基于虛擬煤礦事故救援訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　在爆炸的過程中，爆炸產(chǎn)生的煙霧的顏色是隨著時(shí)間而時(shí)刻變化的。因此對(duì)爆炸混合物顏色的處理是十分重要的。根據(jù)常識(shí)，爆炸開始時(shí)爆炸混合物的顏色應(yīng)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(shí)間的推移，火焰的顏色應(yīng)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(shí)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(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　救援訓(xùn)練系統(tǒng)主要是采用人工智能技術(shù)對(duì)訓(xùn)練者給以指導(dǎo)的。

　　虛擬煤礦事故救援系統(tǒng)包括：基本訓(xùn)練模塊，專家知識(shí)模塊，指導(dǎo)決策模塊和訓(xùn)練評(píng)估模塊。其各個(gè)部分功能定義如下：

　　基本訓(xùn)練模塊。該模塊主要是完成對(duì)隊(duì)員的基本訓(xùn)練。該模塊負(fù)責(zé)記錄每個(gè)隊(duì)員的靜態(tài)信息：如隊(duì)員的職位，喜好害怕等信息，和每個(gè)隊(duì)員在訓(xùn)練過程中的動(dòng)態(tài)信息：如隊(duì)員已經(jīng)完成的任務(wù)，所獲得的經(jīng)驗(yàn)，獎(jiǎng)勵(lì)，懲罰，所消耗的體力，所剩余的生命力值等動(dòng)態(tài)信息。通過這些來反饋隊(duì)員的生理、心理狀態(tài)及受培訓(xùn)的程度，并將其設(shè)置相對(duì)應(yīng)的值。然后評(píng)估模塊通過…個(gè)最低評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)判隊(duì)員的訓(xùn)練程度、隊(duì)員是否訓(xùn)練合格。對(duì)于合格的隊(duì)員表示攻關(guān)成功，隊(duì)員的各種分值相應(yīng)的增減，并可以進(jìn)入下一階段的訓(xùn)練中。在本系統(tǒng)中，根據(jù)煤礦每一種事故發(fā)生嚴(yán)重程度分為4個(gè)關(guān)卡，每個(gè)關(guān)卡多有評(píng)分系統(tǒng)，可以根據(jù)隊(duì)員闖關(guān)的表現(xiàn)情況進(jìn)行打分，使隊(duì)員在攻關(guān)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(guān)難度的增加，事故的嚴(yán)重程度越復(fù)雜，隊(duì)員都有可能因傷失生命而導(dǎo)致攻關(guān)進(jìn)程終止。

　　因此，隊(duì)員必須學(xué)會(huì)保存生命力，盡可能減少傷亡。專家知識(shí)模塊。該模塊包括訓(xùn)練者完成所有任務(wù)所必須掌握的基本知識(shí)庫(kù)和專家決策知識(shí)庫(kù)。專家決策知識(shí)庫(kù)內(nèi)容主要是從處理煤礦事故有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專家工作中提煉而成的。包括：避災(zāi)路線的確定；逃生線路的確定；選擇救援措施等。它為指導(dǎo)決策提供依據(jù)。

　　指導(dǎo)決策模塊。該模塊是救援訓(xùn)練系統(tǒng)中的核心模塊。它負(fù)責(zé)提供指導(dǎo)策略。如隊(duì)員在訓(xùn)練過程中的糾錯(cuò)提示、幫助提示、評(píng)估提示等等。它通過對(duì)當(dāng)前隊(duì)員所處的事故類型和事故嚴(yán)重程度進(jìn)行分析，在專家知識(shí)決策庫(kù)的基礎(chǔ)上，給出最佳救援方案。當(dāng)然隊(duì)員既可以參照指導(dǎo)決策也可以依據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)做出決策。

　　訓(xùn)練評(píng)估模塊。對(duì)訓(xùn)練結(jié)果的一個(gè)近似的客觀估計(jì)和評(píng)價(jià)，即訓(xùn)練效果。最低的評(píng)估要求是被訓(xùn)練的救護(hù)隊(duì)員的生命值大于零，即活著離開事故現(xiàn)場(chǎng)。對(duì)于救護(hù)隊(duì)員活著離開事故現(xiàn)場(chǎng)是通過借助訓(xùn)練時(shí)間長(zhǎng)短、基本訓(xùn)練模塊的隊(duì)員的心理生理狀態(tài)等一些動(dòng)態(tài)信息以及專家知識(shí)模塊和決策指導(dǎo)模塊的最佳逃生或救援路線結(jié)合得出綜合評(píng)估結(jié)果。

　　本文是：t,~OpenGL與Vc++相結(jié)合在Windows平 臺(tái)上實(shí)現(xiàn)基于C／S結(jié)構(gòu)下的虛擬煤礦事故救援游戲式訓(xùn)練系統(tǒng)。用戶可以對(duì)整個(gè)場(chǎng)景虛擬瀏覽和自動(dòng)漫游，也可以對(duì)整個(gè)煤礦事故救援訓(xùn)練過程進(jìn)行交互控制。

　　應(yīng)用OpenGL的系統(tǒng)配置和Visual c++編譯器的設(shè)置：動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù) ：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(kù)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(duì)話框中選擇Link標(biāo)簽，在Object~Libaray Modules--欄 中增)JHGLU32 LIB、 0PENGL32．LIB這兩個(gè)文件。

用戶在場(chǎng)景中用替身(Avatar)表示，在進(jìn)入游戲訓(xùn)練時(shí)，用戶可 以選擇一個(gè)空閑的Player作為 自己的替身，在每一個(gè)場(chǎng)景需要選擇相應(yīng)的裝備，執(zhí)行相應(yīng)的操作，并獲得相應(yīng)的積分何扣分，完成訓(xùn)練的目的。圖3所示是對(duì)煤礦火災(zāi)事故救援訓(xùn)練場(chǎng)景的模擬過程：發(fā)現(xiàn)火災(zāi)一接警調(diào)度一滅火過程。首先是被訓(xùn)練隊(duì)員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，并向上級(jí)報(bào)告火災(zāi)情況(發(fā)生地點(diǎn)、氣體、溫度、通風(fēng)設(shè)施、巷道破壞情況等)。然后根據(jù)指揮，開展救援行動(dòng)。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　虛擬煤礦事故救援訓(xùn)練是對(duì)救援訓(xùn)練過程的仿真，目的在于使救護(hù)隊(duì)員在計(jì)算機(jī)提供的虛擬環(huán)境中熟練掌握救援技術(shù)。通過過程仿真，重現(xiàn)煤礦事故現(xiàn)場(chǎng)，表現(xiàn)給救護(hù)隊(duì)員一個(gè)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(xùn)練系統(tǒng)把游戲與教育練相結(jié)合，寓教于樂、寓訓(xùn)于樂，極大地提高了隊(duì)員的想象力，激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果，使隊(duì)員在游戲中提高能力，在訓(xùn)練中體驗(yàn)快樂。