警裝置、實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)控裝置、VR系統(tǒng)裝置、反饋控制裝置、實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)控中心、數(shù)據(jù)庫(kù)與電腦、手機(jī)等終端等組成。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。

圖1 ?應(yīng)急處置系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

傳感器用于采集實(shí)驗(yàn)室內(nèi)各種異常情況信息：煙霧傳感器、紅外傳感器采集實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)信息;電化學(xué)傳感器采集各種有毒有害、易燃易爆、化學(xué)物質(zhì)（如氯化氫、一氧化碳、氨氣、氯乙烯、氯氣等）泄露信息;壓力監(jiān)控傳感器采集實(shí)驗(yàn)室內(nèi)各種存儲(chǔ)有毒有害氣體易燃易爆氣體容器壓力數(shù)據(jù);溫濕度傳感器采集實(shí)驗(yàn)室各種設(shè)備異常信息[4];電流電壓傳感器采集實(shí)驗(yàn)室內(nèi)各種帶電設(shè)備電流電壓信息。各類(lèi)型傳感器將采集到的實(shí)驗(yàn)室中不同監(jiān)控信息，反饋給VR系統(tǒng)裝置和實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)控裝置，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)安全事故的虛擬模擬和安全監(jiān)控。

1.2 ?VR系統(tǒng)裝置設(shè)計(jì)

VR系統(tǒng)裝置在實(shí)驗(yàn)室安全事故應(yīng)急處置系統(tǒng)中具體過(guò)程為：基于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)各種類(lèi)型傳感器采集的數(shù)據(jù)，通過(guò)3ds MAX等建模工具建立實(shí)驗(yàn)室基本模型，將實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)利用系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口導(dǎo)入VR系統(tǒng)中，利用Vega視覺(jué)仿真工具模擬實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)際情況。VR系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 ?VR系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)圖

實(shí)驗(yàn)室安全事故數(shù)值模擬和事故現(xiàn)場(chǎng)可視化重建是實(shí)驗(yàn)室安全事故應(yīng)急處置系統(tǒng)模擬需要解決的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。為了解決此問(wèn)題，需要先搜集國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室安全事故為主的事故模型，將這些事故模型編程，組成事故模型安全庫(kù)。將不同傳感器采集的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有害氣體濃度、氧氣濃度、儀器溫度、有害液體容量、引火溫度、室內(nèi)形狀等參數(shù)引入模型內(nèi)，計(jì)算出產(chǎn)生爆炸、火災(zāi)等事故的沖擊波、破壞程度等數(shù)據(jù)，依據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)室安全事故對(duì)周?chē)藛T、設(shè)備以及環(huán)境造成影響[5]。利用幾何語(yǔ)言PlaSM描述事故發(fā)生時(shí)場(chǎng)景變化，將場(chǎng)景變化編程為安全事故腳本。安全事故腳本中描述了實(shí)驗(yàn)室模型內(nèi)各部位形變與粒子（煙氣、火、水等）的運(yùn)動(dòng)變化，使安全事故通過(guò)播放腳本得以重現(xiàn)，進(jìn)而實(shí)行最快速有效的處置方法[6]。

VR系統(tǒng)利用幾何描述語(yǔ)言PlaSM重建實(shí)驗(yàn)室安全事故，將三維復(fù)雜場(chǎng)景動(dòng)畫(huà)通過(guò)建模、仿真與分析重現(xiàn)。幾何描述語(yǔ)言與三維動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景相結(jié)合的方法可以將復(fù)雜動(dòng)畫(huà)環(huán)境迅速定義與模擬，實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR技術(shù)）。通過(guò)粒子系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)室發(fā)生的火災(zāi)、爆炸、化學(xué)氣體泄漏等事故，通過(guò)粒子時(shí)刻運(yùn)動(dòng)、改變形狀的特征，將水、火、煙等模糊的事故狀態(tài)展示出來(lái)[7]。

