安全工程中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用分析

劉方奎　張輝

（貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，貴州　畢節(jié)　551700）

安全工程中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用分析

劉方奎張輝

（貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，貴州畢節(jié)551700）

安全工程是非常重要的一項(xiàng)工程，其對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有安全支撐的作用，不論是在礦體開采，還是在建筑施工當(dāng)中，安全工程都是非常重要的，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與安全工程的融合，已經(jīng)體現(xiàn)出越來越明顯的趨勢(shì)。基于此，本文首先對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行了簡要分析，然后介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的基本構(gòu)成，最后分析了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在安全工程中的具體應(yīng)用，希望可以對(duì)相關(guān)工作起到一定助推功用。

安全工程；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠通過三維動(dòng)態(tài)實(shí)景對(duì)顯示環(huán)境進(jìn)行真實(shí)反映，而人可以通過對(duì)現(xiàn)實(shí)環(huán)境的虛擬，進(jìn)行符合現(xiàn)實(shí)需求的各種行為。通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以對(duì)安全工程中各種常見的問題進(jìn)行模擬，讓人從中體驗(yàn)面臨事故問題的緊張感，以及作出正確的反應(yīng)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在安全工程中的應(yīng)用，有助于快速提高安全工程的整體水平，為相關(guān)行業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)并非是一種獨(dú)立技術(shù)，其是多種技術(shù)的集合體，將圖形技術(shù)、跟蹤技術(shù)、廣角立體顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、語音技術(shù)等有效進(jìn)行統(tǒng)一，使其能夠?yàn)榱四骋还δ艿膶?shí)現(xiàn)發(fā)揮作用。就目前的實(shí)際情況而言，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)、娛樂以及航天等領(lǐng)域使用較多。比如在醫(yī)學(xué)方面，可以通過模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，讓醫(yī)生練習(xí)某些手術(shù)的操作流程。在娛樂方面，可以開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)類游戲，讓玩家有更加真實(shí)的游戲體驗(yàn)。

2　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成

就當(dāng)前常規(guī)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)而言，其構(gòu)成主要是由效果發(fā)生器、實(shí)景仿真器、應(yīng)用系統(tǒng)以及幾何構(gòu)造系統(tǒng)這幾個(gè)部分組成的。效果發(fā)生器是虛擬環(huán)境與人進(jìn)行交互的接口，能夠?qū)崿F(xiàn)各類虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的輸出，如耳機(jī)、顯示器等，此外還囊括了手指動(dòng)作輸入器、方位探測(cè)器等。實(shí)景仿真器是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的核心部分，其主要任務(wù)是對(duì)效果發(fā)生器所產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行接收或是發(fā)送。而應(yīng)用系統(tǒng)主要是軟件部分，其對(duì)虛擬出來的具體內(nèi)容進(jìn)行一個(gè)具體的描述，包括了動(dòng)態(tài)仿真的邏輯、結(jié)構(gòu)以及其相互之間的關(guān)系。幾何構(gòu)造系統(tǒng)能夠?qū)Ψ抡鎸?duì)象進(jìn)行物理層面的描述，如對(duì)象的顏色、外觀、位置以及形狀等。

3　安全工程中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

3.1安全預(yù)防分析

在安全工程中，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行安全預(yù)防是最為主要的一項(xiàng)工作。在不同的行業(yè)中，可能出現(xiàn)的安全事故是不一樣的，以此利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所需面對(duì)的對(duì)象也是不同的。比如，在建筑行業(yè)中，其容易出現(xiàn)的安全事故就是觸電事故、高處墜落、坍塌、機(jī)械傷害等。而在煤礦行業(yè)中，容易出現(xiàn)的安全事故就是火災(zāi)、瓦斯爆炸、粉塵爆炸、頂板冒落等。這些安全事故的存在，給相關(guān)行業(yè)的發(fā)展造成了很大的危害。所以，可以借用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)安全工程進(jìn)行安全預(yù)防，以將安全事故控制在萌芽狀態(tài)。首先，可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)安全事故的發(fā)生場(chǎng)景進(jìn)行模擬，明確其發(fā)生過程及其中存在的問題。其次，根據(jù)結(jié)果，設(shè)定對(duì)應(yīng)的安全事故預(yù)防方案。最后，對(duì)安全事故預(yù)防方案進(jìn)行虛擬，明確其實(shí)際的安全預(yù)防效果，以便不斷對(duì)其進(jìn)行完善和改進(jìn)。

