基于虛擬煤礦事故救援訓練系統(tǒng)設計與實現

　在爆炸的過程中，爆炸產生的煙霧的顏色是隨著時間而時刻變化的。因此對爆炸混合物顏色的處理是十分重要的。根據常識，爆炸開始時爆炸混合物的顏色應該以霧狀的銀白色為主，隨后變?yōu)殚冱S色，最后紅色成為主要顏色。隨著時間的推移，火焰的顏色應該逐漸變黃、變灰，最后變黑。圖2所示為瓦斯爆炸顏色的漸變過程。剛剛開始時以銀白色為主，隨后變?yōu)殚冱S色，最后紅色成為主要顏色。

　　3．2虛擬煤礦事故救援訓練系統(tǒng)設計

　　救援訓練系統(tǒng)主要是采用人工智能技術對訓練者給以指導的。

　　虛擬煤礦事故救援系統(tǒng)包括：基本訓練模塊，專家知識模塊，指導決策模塊和訓練評估模塊。其各個部分功能定義如下：

　　基本訓練模塊。該模塊主要是完成對隊員的基本訓練。該模塊負責記錄每個隊員的靜態(tài)信息：如隊員的職位，喜好害怕等信息，和每個隊員在訓練過程中的動態(tài)信息：如隊員已經完成的任務，所獲得的經驗，獎勵，懲罰，所消耗的體力，所剩余的生命力值等動態(tài)信息。通過這些來反饋隊員的生理、心理狀態(tài)及受培訓的程度，并將其設置相對應的值。然后評估模塊通過…個最低評估標準來評判隊員的訓練程度、隊員是否訓練合格。對于合格的隊員表示攻關成功，隊員的各種分值相應的增減，并可以進入下一階段的訓練中。在本系統(tǒng)中，根據煤礦每一種事故發(fā)生嚴重程度分為4個關卡，每個關卡多有評分系統(tǒng)，可以根據隊員闖關的表現情況進行打分，使隊員在攻關的艱難過程中，磨練斗志，培養(yǎng)技能，提高自己的能力。隨著攻關難度的增加，事故的嚴重程度越復雜，隊員都有可能因傷失生命而導致攻關進程終止。

　　因此，隊員必須學會保存生命力，盡可能減少傷亡。專家知識模塊。該模塊包括訓練者完成所有任務所必須掌握的基本知識庫和專家決策知識庫。專家決策知識庫內容主要是從處理煤礦事故有豐富實踐經驗的專家工作中提煉而成的。包括：避災路線的確定；逃生線路的確定；選擇救援措施等。它為指導決策提供依據。

　　指導決策模塊。該模塊是救援訓練系統(tǒng)中的核心模塊。它負責提供指導策略。如隊員在訓練過程中的糾錯提示、幫助提示、評估提示等等。它通過對當前隊員所處的事故類型和事故嚴重程度進行分析，在專家知識決策庫的基礎上，給出最佳救援方案。當然隊員既可以參照指導決策也可以依據自己的經驗做出決策。

　　訓練評估模塊。對訓練結果的一個近似的客觀估計和評價，即訓練效果。最低的評估要求是被訓練的救護隊員的生命值大于零，即活著離開事故現場。對于救護隊員活著離開事故現場是通過借助訓練時間長短、基本訓練模塊的隊員的心理生理狀態(tài)等一些動態(tài)信息以及專家知識模塊和決策指導模塊的最佳逃生或救援路線結合得出綜合評估結果。

　　本文是：t,~OpenGL與Vc++相結合在Windows平 臺上實現基于C／S結構下的虛擬煤礦事故救援游戲式訓練系統(tǒng)。用戶可以對整個場景虛擬瀏覽和自動漫游，也可以對整個煤礦事故救援訓練過程進行交互控制。

　　應用OpenGL的系統(tǒng)配置和Visual c++編譯器的設置：動態(tài)鏈接庫 ：GLU32 DLL、OPENGL32 DLL (放 到C：＼WINDOWS目錄＼system32) 頭文件：GL．H、GLAUX．H、GLU．H (放到 C：WrogramFileskM icrosoft Visual Studio＼VC98klnclude＼GL) 庫文件 ：GLAUX LIB、GLU32．LIB、OPENGL32．LIB(放~ljC：Wrogram FileskMicrosoft Visual Studio＼VC98~IB) 打開菜單Project＼Settmgs，在彈出的對話框中選擇Link標簽，在Object~Libaray Modules--欄 中增)JHGLU32 LIB、 0PENGL32．LIB這兩個文件。

用戶在場景中用替身(Avatar)表示，在進入游戲訓練時，用戶可 以選擇一個空閑的Player作為 自己的替身，在每一個場景需要選擇相應的裝備，執(zhí)行相應的操作，并獲得相應的積分何扣分，完成訓練的目的。圖3所示是對煤礦火災事故救援訓練場景的模擬過程：發(fā)現火災一接警調度一滅火過程。首先是被訓練隊員發(fā)現火災，并向上級報告火災情況(發(fā)生地點、氣體、溫度、通風設施、巷道破壞情況等)。然后根據指揮，開展救援行動。

　　4 結束語

　　虛擬煤礦事故救援訓練是對救援訓練過程的仿真，目的在于使救護隊員在計算機提供的虛擬環(huán)境中熟練掌握救援技術。通過過程仿真，重現煤礦事故現場，表現給救護隊員一個逼真的三維視景環(huán)境，猶如身臨其境，沉浸在煤礦事故的虛擬環(huán)境中。而且虛擬煤礦救援訓練系統(tǒng)把游戲與教育練相結合，寓教于樂、寓訓于樂，極大地提高了隊員的想象力，激發(fā)學員的學習興趣，強化學習效果，使隊員在游戲中提高能力，在訓練中體驗快樂。