安全事故應(yīng)急處置方案通過(guò)幾何編程語(yǔ)言PlaSM描述，使事故應(yīng)急處置現(xiàn)場(chǎng)可視化。VR系統(tǒng)裝置將生成的安全事故應(yīng)急處置現(xiàn)場(chǎng)發(fā)送到反饋控制裝置，為應(yīng)急處置提供良好方案。

1.3 ?實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)控裝置設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)控裝置基于VR系統(tǒng)裝置模擬實(shí)驗(yàn)室安全事故狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)事故報(bào)警信息分析、處理、傳輸，以及事故安全監(jiān)控。該模塊由輸入接口單元、預(yù)警報(bào)警單元、中央處理單元、輸出接口單元以及控制單元組成，具體結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖3。

圖3 ?安全監(jiān)控裝置結(jié)構(gòu)圖

1） 通過(guò)VR系統(tǒng)裝置將獲取的實(shí)驗(yàn)室安全事故數(shù)值模擬信號(hào)發(fā)送到輸入接口單元，開(kāi)關(guān)輸入通過(guò)輸入接口單元同中央處理單元直接連接;當(dāng)輸入為模擬量信號(hào)時(shí)，將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息才可以通過(guò)輸入接口單元傳送到中央處理單元。

2） 輸入接口單元將收到的安全事故數(shù)值信號(hào)發(fā)送到中央處理單元，由中央處理單元邏輯判斷與處理收到報(bào)警信號(hào)。中央處理單元接收數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定報(bào)警值時(shí)，將報(bào)警信息發(fā)送到預(yù)警報(bào)警單元與反饋控制單元，反饋控制單元負(fù)責(zé)切斷實(shí)驗(yàn)室內(nèi)電源以及啟動(dòng)排風(fēng)系統(tǒng)。

3） 中央處理單元將報(bào)警信息發(fā)送到預(yù)警報(bào)警單元后，預(yù)警報(bào)警單元馬上啟動(dòng)聲光與電話報(bào)警系統(tǒng)，清空實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所有人員。

4） 中央處理單元邏輯判斷后的信號(hào)作為輸入信號(hào)發(fā)送到反饋控制單元，反饋控制單元進(jìn)行邏輯判斷，若判斷結(jié)果超過(guò)設(shè)定值，反饋控制信號(hào)切斷實(shí)驗(yàn)室內(nèi)電源并啟動(dòng)排風(fēng)系統(tǒng)。

5） 中央處理單元將報(bào)警信號(hào)與系統(tǒng)狀態(tài)最終發(fā)送到輸出接口單元內(nèi)，輸出接口單元將報(bào)警信號(hào)與系統(tǒng)狀態(tài)最終發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)器內(nèi)。

2 ?系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)

2.1 ?VR技術(shù)特點(diǎn)和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程

VR技術(shù)具有很強(qiáng)的感知性、交互性、想象性與真實(shí)的臨場(chǎng)感。基于VR技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室安全事故應(yīng)急處置系統(tǒng)是一個(gè)智能平臺(tái)，可以真實(shí)感知聽(tīng)覺(jué)、味覺(jué)、視覺(jué)與觸覺(jué)等，系統(tǒng)中用戶可以親手操控設(shè)備，感受觸摸物體，清晰看見(jiàn)三維立體場(chǎng)景，令使用者身臨其境，仿佛置身在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境內(nèi)[8]。

通過(guò)3DConvert將3ds MAX所建立的三維實(shí)驗(yàn)室模型轉(zhuǎn)化成3DSTATE引擎支持的格式，3ds MAX是非常有效的模型制作軟件，雖然場(chǎng)景制作復(fù)雜，但真實(shí)感非一般建模軟件所能比擬。三維實(shí)驗(yàn)室模型由3ds MAX建模完成后，調(diào)用3DSTATE引擎函數(shù)在VC#.NET環(huán)境下運(yùn)行系統(tǒng)。利用虛擬攝影機(jī)的角度與移動(dòng)程序，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室安全事故應(yīng)急處置系統(tǒng)。