3.2安全事項(xiàng)解決

在實(shí)際的工程當(dāng)中，往往會(huì)存在不少的安全事項(xiàng)需要進(jìn)行解決，但是往往會(huì)出現(xiàn)疏漏的情況，結(jié)果就導(dǎo)致安全風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)。所以，在實(shí)際的安全工程中，可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)安全事項(xiàng)進(jìn)行虛擬仿真，對(duì)其整個(gè)過程進(jìn)行模擬，明確其中可能出現(xiàn)的各種問題，將安全事項(xiàng)落實(shí)過程中的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行防護(hù)，確保其能夠取得預(yù)期效果。比如，在建筑行業(yè)中，安全工程的主要事項(xiàng)會(huì)涉及到風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、事故應(yīng)急處理等，這就可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行模擬，熟練這一流程。再比如在煤礦行業(yè)中，其安全工程的主要事項(xiàng)涉及到人員疏散、防火、瓦斯抽放等，這也可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)事項(xiàng)流程進(jìn)行模擬，使其在實(shí)際運(yùn)用中能夠有效。

3.3安全事故分析

安全事故不可避免，在出現(xiàn)安全事故的時(shí)候，不能一味的推卸責(zé)任，或者是想掩蓋事實(shí)。此時(shí)應(yīng)該正確面對(duì)安全事故，用更加積極的眼光對(duì)待安全事故，從中吸取教訓(xùn)，用在以后的相關(guān)工作中。在安全事故出現(xiàn)后，可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行還原，切實(shí)將事故發(fā)生的整個(gè)過程重新再現(xiàn)出來，以此明確事故發(fā)生的起源、過程以及最后的結(jié)果。不僅如此，還可以在仿真事故過程的基礎(chǔ)上，建立相關(guān)的事故安全模型，通過模型演化得出安全事故的變化規(guī)律，以此找出其中的關(guān)鍵點(diǎn)，然后針對(duì)性地設(shè)置事故處理方案，以便能夠及時(shí)解決安全事故，將其后期影響危害控制在最小范圍內(nèi)。

3.4安全人員培訓(xùn)

在安全工程中，安全人員是展開工作的重要基礎(chǔ)，但是目前大多數(shù)安全人員都沒有經(jīng)歷過專業(yè)培訓(xùn)，導(dǎo)致安全工作的展開存在不少局限的地方。所以，必須要加強(qiáng)對(duì)安全人員的培訓(xùn)工作，使其能夠切實(shí)符合安全工程的實(shí)際要求。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以對(duì)各種安全事故場(chǎng)景進(jìn)行模擬，讓安全人員通過相關(guān)穿戴設(shè)備融入到虛擬場(chǎng)景之中，對(duì)這些虛擬安全事故場(chǎng)景作出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。不僅如此，還可以通過系統(tǒng)聯(lián)機(jī)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)安全人員的交互培訓(xùn)，使其共同面對(duì)某一虛擬安全場(chǎng)景，強(qiáng)化其團(tuán)隊(duì)合作能力，提升安全工作水平。

4　結(jié)語

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展，給了其他行業(yè)更多的可能性。對(duì)于安全工程而言，需要加強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在安全工程中的應(yīng)用，從事項(xiàng)處理、事故分析以及人員培訓(xùn)等方面，切實(shí)將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用于安全工程，促使安全工程不斷進(jìn)步。

［1］呂治國，閆琪.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑工程安全管理中的應(yīng)用［J］.建筑安全，2009，04：58-60.

［2］陳磊.分析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其在采礦工程中的應(yīng)用［J］.內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2014，02：40-41.

劉方奎（1993.03—）男，貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院2012級(jí)安全工程本科（1）班。

指導(dǎo)老師：張輝

TP391.9

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1003-5168（2015）-12-0091-1