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1、通过VR技术实现冶金系统安全生产（新版）Security technology is an industry that uses security technology to provide security servicesto society. Systematic design, service and management.（平安管理）单位：姓名：日期：编号：AQ-SN-0543冶金平安技术 I Metallurgical Safety Technology 冶金平安通过VR技术实现冶金系统平安生产(新版)说明：平安技术防范就是利用平安防范技术为社会公众提供一种平安服务的产 业。既然是
2、一种产业，就要有产品的研制与开发，就要有系统的设计、工程的 施工、服务和管理。可以下载修改后或直接打印使用。1.虚拟现实技术(VR)1定义虚拟现实技术(VR)是在计算机技术、图形技术、传感技术、显 示技术、人工智能、仿真技术、人体工程学及心理学等学科基础上 开展起来的一门多学科综合性技术。它采用计算机技术，以模拟的方 式为使用者创造一个实时的、有交互性的三维图象世界。人们可以 与图象形成的虚拟世界发生交互作用,产生身临其境的感觉。1.2VR建模的几种方法(1)时间步长法。按照时间的顺序对过程进行仿真，时间步长不 变。首先选取对象的起始点作为仿真时钟的起点。时间步长的选取 与描述事件发生的频率有
3、关,频率高,时间步长小;频率低,选取的时 间步长可以大一些。在一个时间步长内应最多只有一个事件发生。冶金平安技术 I Metallurgical Safety Technology 冶金平安(2)事件步长法。按照事件发生的顺序对过程进行仿真。在整个 的过程中，时间步长随事件发生的频率变化。在多数的随机系统中， 可以有多种性质的事件发生,通常按照时间发生的先后顺序逐个处 理，仿真时钟以不同的间隔推进。事件步长法流程如图1所示。MonteCarlo方法(随机模型法)：通过随机模型和统计试验来求近似解的方法。定理的中心思想是:只要实验次数充分多，事件出现 的频率可以用来描述事件发生的概率。1. 3V
4、R技术一般需要应用的工具软件目前,在实现VR技术时常用的软件有:Access97, VRML97, VisualBasic6. 0, Java, CAD 等。在本文中例举的冶炼厂系统废料运送系统的仿真就应用了 VRML97和VisualBasic6. 0这两种开发工具。2. VR的研究步骤虚拟现实技术就是要构建模型来描述实际系统中发生的情况，通过仿真获得系统的特性。一般来说,系统的建立包含以下几个步骤:(1)划分描述系统,建立评价方法。应明确界定描述对象的范围，冶金平安技术 I Metallurgical Safety Technology 冶金平安确定描述对象的边界和初始条件;明确虚拟的目的
5、,确定这一过程涉 及的所有主要参数和变量;建立虚拟效果的评价方法对后续的工作 有指导作用。(2)建立模型的仿真工作过程。根据描述对象的特征,确立合适 的仿真方法,设计整个系统的仿真流程,选用适合的语言程序编写。仿真系统的运行和方案的调整。运动仿真中,对于不动的部 件,可以先将其隐藏起来,主要对运动复杂的零件进行编程,运动不 复杂或影响不大的局部,只需要作出关键的几处就可以了。对仿真的 效果进行评估,认定仿真的可行性。(4)应用仿真结果指导生产。3. VR技术在平安工程中的应用对出现的危险情况进行模拟在实际生产系统中，引发事故的原因多种多样，人、机械、环境 三要素中任何一个发生的随机事件都可能引
6、发严重的事故,有很强 的不可预见性。利用VR技术,可以事先模拟事件的发生过程及可能 造成的严重后果。冶金平安技术 I Metallurgical Safety Technology 冶金平安2针对模拟的情况进行必要的改进通过虚拟现实,可以对现场有更多的了解,采取措施进行改进， 如隔离、设置平安通道,设置警示牌,改进设计或改进现场布置等。3. 3通过VR重现事故现场,分析事故原因对已经发生的事故,根据现场的情况进行模拟,再现事故现场， 以清楚了解事故发生的全部原因,杜绝同类事故的再次发生。4. 4进行平安教育用VR技术进行现场模拟,让工作人员在虚拟环境中熟悉了解工 作现场、工作程序及平安考前须知
7、，直观生动，效果好。4.应用举例仿真目的冶炼厂废料运送系统包括废料出炉,灰分抽样检测,封闭拖车拖 运这3个主要工序。出炉废料进行灰分检测需要20min,合格后允许 拖走。可使用的封闭拖车的数量最多有7台。理想的情况是:废料出 炉后,采样检测得出结果后能够立即被拖走,拖车和废料都没有等待 的现象。仿真的目的就是找到最正确的配置,即最优设计，以尽可能快冶金平安技术 I Metallurgical Safety Technology 冶金平安地拖走废料，降低环境污染的可能性，同时尽量减少拖车的等待时间, 提iWj效益。4. 2仿真方法这个问题适合用事件步长法进行程序设计，将拖车的等待时间 和废料等待
8、时间（除去进行检验所必须用的20min外）设为随机变量， 废料等待时间超过lOmin,会大大增加清运本钱和平安风险,拖车等 待时间增加,会引起营运费用的增加,设备的投入费用大。进行程序设计。首先进行参数的输入,将系统的状态初始化,将 拖车的等待时间设为0,工作状态设为闲,检测计时设为0,将所有涉 及到的变量初始化。运行后,首先记录第一个事件,产生第一个记录， 将它放在事件列表中，将时间列表由小到大排序,从表中取出时间属 性最小的一个,将它的时间当作最早发生事件的时间。当某一个事件 发生后，系统就开始处理相应的“活动”，处理结束后,仿真时钟推进 到下一个事件发生的时刻,不断重复,直到满足条件。5. 3方案优化结论冶金平安技术 I Metallurgical Safety Technology 冶金平安通过对废料处理及检测车间物流系统仿真，得出了等待时间和 拖车配置的最正确方案。这里设计的仿真程序还可以完成以下的工作: 根据工厂的实际情况调配拖车的数量,在拖车数量增减的情况下,及 时调整废料的等待时间,这对于生产的调整及调度有重要的意义。当 生产安排发生变化时,可以根据废料出炉的多少安排拖车。本文涉及 的生产情况有典型性,采用的方法对类似的生产有指导作用。XXX图文设计本文档文字均可以自由修改