虛擬現實技術在煤礦安全培訓中的應用

張立文

【摘要】本文主要針對虛擬現實技術在煤礦安全培訓工作中的應用狀況進行分析和研究，并提出科學合理的建議。

【關鍵詞】虛擬技術 ?現實技術 ?煤礦產業 ?安全培訓 ?應用狀況 ?分析研究

一、現階段煤礦安全培訓工作的現狀

（一）缺乏安全培訓人員

社會經濟發展速度較快，現階段煤礦行業在實際發展過程中，雖然具備完善的煤礦安全培訓機構，但煤礦企業在開展生產工作的情況下，經常會出現較偏僻的位置，同時生產工作的環境存在惡劣的問題惡化現象，造成煤礦生產階段缺乏專業化的人才。另外，一些煤礦企業在開展安全培訓工作的情況下，缺乏相關安全培訓方面的專業知識，導致安全培訓工作不能夠充分發揮其自身作用和價值，阻礙安全培訓工作順利開展。

（二）安全培訓方式較單一

煤礦企業在實際發展過程中，開展安全培訓工作的情況下，多數煤礦企業普遍會采取傳統課堂傳授的培訓模式，只是單一講解安全方面的知識，在這樣的情況下，單一的課堂培訓方式，會對學生自身學習的積極性造成影響，導致安全培訓工作不能夠充分發揮其自身作用和價值，阻礙煤礦企業的健康發展。

（三）安全培訓內容落后

煤礦企業在實際開展安全培訓工作的情況下，多數培訓人員運用的教材內容存在落后的問題和現象，通過培訓內容和現代化技術不一致，不能夠滿足時代發展需求與標準，導致學生自身的專業知識在工作中，不能夠充分發揮其自身作用和價值，造成安全培訓工作不能夠充分發揮其自身作用和價值。

（四）學院學習缺乏積極性

煤礦企業在實際開展安全培訓工作的情況下，由于學生自身的積極性較差，同時其自身的專業水平與綜合較差，不能夠滿足相關規定與標注，如果只是單一采取傳統的培訓方式和培訓內容，會對學生自身學習的積極性造成影響，在這樣的情況下，導致煤礦企業安全培訓工作出現形式化的問題，雖然相關煤礦企業能夠設置科學合理的培訓機構，能夠定期開展培訓工作，但安全培訓工作不能夠充分發揮其自身作用和價值，阻礙煤礦企業的健康發展。

二、煤礦安全培訓工作中的虛擬現實系統

（一）CAVE系統的應用

在運用CAVE系統的情況下，需站在房間式投影機可視協同環境的發展角度，主要由立體顯示技術和多通道視景同步技術組合而成，能夠引導多人共同參與，通過數據手套和位置跟蹤的方式，建立虛擬現實交互設備，獲取高分辨率的三維試聽影響和自由度感受，滿足學員自身的需求與標準。另外，在運用CAVE系統的情況下，需在地面和右側以及各個位置設置科學合理的屏幕，同時運用專業化的投影機設備，加強學員自身真實的感受和體驗。通過CAVE系統的運用，能夠改善傳統安全培訓工作中存在的問題，所以，在開展安全培訓工作的情況下，在對虛擬現實技術運用的情況下，能夠促進培訓工作充分發揮其自身作用和價值，進一步加強安全培訓工作的質量。

（二）單憑全息系統的應用

在運用單憑全息系統的情況下，學院能夠在自由空間無線交換筆，系統運行階段，依照用戶手部在空間內部的位置信息，通過操控筆對眼前的圖片和信息交互操作，通過這樣的方式，學院能夠通過自然拖動的方式，將物品靠近自己，站在各個角度對模型的細節全面觀察，確保能夠體現出模型自身的真實感和空間感。另外，單憑全息系統運行過程中，其自身具備互動性特點，能夠在機械設備安全培訓操作工作中充分發揮其自身作用和價值。在運用傳統安全培訓方式開展講解工作的情況下，雖然能夠講解有關安全操作的技能，但會對學院自身的感受和體驗造成影響，針對一些大型煤礦機械設備培訓工作的情況下，不能夠開展實物教學工作，但通過對單憑全息系統的運用，能夠建立完善的培訓方案，加強安全培訓工作的效果。

（三）多人系統的應用

針對CAVE系統和單憑全息系統，其自身都具備真實體驗和互動的特點，但經常會遭受到學員自身因素的限制，在正常學習的階段，CAVE系統運行的情況下，能夠滿足3人左右同時體驗的需求，能夠區得良好的效果，同時在運用單憑全息系統的情況下，只能夠滿足單人體驗的需求與標準。另外，通過多人系統的運行，在運用多媒體教室和計算機技術的情況下，就能夠促進多人協同系統充分發揮其自身作用和價值，滿足多人同時體驗的需求與標準，確保能夠為培訓工作的順利開展提供幫助。除此之外，通過對多人系統的運用，能夠引導學院扮演不同角色，參與救援工作，促進安全培訓工作能夠充分發揮其自身作用和價值。

三、虛擬現實技術在煤礦安全培訓工作中運用的措施

（一）教師布置和硬件裝配

針對虛擬現實技術，需由現代化計算機技術輔助運用，建立虛擬現實場景，為傳統培訓工作的開展提供幫助，加強培訓工作靈活性的特點，確保能夠提高學員自身身臨其境的效果，提高學員自身學習興趣和積極性的同時，提高安全培訓工作的效果。另外，在開展安全培訓工作的情況下，系統裝配工作在其中占據重要位置，需相關部門與工作人員提高重視程度，依照煤礦企業自身的發展狀況和特點，開展安全培訓工作，確保培訓工作能夠充分發揮其自身作用和價值。

（二）提高軟件制定和開發工作

開展煤礦企業安全培訓工作的情況下，需對虛擬現實技術科學合理的運用，完成系統構建工作后，能夠加強場景內部的真實性特點，但需滿足以下幾個方面的需求與標準：第一，依照煤礦企業開發的安全培訓系統，建立科學合理的虛擬場景，加強學員自身的感受效果。第二，開發虛擬培訓功能，但需依照煤礦企業自身發展狀況和特點，確保學員能夠掌握專業化有關安全生產工作的知識。第三，需將現階段生產系統結合，為生產調度工作的開展提供幫助。

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