2.2 ?系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 ?系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件時(shí)，先采用3ds MAX軟件建立實(shí)驗(yàn)室內(nèi)場(chǎng)景及實(shí)物三維模型。只有充分了解實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)備器具尺寸及各部分功能和實(shí)驗(yàn)室運(yùn)動(dòng)情況才能使模型更加真實(shí)。建立實(shí)驗(yàn)室模型之后可利用OpenGLAPI或World ToolsKit兩種系統(tǒng)開(kāi)發(fā)軟件對(duì)模型進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

系統(tǒng)對(duì)實(shí)施平臺(tái)性能要求很高，實(shí)施虛擬仿真模擬的計(jì)算機(jī)需要強(qiáng)大的CPU、顯卡與內(nèi)存，需要通過(guò)工作站形式實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的仿真模擬，應(yīng)依據(jù)系統(tǒng)所需配備VR技術(shù)專(zhuān)業(yè)的輸入設(shè)備與傳感器，其中動(dòng)作捕捉傳感器是常用的一種傳感器。為了使系統(tǒng)更逼真，令使用者感覺(jué)更真實(shí)，需要配備立體成像、幾何曲面校正裝置[9]、弧形屏幕、無(wú)縫投影、高性能顯示頭盔以及立體眼鏡等高配置的配件。

2.3 ?系統(tǒng)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為了提高實(shí)驗(yàn)室安全性，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室安全事故應(yīng)急處置系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括圖5所示的三種子系統(tǒng)：

1） 通過(guò)Director軟件平臺(tái)，采用VR軟件構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室三維信息展示子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息查詢和顯示，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備檢索、場(chǎng)景瀏覽和空間分析等功能，將其他功能模塊的主要設(shè)備和參數(shù)通過(guò)三維動(dòng)畫(huà)形式呈現(xiàn)給系統(tǒng)管理員;

2） 應(yīng)急預(yù)案演練和模擬子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室安全事故應(yīng)急處置的演練，提升應(yīng)急處置效果。演練人員登錄系統(tǒng)后，感受到高逼真模擬實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)，在該現(xiàn)場(chǎng)中開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室安全事故的應(yīng)急處置;

3） 視頻監(jiān)控子系統(tǒng)包括CCTV和移動(dòng)單兵兩種功能模塊，前者顯示系統(tǒng)可見(jiàn)范圍內(nèi)實(shí)驗(yàn)室真實(shí)狀態(tài)[10]，后者將視頻和音頻信號(hào)移動(dòng)到實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的任意點(diǎn)，如果設(shè)備出現(xiàn)故障，則將事故信號(hào)傳輸給反饋控制裝置進(jìn)行控制，獲取完整安全事故應(yīng)急預(yù)案。

圖5 ?系統(tǒng)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3 ?實(shí)驗(yàn)分析

本文系統(tǒng)是基于VR的實(shí)驗(yàn)室安全事故模擬與應(yīng)急處置的商品化軟件，提供各種實(shí)驗(yàn)室安全事故統(tǒng)一接口，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室安全事故模型庫(kù)，自動(dòng)生成實(shí)驗(yàn)室安全事故腳本，經(jīng)過(guò)知識(shí)處理、運(yùn)算數(shù)據(jù)以及分析三維空間后自動(dòng)生成安全事故應(yīng)急處置現(xiàn)場(chǎng)，提高了安全事故處置的時(shí)間與效率。為驗(yàn)證本文系統(tǒng)對(duì)某大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全事故應(yīng)急處置的有效性，對(duì)比本文系統(tǒng)與OTRMNET系統(tǒng)和Petri系統(tǒng)各個(gè)指標(biāo)，結(jié)果見(jiàn)表1。分析該表可以看出，相對(duì)其他兩種系統(tǒng)，本文系統(tǒng)含有實(shí)驗(yàn)室安全事故分析模型，并且具有二次開(kāi)發(fā)功能，可模擬火災(zāi)、危險(xiǎn)品泄漏、爆炸等多種安全事故，能夠用于實(shí)驗(yàn)室安全事故應(yīng)急處置。

表1 ?各系統(tǒng)指標(biāo)對(duì)比

將本文系統(tǒng)與OTRMNET系統(tǒng)和Petri系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)室發(fā)生5次火災(zāi)事故時(shí)應(yīng)急處置總用時(shí)相對(duì)比，對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表2～表4。

表2 ?OTRMNET系統(tǒng)處置火災(zāi)事故用時(shí) ? ?

