李亞平 張華德 朱瑞 李新宇

摘要

安全生產管理系統(tǒng)通過實地勘察建立符合要求的儲油罐火災應急演練模擬系統(tǒng)。主要目標在于通過三維可視化技術真實展現(xiàn)訓練現(xiàn)場和場地實景，通過場景3D建模與應急處理措施實時展示，應急救援人員更加直觀學習火災救援方法，實現(xiàn)安全生產的有效管理。

【關鍵詞】安全生產 可視化 系統(tǒng)設計

1 引言

油罐區(qū)是油庫最重要的生產場所，是危險物質的集中場地;雷電、靜電、電氣設備發(fā)生故障時產生的事故電火花，以及電氣設備正常工作中產生的電火花等，都有可能引起油品火災爆炸，后果不堪想象。

根據(jù)上述的危險性分析可知，建立一個安全生產管理可視化系統(tǒng)是非常有必要的。在平常情況下，員工可以通過系統(tǒng)進行培訓，提高自身的應急能力，以便在發(fā)生突發(fā)事件時能夠高效的進行處理工作。

2 系統(tǒng)結構

系統(tǒng)采用C/S架構，數(shù)據(jù)庫服務器管理消防人員日常的學習、訓練和演練情況。演練服務器用作消防演練時不同仿真節(jié)點的人員、數(shù)據(jù)管理?？蛻舳藶榫仍藛T日常學習、訓練及演練，遠程客戶可以登錄到局域網(wǎng)使用系統(tǒng)。系統(tǒng)結構如圖1所示。

根據(jù)現(xiàn)場安全生產管理的需求分析及系統(tǒng)功能要求，系統(tǒng)可采用Client/Server結構，將系統(tǒng)分成客戶端和服務器端兩個部分。

數(shù)據(jù)服務器軟件可以配置如下：

操作系統(tǒng)WindowsServer是2003企業(yè)版，或Win7以上企業(yè)版。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：SQL Server 2005以上服務器。

客戶端軟件可以配置如下：

操作系統(tǒng)：Windows 7以上。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：SQL Server 2005以上客戶端。

3 系統(tǒng)設計

3.1 功能需求

按照罐區(qū)現(xiàn)階段的實際情況，通過實地勘察及相關資料建立符合罐區(qū)安全要求的安全生產管理可視化系統(tǒng)，主要目標在于通過三維可視化技術真實展現(xiàn)訓練現(xiàn)場和場地實景，通過場景3D建模與應急處理措施實時展示，應急救援人員更加直觀學習火災救援方法。通過交互設備，利用聽覺、視覺、觸覺在三維模擬環(huán)境中完成訓練。借助網(wǎng)絡，建立協(xié)調演練系統(tǒng)，提高全廠區(qū)所有人員的協(xié)同消防能力。

3.2 用例描述

根據(jù)系統(tǒng)功能需求，使用系統(tǒng)用戶（參與者Actor）分成兩大類：系統(tǒng)管理員和救援人員。救援人員可運行系統(tǒng)進行學習、訓練和演練。學習訓練時選關進行播放相應角色的處置培訓。而在演練時，每個救援人員可擔任何一個角色（如現(xiàn)場指揮員，巡邏員，消防員，救護員等）。系統(tǒng)用例圖如圖2所示。

3.3 數(shù)據(jù)庫設計

應用系統(tǒng)涉及虛擬環(huán)境模型數(shù)據(jù)庫和學習訓練演練考核數(shù)據(jù)庫，前者隨應用程序安裝在客戶端，后者部署在數(shù)據(jù)服務器。針對這種情況，系統(tǒng)采用C/S模式。

模型數(shù)據(jù)庫包括場景幾何模型數(shù)據(jù)（場景、車輛、粒子系統(tǒng)等）、圖像紋理、聲音及角色動畫等。數(shù)據(jù)部署在安裝目錄所在子目錄data中，數(shù)據(jù)不可以修改和刪除。

考核數(shù)據(jù)庫主要保存用戶信息、學習訓練演練考核結果，提供用戶登錄及考核結果查詢使用?？梢圆捎肧QL Server等數(shù)據(jù)庫技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫存儲和數(shù)據(jù)查詢服務。

3.4 外部接口需求

3.4.1 硬件需求

支持OpenGL58 2.0以上的顯卡，性能不低于NVIDIA GTX960。

3.4.2 軟件接口

操作系統(tǒng)可以為win7以上。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以為SQLSERVER2005以上，系統(tǒng)安裝時需要將本系統(tǒng)定義的數(shù)據(jù)庫安裝到SQLSERVER中。

4 總結

罐區(qū)安全生產管理可視化系統(tǒng)旨在解決油庫安全隱患。系統(tǒng)通過三維虛擬仿真技術可以對油庫區(qū)進行1：1的模擬，使用戶可以很直觀的了解油庫區(qū)的建筑、設備以及對應位置的信息。在平常情況下，員工可以通過應急預案系統(tǒng)進行培訓，提高自身的應急能力，以便在發(fā)生突發(fā)事件時能夠高效的進行處理工作，減少損失。

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