CN107489446A - 一种灾后矿井逃生训练控制系统 - Google Patents

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童敏明
纪明玉
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    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F11/00—Rescue devices or other safety devices, e.g. safety chambers or escape ways

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  • Mining & Mineral Resources (AREA)
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Abstract

本发明公开一种灾后矿井逃生训练控制系统，主要由主控制器、3D视频控制器、模拟走步电机驱动器、鼓风机驱动器和音响信号控制器、矿井巷道GIS系统、人体运动传感器、脑意识探测器和训练评分控制器构成。该发明的灾后矿井逃生训练控制系统采用虚拟现实技术，模拟矿井恶劣环境，通过屏幕模拟显示矿井巷道，使训练者模拟在矿井环境中根据掌握的巷道路径选择逃生方向。该训练平台可以有效训练下井矿工熟悉井下巷道，训练在灾后环境中的自主逃生能力，对减少矿难的人员伤亡具有重要的应用价值。

Description

一种灾后矿井逃生训练控制系统
技术领域
本发明涉及一种煤矿模拟训练系统，特别是一种灾后矿井逃生训练控制系统。
背景技术
井下由于工作环境复杂，影响因素较多，矿井作业危险性高，应对矿井发生事故后的救援工作，除了抢险救援外，对下井矿工进行逃生能力的训练是非常必要的工作。但是长期以来，这方面的工作仅仅停留在教育层次，缺乏相应的技术支持，不利于下井矿工尽快熟悉井下环境，应对突发事故进行逃生。
发明内容
为了解决灾后矿井人员逃生能力的训练问题，本发明在十三五国家重点研发计划课题“煤矿重大灾害紧急逃生引导系统的研究2016YFC0801807”的资助下，提出了一种灾后矿井逃生训练平台系统。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种灾后矿井逃生训练控制系统，包括主控制器、3D视频控制器、模拟走步电机驱动器、鼓风机驱动器、音响信号控制器、训练评分控制器、矿井巷道GIS系统、人体运动传感器和脑意识探测器，矿井巷道GIS系统、人体运动传感器和脑意识探测器的输出接主控制器的输入端；主控制器的输出分别接3D视频控制器、模拟走步电机驱动器、鼓风机驱动器、音响信号控制器和训练评分控制器；
所述的矿井巷道GIS系统，是一种地理信息系统，包含矿井巷道的分布图，可以给主控制器提供矿井巷道的信息，根据此信息，可以模拟训练者行走的巷道方向和路径；
所述的人体运动传感器，是固定在训练者腿部的振动传感器，可以检测训练者的运动状态，以便根据运动状态在屏幕显示巷道前移的环境；
所述的脑意识探测器是一种脑电信号采集装置，是训练者所带头盔上的装置，可以探测训练者的脑电波，分辨训练者行走在巷道分叉口前进方向的选择；
所述的3D视频控制器，可以根据矿井巷道GIS系统提供的巷道地理信息，产生模拟矿井巷道的3D 影像；
所述的模拟走步电机驱动器，是一种减速电机的驱动器，用于取得滑动的模拟地面，根据训练者的行走运动探测信号自动滑动，使训练者行走时保持原地状态；
所述的训练评分控制器，是根据训练者走出矿井的时间进行评分的数字显示驱动装置；
所述的鼓风机驱动器，是鼓风电机取得器；
所述的音响信号控制器，可以控制主控制器存储的各种灾后矿井环境中的水流声、顶板垮落变形等音响信号。
本发明的有益效果是：
可以通过矿井模拟环境，使训练者熟悉矿井巷道环境，培养灾后矿井的逃生能力，提高井下工作人员的安全保障。
附图说明
图1是本发明的灾后矿井逃生训练控制系统示意图。
图中：1—主控制器、2—3D视频控制器、3—模拟走步电机驱动器、4—鼓风机驱动器、5—音响信号控制器、6—训练评分控制器、7—矿井巷道GIS系统、8—人体运动传感器、9—脑意识探测器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明
在图1中示出一种灾后矿井逃生训练控制台系统，由主控制器1、3D视频控制器2、模拟走步电机驱动器3、鼓风机驱动器4、音响信号控制器5、训练评分控制器6、矿井巷道GIS系统7、人体运动传感器 8和脑意识探测器9构成。矿井巷道GIS系统7、人体运动传感器8和脑意识探测器9的输出接主控制器1 的输入端；主控制器1的输出分别接3D视频控制器2、模拟走步电机驱动器3、鼓风机驱动器4、音响信号控制器5和训练评分控制器6。
所述的矿井巷道GIS系统7，是一种地理信息系统，包含矿井巷道的分布图，可以给主控制器提供矿井巷道的信息，根据此信息，可以模拟训练者行走的巷道方向和路径；
所述的人体运动传感器8，是固定在训练者腿部的振动传感器，可以检测训练者的运动状态，以便根据运动状态在屏幕显示巷道前移的环境；
所述的脑意识探测器9是一种脑电信号采集装置，是训练者所带头盔上的装置，可以探测训练者的脑电波，分辨训练者行走在巷道分叉口前进方向的选择；
所述的3D视频控制器2，可以根据矿井巷道GIS系统提供的巷道地理信息，产生模拟矿井巷道的3D 影像；
所述的模拟走步电机驱动器3，是一种减速电机的驱动器，用于取得滑动的模拟地面，根据训练者的行走运动探测信号自动滑动，使训练者行走时保持原地状态；
所述的训练评分控制器6，是根据训练者走出矿井的时间进行评分的显示驱动装置；
所述的鼓风机驱动器4，是鼓风电机取得器；
所述的音响信号控制器5，可以控制主控制器存储的各种灾后矿井环境中的水流声、顶板垮落变形等音响信号。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种灾后矿井逃生训练控制系统，其特征在于：包括主控制器、3D视频控制器、模拟走步电机驱动器、鼓风机驱动器、音响信号控制器、训练评分控制器、矿井巷道GIS系统、人体运动传感器和脑意识探测器，矿井巷道GIS系统、人体运动传感器和脑意识探测器的输出接主控制器的输入端；主控制器的输出分别接3D视频控制器、模拟走步电机驱动器、鼓风机驱动器、音响信号控制器和训练评分控制器；
所述的矿井巷道GIS系统，是一种地理信息系统，包含矿井巷道的分布图，可以给主控制器提供矿井巷道的信息，根据此信息，可以模拟训练者行走的巷道方向和路径；
所述的人体运动传感器，是固定在训练者腿部的振动传感器，可以检测训练者的运动状态，以便根据运动状态在屏幕显示巷道前移的环境；
所述的脑意识探测器是一种脑电信号采集装置，是训练者所带头盔上的装置，可以探测训练者的脑电波，分辨训练者行走在巷道分叉口前进方向的选择；
所述的3D视频控制器，可以根据矿井巷道GIS系统提供的巷道地理信息，产生模拟矿井巷道的3D影像；
所述的模拟走步电机驱动器，是一种减速电机的驱动器，用于取得滑动的模拟地面，根据训练者的行走运动探测信号自动滑动，使训练者行走时保持原地状态；
所述的训练评分控制器，是根据训练者走出矿井的时间进行评分的数字显示驱动装置；
所述的鼓风机驱动器，是鼓风电机取得器；
所述的音响信号控制器，可以控制主控制器存储的各种灾后矿井环境中的水流声、顶板垮落变形等音响信号。
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