模拟演练与3D培训系统方案煤科集团沈阳研究院有限公司2014/2/28一、模拟演练技术资料DMX-135A仿真模拟与演练评价系统说明1.系统型号DMX-135 A通道长度多功能模拟训练系统2．系统简介“3D-VR煤矿事故仿真和安全培训演练系统”是我院与澳大利亚新南威尔士大学合作开发的一套应用于煤矿安全培训的大型沉浸式仿真演练系统。
我院通过借助UNSW(新南威尔士大学)的世界领先技术及软硬件平台，开发出符合我国国情的煤矿安全培训模块。
本系统可由危险识别、灾害模拟、自救逃生、救护救援等多个安全培训模块组成，本系统模块是按照国家煤矿安全规程和新编煤矿安全技术培训教材编制而成。
采用虚拟现实（VR）技术、360度环屏投影播放技术、12.1环绕立体声技术、3D电影技术、计算机网络协同处理技术为煤矿工人安全和技能培训提供一流的“沉浸式”培训环境，将安全培训装备和质量提升到一个崭新的水平。
通过使用本系统，创建一个逼真的虚拟现实世界，使学员在体验各种真实场景同时，学习各模块相关操作知识，认识灾害的发生、发展过程及危害，并通过问答式的交互学习，快速掌握每个模块的操作步骤及要点。
从而提高矿工的整体技术水平、思想素质、及各种突发状况的应对能力，从而使煤矿整体操作能力及防范意识得到提高，真正进入规范化管理阶段，降低各种事故发生的概率。
DMX-135A多功能模拟训练系统通道总长135米，分三层，旨在通过仿真救灾现场的严峻条件，人为设置测试科目，使训练人员背负呼吸器，在黑暗、噪音、浓烟、高温的模拟条件下，按照预先设定的工作程序，完成正确穿越各种障碍，并按规定动作完成抢险、伤员营救等工作。
它可以测量出训练人员最大身体承受能力和心理承受能力，评定受训人员能否正确使用呼吸器及抢险救援任务等的完成情况。
最额定电压：380V，允许偏差±10%；谐波：不大于5%；频率：50Hz，允许偏差±5%；3．3 系统组成系统由以下部分组成:●金属栅网训练主体●模拟训练SCADA系统○步进跟踪子系统○烟热模拟子系统○视像监控子系统终端连接。
主要优势：★485通讯方式适合工业现场环境，可减少布线，提高系统可靠性。
3.4.3. 所有现场设备全部通过计算机实现全自动控制。
设备控制分为两级，第一级控制：通过现场控制终端触摸屏。
第二级控制：通过中控主机。
主要优势：★所有设备参数集中显示、运算、控制、管理。
3.4.4．步进跟踪子系统特点1). 采用平面天线感应传感器进行人员定位。
主要优势：●采用非接触检测。
●不受环境温度、湿度、噪声、光线等影响。
适合恶劣环境下工作。
●抗干扰能力强，性能稳定可靠。
完全克服了“地板压力传感器”或“地板柔性传感器”的可靠性低、使用寿命短等致命缺陷。
通向。
金属通道所有边网都可快速拆卸，用于训练人员在出现意外情况时救护使用。
在通道出口附近设有电磁活动门，通过调整活动门的位置，可变化出不同的线路。
a ）通道总长：135mb ）障碍设置“软梯”、“滑竿”、“爬绳”、“竖井”贯穿一至三层“爬梯”和“长斜梯”贯穿二至三层“短斜梯”贯穿一至二层“巷道”设置在三层，总长4米，包括斜巷和平巷“独木桥”设置在三层，总长4米“圆筒”设置在底层，内径600mm，总长4米“H形隔断”、“V形隔断”、“菱形隔断”、“模拟塌方”、“电子陷阱”等障碍分布于一至三层。
管路堵漏模拟装置、破拆模拟装置（包括钢筋、板材的破拆）、电力故障模拟装置等路障。
c ）电磁门参数：供电电源：直流12V锁紧力：≥280Kg3.5.2模拟训练SCADA系统DMX-135A多功能模拟训练系统系统构成一个SCADA （Supervisory Control and Data Acquisition）系统，全名为数据采集与监视控制系统。
由主站和远程终端（RTU）组成。
主要由步进跟踪子系统、烟热模拟子系统、视像监控子系统、声光模拟子系统、体能测试子系统、医疗急救子系统、体征遥测及毒气侦检子系统、控制及显示子系统构成。
3.5.2.1步进跟踪子系统训练人员信息录入：编号，姓名、年龄、部门、装备等；显示训练人员的视频图像；显示训练人员的体征参数；线路的新建和修改；选择训练线路、装备、启动/停止训练过程、对训练结果评分；参数设置，包括：每条线路的及格和满分时间，每次犯规扣分分值、携带装备的难度系数、体征参数的权重系数。
训练成绩的历史记录查询、统计、报表打印。
能够同时对多名训练人员进行综合评分。
步进跟踪软件主界面训练人员犯规记录训练线路编辑人员管理参数设定3.5.2.2 烟热模拟子系统烟热模拟子系统的主要功能是实现主训练室烟、热、状态显示、设备控制。
该系统以工业触摸屏作为人机界面，用远程I/O模块作为RTU，并将所有现场监控信号通过RS485总线传给中控主机。
a) 发烟装置参数发热管功率:3000W最大喷射距离：20m烟雾量:400m3/minb) 热风机参数电源电压：380V风量：800m3/h功率：12000W出口风速：5m/s温度范围：50～200℃3.5.2.3视像监控子系统视像监控系统由训练系统内设置的多个视像监控点组成，保证监控区域无死角和实现完全黑暗情况下的监控。
包括红外摄像机，热成像摄像机以及与之相配套的云台、云台解码器。
摄像机不仅在正常光照下可以使用，还可在黑暗、浓烟和高温环境下监控训练活动。
