事故模拟仿真技术分析与事故隐患排查预防平台建设

事故模拟仿真技术分析与事故隐患排查预防平台建设

胡京艳

山西煤矿矿用安全产品检验中心

胡京艳

摘要：科学手段发现事故隐患和事故原因，引导管理者用科学的方法发现隐患及监控重大危险源，成为煤矿安全工作行之有效的预防宝典。本文就事故模拟仿真技术分析与事故隐患排查预防平台建设进行分析研究。

关键词：事故模拟；仿真技术；事故隐患；排查；预防

近年来，我国每年因为事故所造成的经济损失非常严重，就事故模拟仿真技术分析与事故隐患排查预防平台应用情况来看，再提升相关人员安全主观意识方面取得了显著的效果，下面就该平台创建进行总结分析。

一、创建目标

1、生动、直观再现事故经过，为行政执法机关提供技术分析支持。2、可以在事故调查处理过程中，为事故原因的定性定量分析提供科学技术手段，查清事故的真实原因，制定科学合理的事故防范措施，防止同类事故的重复发生。3、预防为主，可以建立事故隐患排查和重大危险源的模拟仿真，对危险源和隐患未排查引起的事故进行模拟再现，加大隐患排查力度，提高隐患排查能力。4、为大型设备操作人员提供仿真操作平台，误操作哪些会引起怎样的事故，是特殊工种培训考核的重要依据，是提高人员操作水平的重要手段。5、对开展重大危险源辨识和职业危害监和控，具有积极意义。

二、主要创建内容

总体建设思路：依托省级技术支撑中心，建立由省局及各分局、矿山安全实验室、检测检验技术服务机构、大专院校及科研机构、各煤矿职能部门组成的综合平台，建立事故模拟运行资料库，技术专家库，通过制度保障，实现煤矿安全监管部门对辖区内煤矿事故隐患排查到位，对事故征兆结果的模拟实现，以期达到有效预防重大事故的发生。

充分利用虚拟仿真突破时空的特质，强化培训效果，提供培训效率；真正实现对煤矿各级技能人才培养低成本、高效率、低能耗、无污染的培训训练效果。进一步完善各种考评体系，建设高素质安全、技能培训梯队，切实的提高矿工的实践能力和安全意识及行为能力。

（一）硬件设施建设

采用计算机三维图形实时渲染技术，达到身临其境的效果，以交互式的方式实现互动教学，充分体现直观性、参与性的特点。1、系统特性：仿真再现将矿井还原再现到电脑上，矿井形于‘指掌’间。真实的工业广场、洗煤车间、井下巷道、机电硐室、采/掘工作面…应有尽有。生动直观系统采用全三维数字模型表达对象，可以将井下设备、巷道及运行情况360度全剖面。2、人机交互式：视口与操作互动，所见即所得，所得及所见。检索灵动，导航自由，实现了交互式的教学模式。建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行三维虚拟仿真应用的关键，而要建立一个完整的虚拟现实系统，首先要做的是制订一个切实可行的3D立体投影系统，它能够涵盖用户更多的视野范围提供更好的沉浸感，给予用户对虚拟设备及仿真环境等比的视觉感知与临场体现，是一种支持多用户的多投影面曲面显示系统，具有更好的沉浸感和扩展性，实现数字图像边缘融合与无缝拼接、数据同步、通道间的色彩与亮度平衡等关键技术。

前者采用的主要技术是多通道的几何曲面矫正和边缘融合技术。3D视景系统主要是三维显示硬件系统的集成应用。显示系统硬件是三维虚拟仿真培训中心建设中重要的一环。作为3D/VR图形显示输出系统，其核心部分目前较流行的是立体版的高亮度投影显示系统，它将图形工作站生成的高分辨率3D/VR场景以大幅立体投影的方式显示出来，让要交互的三维虚拟世界高度逼真地浮现于参与者的眼前，从而提供一个团体式参与，集体观看，具有高度临场感的投入型虚拟人工环境，并结合必要的外部设备(如数据手套、自由度位置跟踪系统或其他交互设备)，参与者可从不同的角度和方位自由地进行交互、操纵，实现三维虚拟世界的实时交互和漫游。

（二）提高事故隐患排查能力

增加事故隐患模拟仿真系统建设，对煤矿提出的事故隐患进行分析，并进行隐患导致结果事故模拟再现，为排查工作提供科学有力的实证。

（三）提高应急救援能力

根据事故模拟仿真平台发现事故隐患，确定科学的事故防范措施，制定针对强的应急救援预案，增强应急救援能力。

（四）提高人员培训效果

增加模拟仿真重大危险岗位、重大危险事故仿真模拟系统，低成本、低风险、高效能的对一线矿工进行“身临其境”式的培训。G

（五）事故模拟数据库建设

为了适应平台需求，中心现有的煤矿设备、事故模型数据库还需进一步完善，要加大全自动化新兴大型设备的模型数据库建设，增加大型设备操作运行动画设计及模拟程序的设计。

（六）建立事故专家库，发挥专家团队作用

增加事故关键问题研讨平台系统，对煤矿提出的隐患问题，提出解决方案，制定科学有效的防范措施。

（七）制度建设

为保证平台的建设水平以及建成后的顺利运行，计划制定以下制度规范：制订《事故模拟仿真和物证溯源技术平台管理办法》。

确定平台是事故调查分析的重要支撑平台，具体应对支撑平台的运行模式和操作方法进行规范；对管理部门、技术服务机构、煤矿企业在支撑平台中的地位、作用、职责提出明确要求。制订《事故模拟仿真流程管理办法》、制订《事故专家库专家管理及遴选办法》等管理办法。

三、组织运行模式

平台建设完成后，其管理与运行将遵循以下原则：1、平台在业务上接受省级安全生产监管部门的直接领导，在技术上接受国家安全生产生产监督管理局的指导；2、接受各级安监部门的委托，在其职责范围内开展有事故模拟仿真、隐患排查等技术支持工作；3、省级安监部门负责制定有关行为规范和工作程序；并对本省支撑中心的运行情况进行定期评估；4、研发团队应达到一定的水平，并且定期参加国家或地方组织的专业技能培训和知识更新培训；5、实行横向联系、上下沟通的运行机制。另外，平台建设单位要建立安全监管部门、大专院校、煤矿企业和技术支撑平台的有效运行方案，确实发挥好有效发现问题、解决问题的桥梁作用。

四、预期目标、成果

平台的建成将会大大提高事故的结案率，通过客观、真实地再现事故经过，为安全生产监管执法和事故调查提供科学、客观的证据；有效保障准确判定事故原因，及时制定防范措施；平台的建成将会大大提高事故的透明度，接受社会监督，是连接行政执法机构和社会公众的有效途径；事故模拟仿真技术鲜明、直观、生动，警示作用突出，对有效减少事故发生发挥重要作用。

五、经济与社会效益分析

目前我国煤矿百万吨死亡率虽然有了明显的改善，安全生产形势也有所好转，但安全监管工作仍然任重道远，事故模拟仿真和物证溯源平台的建设将大大提高事故调查分析取证的技术支撑力量。利用科学创新的方法提高政府和企业的事故管理能力，缓解安全生产事故所造成的压力。通过事故模拟仿真现身说法，加强安全生产意识，铭记安全生产教训，杜绝侥幸心理，社会效益显著。

综上研究，可见：加强事故模拟仿真平台与事故隐患排查预防平台建设可以有效地预防重大事故，保护人民群众生命和财产安全，促进社会和经济的可持续发展，其社会和经济效益十分显著。

参考文献：

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