虛擬礦井生產(chǎn)仿真系統(tǒng)的分析與設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-22 03:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 虛擬礦井生產(chǎn)仿真系統(tǒng)的人機界面，能夠在各子系統(tǒng)之間導航。3) 系統(tǒng)能夠模擬煤礦工人入井過程，并有相關(guān)的入井安全教育，并伴有語音提示和介紹。4) 系統(tǒng)能夠模擬煤礦采煤工作面采煤工藝流程，能夠進行采煤機、液壓支架關(guān)鍵設(shè)備操作模擬訓練，并伴有語音提示和文字提示。5) 系統(tǒng)能夠模擬礦井井下通風系統(tǒng)風流路線、排水系統(tǒng)路線和運煤系統(tǒng)路線。6) 系統(tǒng)模擬各種災(zāi)害發(fā)生后的逃生路線。7) 系統(tǒng)提供井下主要設(shè)備、設(shè)施的三維模型及擺放位置。根據(jù)以上對系統(tǒng)的功能需求分析，設(shè)計礦井生產(chǎn)虛擬仿真系統(tǒng)的總體框架如圖1所示。 圖1 礦井生產(chǎn)虛擬仿真系統(tǒng)總體架構(gòu)圖下面對圖1系統(tǒng)框架中各個組成部分進行詳述：1)系統(tǒng)三維模型庫。虛擬環(huán)境的建立首先要對環(huán)境中的物件進行三維建模與造型。礦井系統(tǒng)三維模型庫是實現(xiàn)礦井生產(chǎn)系統(tǒng)虛擬可視化、生成系統(tǒng)靜態(tài)虛擬場景的基礎(chǔ)，它包括礦井系統(tǒng)中涉及到的典型設(shè)備和井上、井下場景和虛擬角色，由三維建模工具構(gòu)建生成。2）虛擬仿真子系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的核心，它有3個部分組成：①虛擬控制臺。虛擬控制臺為操作員提供了一個控制虛擬礦井系統(tǒng)的人機界面。②虛擬礦井場景。根據(jù)操作員的操作，在虛擬礦井場景中能夠顯示出礦井生產(chǎn)流程工藝的仿真過程。③交互仿真平臺。動態(tài)交互提供了支撐平臺。它為用戶與虛擬管道系統(tǒng)之間的動態(tài)交互提供了支撐平臺，該系統(tǒng)中利用Virtools工具完成。3礦井生產(chǎn)虛擬仿真系統(tǒng)需求UML建模3．1用例建模用例圖是由軟件需求分析到最終實現(xiàn)的第一步，它描述人們希望如何使用一個系統(tǒng)。即用例是對目標系統(tǒng)的業(yè)務(wù)過程的描述。對于礦井生產(chǎn)虛擬仿真系統(tǒng)進行用例建模，首先確定系統(tǒng)邊界為虛擬仿真子系統(tǒng)，然后根據(jù)系統(tǒng)邊界確定用例圖的角色，包括操作人員和三維模型庫。通過對用戶需求的分析，建立的用例圖如圖2所示。圖2 礦井生產(chǎn)虛擬仿真系統(tǒng)用例圖在該仿真系統(tǒng)中，最主要的用例是礦井漫游，其描述的場景、事件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包含內(nèi)容
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