? ??

表3 ?Petri系統(tǒng)處置火災(zāi)事故用時(shí) ?

? ? ? ? ?

表4 ?本文系統(tǒng)處置火災(zāi)事故用時(shí) ? ?

? ? ? ? ? ??

通過(guò)表2～表4三種系統(tǒng)對(duì)比結(jié)果總用時(shí)可以看出，本文系統(tǒng)在應(yīng)急處置模擬5次實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)事故時(shí)總用時(shí)最低和最高分別為8.41 s和8.88 s，平均總用時(shí)為8.83 s，比其他兩種系統(tǒng)的總用時(shí)低，并且本文系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)事故發(fā)現(xiàn)、處置準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)處置以及事故后處理的時(shí)間都低于其他兩種系統(tǒng)，說(shuō)明本文系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)事故處置的用時(shí)低、效率高。

將本文系統(tǒng)與OTRMNET系統(tǒng)和Petri系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)室發(fā)生5次爆炸事故時(shí)應(yīng)急處置總用時(shí)相對(duì)比，對(duì)比結(jié)果見(jiàn)圖6～圖8。

對(duì)比分析圖6～圖8可得，本文系統(tǒng)在應(yīng)急處置模擬5次實(shí)驗(yàn)室爆炸事故時(shí)平均總用時(shí)約為7 s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他兩種系統(tǒng)，并且處理爆炸事故的各項(xiàng)時(shí)間都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他系統(tǒng)。

圖6 ?OTRMNET系統(tǒng)處置爆炸事故用時(shí)

圖7 ?Petri系統(tǒng)處置爆炸事故用時(shí)

圖8 ?本文系統(tǒng)處置爆炸事故用時(shí)

通過(guò)以上模擬實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)與爆炸事故結(jié)果可以看出，本文系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全事故應(yīng)急處置速度快，極大地降低了室內(nèi)事故的發(fā)生概率，確保實(shí)驗(yàn)室的安全。

4 ?結(jié) ?論

本文設(shè)計(jì)基于VR技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室安全事故應(yīng)急處置系統(tǒng)，主要由各種監(jiān)測(cè)傳感器、報(bào)警裝置、實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)控裝置、VR系統(tǒng)裝置、反饋控制裝置、實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)控中心等裝置構(gòu)成。該VR系統(tǒng)裝置設(shè)計(jì)了安全事故模型庫(kù)，用戶可自由增減與修改事故模型，擴(kuò)展性良好，依據(jù)事故庫(kù)內(nèi)各種安全事故模型應(yīng)急處置實(shí)驗(yàn)室安全事故，為事故的處置爭(zhēng)取了寶貴時(shí)間。本文系統(tǒng)基于VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室安全事故應(yīng)急處置主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：VR系統(tǒng)裝置依據(jù)各種傳感器采集的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境信息，模擬實(shí)驗(yàn)室安全事故數(shù)值，基于事故數(shù)值結(jié)果，實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)控裝置實(shí)現(xiàn)事故報(bào)警信息分析、處理后，將信息傳輸?shù)铰暪夂碗娫拡?bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警;VR系統(tǒng)裝置通過(guò)實(shí)驗(yàn)室安全事故模型庫(kù)，經(jīng)過(guò)知識(shí)處理、運(yùn)算數(shù)據(jù)以及分析三維空間后自動(dòng)生成安全事故應(yīng)急處置現(xiàn)場(chǎng)重建結(jié)果，反饋控制裝置，依據(jù)重建結(jié)果制定事故應(yīng)急處置方案。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全事故應(yīng)急處置速度快，可使實(shí)驗(yàn)室事故得到有效控制。

參考文獻(xiàn)

[1] 何高奇，郁明強(qiáng)，蔣正清，等.基于VR火災(zāi)逃生游戲的應(yīng)急行為評(píng)估系統(tǒng)[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2017，29（11）：2796?2803.

