摘要：随着人们对煤矿安全生产工作重要性认识的不断提高，做好煤矿安全生产工作，推进本质安全型矿井建设显得尤为重要。根据相关数据的分析，不安全的人类行为是事故的主要原因。由于井下工人的安全意识较低，不良的安全习惯是所有事故的常见原因。为此，该系统从培训和教育服务入手，利用3D仿真技术收集采矿工程、安全科技、虚拟现实技术、现代仿真技术、计算机科学、3D建模技术、可视化技术等。建立煤矿生产经营的虚拟环境，展示一些看不见的井下安全行为操作、一些不安全行为操作及其后果，即以虚拟现实的形式直观形象地展示出来，从而在安全教育中发挥独特的作用。本文基于虚拟仿真技术在煤矿安全培训中的应用展开论述。
关键词：虚拟仿真技术；煤矿安全培训；应用
引言
煤矿安全的重要性不言而喻，但国家三岭五先生强调煤矿安全生产，同时煤矿灾害不时发生，国家造成巨大的经济损失，对煤矿工人的生命安全带构成了巨大的威胁。煤矿的安全隐患由多种原因构成，但毫无疑问，煤矿工人缺乏自己的安全意识，缺乏安全行为习惯是煤矿事故的主要原因之一。面对这种严峻的情况，急需安全训练，提高煤矿生产工人的安全意识，改善作战规范。
1传统煤矿安全培训分析
目前我国煤矿企业的员工文化质量普遍低，难以适应尖端技术含量高的安全管理要求，因此我们煤矿安全技术的发展受到限制，因此需要全面提高教育质量，有效地防止煤矿生产的安全风险。与西方发达国家的煤矿安全训练模式相比，我国的训练模式还比较落后，未能很好地结合现代科学技术。教育模式的落后必然会导致教育效果的不良。这主要是传统煤矿安全教育模式的教育内容主要是学习有关煤矿安全生产的规定制度，这些规定条款枯燥、形式单一，主要是记忆力强，不能很好地融入训练者的理念，因此教育效果往往不好。第二，教育教材中的信息陈旧过时，大多数是文字资料，主要供教师教育，教室气氛单调。与此同时，将多媒体课件应用于现代教育技术的事例也没有明显出现。第三，现有煤矿安全教育中实验教学所需的硬件成本相对较高，因此大多数煤矿企业没有能力进行持久的教育工作。第四，部分训练模式采用电气化教育方式，但实际上没有使用，教学手段反映出单一情况，很多矿山下的实际场面无法再现，因此教学效果不太理想。
2传统煤矿安全培训教育分析
（1）培训内容以学习规章制度为主，内容枯燥，形式迟钝。使教育效果不理想。（2）教育信息资源严重短缺，质量低下，大部分是部分文本资料，枯燥无味。多媒体课件具有的声音、图像、动画和人机对话的特点不太明显。（3）实验教学（主要指模型教学）成本高，教学效果不明显，煤矿企业自行进行周期性培训工作不容易。电化教育：双向交流不足，教学手段单一，教学效果普遍，许多场面实际上没有实现。
3概述虚拟仿真科学技术的重要性
此项技术所涉及到的领域与学科众多，如交互技术、传感技术、AI技术、计算机信息技术等，属于多学科交叉、综合型的一个领域。那么，以广义角度讲，虚拟仿真科学技术特征分为三个方面，即为：①属于依赖于计算机科学技术所形成的一种环境技术。故而，虚拟性特征显著；②由于人体能够感知到更改虚拟环境，因而，虚拟仿真科学技术有着较高逼真性特征；③由于人用虚拟系统，借助自然科学法来实现交互作用，故该系统可快速响应着人工作期间，还可做出相应合理反应，通常情况下，虚拟仿真科学技术主要包含着电力系统的原理图程序系统编程器、Edison、PS系统软件，属于极具综合性的系统软件。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆虚拟仿真科学技术，现阶段已经涉足于油矿、电力、道路、教育等各领域，应用优势更为显著，具体表现在：①软件图形界面良好，操作便捷，具体操作期间仅需选中或者拖拽功能模块即可，针对于广大学习者来说，仅需掌握计算机最为基本的软件知识，便可快速地掌握该虚拟仿真科学技术具体操作流程；②针对不同项目工程，仿真工程步骤均有着相似性，一些步骤特性相类似，借助虚拟仿真系统软件构建起仿真工程文件，把相应元件链接好，模拟运行数据；③以仪器设备为主的物力投入能够得以降低，电路运行期间，需先奢好电路各项参数，把电路各个元件更换好，做综合分析，确保仿真科学性与合理性能够得到提升，尽量将操作步骤予以合理简化处理；④虚拟仿真科学技术升级速度极快，每次升级变可促使模型数量有所增加或者得以优化处理，且无需耗费较长时间。