硬盘录像机可将整个训练过程录制下来，并可在监视器上回放。
音视频信号能通过局域网或因特网传到远程计算机上。
a) 红外云台摄像机参数电源电压：12V±5%分辨率：420TVL信噪比：≥52dB白平衡方式：自动CCD元件: Sony1/3英寸伽马校正：0.45同步方式：内同步b) 热成像云台摄像机参数分辨率：320×240波长范围：8～13μm热灵敏度(NETD) ：< 0.085℃帧频：7.5Hz启动时间：≤7秒功率：<6W工作电压：14～32V DCc) 云台解码器参数电源电压：220VAC±10%云台驱动电压：24VAC±10%输出功率：15W工作温度：-20℃～70℃d) 硬盘录像机参数视频采集输入：16路音频采集输入：16路与视频同步采集帧数：24帧/秒视频监控软件界面3.5.2.4 声光模拟子系统声光模拟子系统是为了渲染火灾现场的模拟效果，通过设备中配置的功率放大器和音箱，将预先录制的现场背景噪音通过电脑软件播放出来，强化训练室的拟音效果。
通过各种灯源及声光控制软件预先设定的程序，形成明暗变幻、煊彩斑斓光效，以强化训练室的实战效果。
在训练过程中，为了实现监控室内指挥员与主训练室受训人员对话，在主训室和中控室内分别设置麦克风和对讲音箱。
指挥员可以向各有关位置发布命令。
a) 功率放大器参数电源输入：AC220V50Hz输出功率：1200W输出频率：20～20000Hz信噪比：85dBb) 大功率音箱参数扬声器直径：15″灵敏度：97dBW/m频率响应：40～20000Hzc) 壁挂对讲音箱参数工作电压 70/100V额定功率30W最大声压级104±2dB有效频率范围 75Hz～20kHzd) 闪灯参数电源：220V/50Hz功率：1500W×2灯管寿命：≥100万次e) 彩灯参数功率: 300-500W色温: 3000Kf) 方位指示灯参数电源电压：DC 12V发光元件：LED矩阵工作温度：-20℃～70℃3.5.2.5控制及显示子系统基本配置：大屏幕子系统主要由12个12”监视器、4个46”大屏幕监视器构成电视墙。
在大屏幕上可显示现场视频信号及中控室内各计算机显示画面。
系统设备监控分为本地方式和远程方式。
在主训室安装两个机柜，所有现场设备都与电气柜和控制柜连接。
通过机柜上的触摸屏可显示设备运行状态、手动控制设备起停、运行自动控制程序。
现场触摸屏3.5.2.6 体能测试子系统体能测试子系统（含电动跑步机、动感单车、椭圆机、健身车、磁控踏步机和十站位综合训练器），为系统训练人员提供体能训练及测试设备，并对测试结果进行评价。
3.5.2.7 急救训练子系统a)MZS-30自动苏生器氧气瓶额定工作压力20MPa氧气瓶容积1L自动肺调整范围12～26L/min吸痰引射压力值≤-60kPa自动呼吸供气量≥15L/min外形尺寸420×330×160 mm 质量8kgb)AJ1自动苏生器校验仪正压力测定范围：1.47kPa～3.43kPa，负压力测定范围：-1.27kPa～2.94kPa，引射压力值范围：-101.29kPa，流量测定范围：2.66～26.6L/min，仪器质量≤7.5kg，尺寸（mm）270×260×420c)模拟人高低电平应符合：0～0.15V、1～4.8V人工口吹气持续时间＞1秒人工口吹潮气量：700～1000ml人工胸外按深度：40～50mm单双人吹气、按压比值：30:2单双人循环周期：5个周期/2min颈动脉搏动次数：60次/min自动肺呼吸频率：14～16次/min气管插管有声音提示、吸痰声音提示3.5.2.8 体征遥测及毒气侦检子系统◆TE-4000X体征遥测系统由一台主机和8台随身机组成，可同时监测8个受训人员。
主机可实时显示手持监护仪采集的生理参数、波形和手持机电量状态。
随身机体积小巧，易于携带。
a)体征遥测主机电源：220V±22V，50/60Hz±1Hz监测人数：8人显示分辩率：1024×768显示波形：ECG、SPO2、RESP波形显示颜色：任选数据显示：心率、血氧饱和度、血压、呼吸率、体温血压显示范围：0mmHg～270mmHg血压测量精度：±3mmHg呼吸显示范围：2次/分～100次/分呼吸测量精度：±2次/分脉搏显示范围：0次/分～254次/分脉搏测量精度：±2次/分体温显示范围：0℃～50℃体温测量精度：±0.2℃心电ECG导联：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ心电扫描速度：25mm/s、50mm/s心电采样率：100s/s心电带宽：0.5～75Hz(3dB)共模抑制比：80dBSPO2显示范围：0％～99％SPO2显示分辩率：1％SPO2测量精度：±3％b)随身机技术参数：电源：DC 6V电池规格：4节AA电池连续工作时间：12小时显示尺寸：50×16mm显示分辩率：128×32mm显示波形：ECG、SPO2、RESP可选数据显示：心率、血氧饱和度、血压、呼吸率、体温◆模拟灾害环境参数侦检系统模拟灾害环境监测系统由系统软件、模拟灾害环境参数发生器和若干个模拟灾害环境多参数测试仪组成。
系统采用无线发射与接收模式，系统软件可人工或随机生成模拟环境参数，通过发射器采用无线方式发射出去，信号可覆盖200m的范围。