HE Gaoqi， YU Mingqiang， JIANG Zhengqing， et al. Emergency behavior assessment system based on VR fire escape game [J]. Journal of system simulation， 2017， 29（11）： 2796?2803.

[2] 萬(wàn)隆君，涂婉麗，徐軼群，等.基于VR技術(shù)的船舶管路裝配虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)造船，2017，58（1）：186?192.

WAN Longjun， TU Wanli， XU Yiqun， et al. Virtual assembly of ship piping system based on VR technology [J]. Shipbuilding of China， 2017， 58（1）： 186?192.

[3] 許治勇，李瑛，胡永攀.可燃冷媒制冷器具實(shí)驗(yàn)室防爆系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與模擬[J].流體機(jī)械，2017，45（7）：83?87.

XU Zhiyong， LI Ying， HU Yongpan. The simulation and design for flammable refrigerant refrigeration appliance laboratory′s explosion?proof [J]. Fluid machinery， 2017， 45（7）： 83?87.

[4] 李智敏，陳祥光，吳磊，等.化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室無(wú)線安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)故障診斷方法研究[J].北京理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，35（10）：1062?1066.

LI Zhimin， CHENG Xiangguang， WU Lei， et al. Fault diagnosis method for wireless security monitoring system in chemistry and chemical engineering laboratory [J]. Transactions of Beijing Institute of Technology， 2015， 35（10）： 1062?1066.

[5] 安景文，安嫻，王龍康，等.基于猶豫模糊集的生產(chǎn)安全事故應(yīng)急預(yù)案評(píng)估研究[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2017，13（5）：128?133.

AN Jingwen， AN Xian， WANG Longkang， et al. Study on evaluation of emergency plan for work safety accident based on hesitant fuzzy set [J]. Journal of safety science and technology， 2017， 13（5）： 128?133.

[6] 王守中，董春宏，倪小敏，等.復(fù)合干粉用于甲醇泄漏應(yīng)急處置的有效性試驗(yàn)研究[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2016，26（5）：164?168.

WANG Shouzhong， DONG Chunhong， NI Xiaomin， et al. Experimental study on effectiveness of composite dry powder in emergence disposal of leaked methanol [J]. China safety science journal， 2016， 26（5）： 164?168.

[7] 閆文珠，劉成，李磊民，等.基于VR技術(shù)的機(jī)器人核事故訓(xùn)練平臺(tái)研究[J].計(jì)算機(jī)仿真，2015，32（9）：395?399.

YAN Wenzhu， LIU Cheng， LI Leimin， et al. Research on training platform of robot in nuclear accident based on VR technology [J]. Computer simulation， 2015， 32（9）： 395?399.

[8] 茅潔.基于VR、AR、MR技術(shù)融合的大學(xué)體育教學(xué)應(yīng)用研究[J].武漢體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，51（9）：76?80.

MAO Jie. Application of college P.E. based on VR， AR and MR [J]. Journal of Wuhan Institute of Physical Education， 2017， 51（9）： 76?80.

[9] 王玲，羅莉，徐銘恩.高校組織工程學(xué)實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)技術(shù)與流程的安全管理[J].中國(guó)組織工程研究，2017，21（12）：1953?1958.

WANG Ling， LUO Li， XU Mingen. Safety management for tissue engineering laboratories in universities [J]. Chinese journal of tissue engineering research， 2017， 21（12）： 1953?1958.

[10] 段在鵬，錢(qián)新明，夏登友.基于修正離散權(quán)的事故應(yīng)急救援任務(wù)終止條件確定及評(píng)價(jià)[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2016，16（4）：67?71.

DUAN Zaipeng， QIAN Xinming， XIA Dengyou. On the emergency rescue mission termination criteria for the in?situ accidents based on the modified discrete weights [J]. Journal of safety and environment， 2016， 16（4）： 67?71.