基于虚拟现实技术的井喷抢险模拟平台开发

作     者：王凯凯 张涛 李玉梅 胡旭光 WANG Kai-kai;ZAHNG Tao;LI Yu-mei;HU Xu-guang

作者机构：北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室北京100101 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100101 中国石油井控应急救援响应中心四川广汉618300 

出 版 物：《计算机仿真》 (Computer Simulation)

年 卷 期：2024年第41卷第1期

页      面：502-507页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金青年项目(52104001) 北京信息科技大学重点研究培育项目(2121YJPY220) 北京市教委一般项目(KM202111232004) 中国石油天然气集团有限公司-中国石油大学(北京)战略合作科技专项(ZLZX2020-03) 

主　　题：虚拟现实 井喷着火 沉浸式训练 救援距离 安全救援 

摘      要：井喷着火抢险作业的培训模式普遍存在着实地模拟危险性高、视频教学经验积累慢的缺点。有必要开发一个不受时间和场地限制的虚拟现实(Virtual Reality,VR)培训平台。利用Unity3D引擎搭建虚拟井场环境,使用粒子表面渲染和粒子系统实现井喷着火效果模拟,并建立多点源火焰热辐射模型,动态计算人员受到的热辐射伤害,以不同热辐射伤害等级划定安全范围。同时基于分层式复合碰撞体实现救援设备的人机交互和结果事件响应,完成一体化救援流程。结果表明:井喷着火时,安全距离应在70米以上;随着火焰倾角增加,最大安全距离都会向火焰倾向方向不同程度增大,最小安全距离会向火焰倾向的反方向不同程度减小。上述平台的开发建立,对安全救援作业有一定的借鉴意义。