4煤矿安全培训虚拟仿真技术的应用
煤矿虚拟仿真技术不仅出现在工作中，还应该应用于实际工作。在工作平台上构建完整的技术平台。您还需要建立实施理论和实践两个操作内容，将虚拟环境与现实完美结合，进一步提高教育人员的安全意识。虚拟技术不仅要教育工作人员的安全意识，还要教育他们应对自然灾害的能力，以幻灯片的形式制作可能发生自然灾害或突发情况的某些情况，以三维形式呈现，让参与教育的人员深入认识到虚拟模拟技术在应用过程中的重要性，以及对自身人身安全的尽管虚拟教育技术的开发时间很短，但煤矿环境却发展迅速。目前煤矿技术训练大部分是利用传统技术训练，其训练内容是静态的。虚拟模拟技术的出现为参与培训的工作人员提供了身临其境的体验，并通过虚拟模拟技术带来真实的感受。在应用过程中，要让参加培训的人员认识到煤矿安全的重要性，加强自己的安全意识。
5虚拟仿真技术
准确的讲，虚拟仿真技术应包括虚拟仪器技术和软件仿真技术。通过Multisim仿真软件分析设计测量电路，Lab VIEW虚拟仪器图形化开发环境开发虚拟仪器实现数据分析和结果呈现。
5.1虚拟仪器
虚拟仪器（Virtual Instrument，VI）是虚拟仪器技术在仪器仪表领域的一个重要应用，是现代计算机和仪器技术深层次结合的产物，是计算机辅助检测领域的重要技术。以微机为核心的硬件平台为基础，通过Lab View编程软件实现用户自定义设计具有虚拟面板的一种计算机测试仪器系统。
5.2Multisim电路仿真软件
Multisim电路仿真软件可以进行电路原理图的设计、绘制，是具有强大的仿真能力与电路分析能力的一款电路分析软件。与Tina、Proteus、Cadence、Matlab仿真工具包Simulink等电路仿真软件相比，在模电、数电的复杂电路虚拟仿真方面，Multisim具有形象化的、极其真实的虚拟仪器，界面设计和内在功能强大，并有与之配套的制版软件NIUltiboard10进行电路设计到制板的一条龙服务，也可以与配套的虚拟仪器图形化编程软件Lab View进行虚拟仪器的设计。
结束语
为了更好地完成煤矿培训工作，更安全地保护煤矿工人的安全，必须将虚拟模拟技术充分应用于煤矿安全教育工作，从而降低煤矿安全事故发生的可能性。在保障煤矿培训安全的同时，要控制成本，注意资金的引进。在训练过程中，也要考虑参与训练者的感情，注意与他们的交流，在他们心中树立安全意识。虚拟安全煤矿的技术训练要更加重视训练内容，改善虚拟煤矿的训练工作，使煤矿工人意识到自己的安全意识薄弱。在煤矿安全虚拟教育工作中，利用虚拟技术进行教育至关重要。
参考文献：
[1]庄昆.融合虚拟仿真技术的矿井培训系统的研究[J].中国新技术新产品，2009（23）：49.
[2]王兵建，张盛，张亚伟，赵忠明.虚拟现实技术在煤矿安全培训中的应用[J].煤炭科学技术，2009，37（05）：65-67+71.
[3]李建德，赵罗.虚拟技术在煤矿职工安全培训中的应用[J].中国煤炭工业，2007（05）：49.
论文作者:杜浩会
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/22
标签：煤矿论文; 仿真技术论文; 技术论文; 煤矿安全论文; 电路论文; 软件论文; 科学技术论文; 《基层建设》2019年第24期论文;