本文關鍵詞：液氨泄漏事故應急救援虛擬演練與培訓系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：液氨是生產(chǎn)硝酸、尿素及其它化學肥料的必用原料,同時,也因其在汽化時能吸收大量的熱的特性,被廣泛應用于制冷行業(yè)充當制冷劑。液氨具有強烈腐蝕性,極容易揮發(fā),屬于高危有毒液體,由其引發(fā)的事故發(fā)生率很高。多年來,為了有效控制和降低液氨事故發(fā)生后果,分析和預測液氨泄漏事故的擴散趨勢和影響,國內外學者對液氨泄漏擴散模型和液氨泄漏擴散仿真進行了大量的研究。本文首先借助液氨的理化性質和危害以及國內外學者對有毒氣體擴散模型的研究成果,確定了高斯煙羽模型為適用于本文虛擬現(xiàn)實技術的液氨泄漏擴散的數(shù)學模型。并通過三維建模軟件和Unity3D虛擬現(xiàn)實開發(fā)引擎,成功搭建了符合液氨泄漏事故發(fā)生的化工廠區(qū)的虛擬場景。然后將虛擬現(xiàn)實技術與液氨擴散模型理論相結合,利用仿真引擎中的粒子系統(tǒng)仿真原理,實現(xiàn)了液氨泄漏粒子的三維仿真效果和2.5維擴散趨勢模擬。本文通過對實際的液氨泄漏聯(lián)合演練腳本的深入分析,總結了參加應急演練的各部門的主要決策指令,設計并實現(xiàn)了適用于液氨泄漏事故的虛擬應急演練與培訓系統(tǒng)。本系統(tǒng)可以通過改變風向、風速等參數(shù)來模擬事故演練的不同場景。最后,通過實例對系統(tǒng)進行測試,驗證了本系統(tǒng)可在不同的初始環(huán)境下進行虛擬應急演練培訓,并隨時調控演練進程,實時記錄和反饋各部門的決策指令、液氨擴散趨勢和救援進展效果,為參加演練的應急救援部門提供了可視化的虛擬演練培訓環(huán)境。系統(tǒng)還可以以文本形式提交演練過程紀實,為進一步提高各部門人員對液氨泄漏事故處理上的協(xié)作能力提供了科學依據(jù),更為應急預案的調整和科學的應急指揮提供有利的支持。
【關鍵詞】：液氨擴散模型 虛擬現(xiàn)實 粒子系統(tǒng) 三維仿真 演練與培訓系統(tǒng)
【學位授予單位】：沈陽航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ113.5;TQ086
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.1.1 課題研究背景12-13
• 1.1.2 課題的意義13
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 毒氣擴散模型仿真的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 虛擬現(xiàn)實技術的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 研究內容及技術路線16-19
• 1.3.1 研究內容16-17
• 1.3.2 研究的技術路線17-19
• 第2章 液氨的危害及毒氣擴散模型19-25
• 2.1 液氨的理化特性及危險性概述19-20
• 2.1.1 液氨的理化性質19
• 2.1.2 液氨的危險性概述19-20
• 2.2 液氨泄漏的部位、原因及處理方法20-22
• 2.3 有毒氣體泄漏擴散模型22-25
• 2.3.1 有毒氣體瞬時泄漏的擴散模型23
• 2.3.2 有毒氣體連續(xù)泄漏的擴散模型23-25
• 第3章 虛擬場景的搭建與液氨泄漏的三維虛擬仿真25-42
• 3.1 三維場景模型的建立25-29
• 3.1.1 三維建模軟件的選擇25
• 3.1.2 液氨罐體模型的建立25-28
• 3.1.3 人物及其他模型的建立28-29
• 3.2 虛擬現(xiàn)實的場景搭建29-36
• 3.2.1 開發(fā)引擎的選擇29-30
• 3.2.2 Unity3D引擎介紹30-34
• 3.2.3 化工廠區(qū)的虛擬場景搭建34-36
• 3.3 液氨泄漏的三維虛擬仿真36-42
• 3.3.1 液氨擴散的數(shù)學模型36
• 3.3.2 液氨擴散的數(shù)值模擬36-38
• 3.3.3 液氨泄漏擴散的三維虛擬仿真38-39
• 3.3.4 液氨擴散的模擬效果展示39-42
• 第4章 液氨泄漏事故應急演練系統(tǒng)設計與實現(xiàn)42-60
• 4.1 應急救援聯(lián)合演練腳本的介紹及分析42-45
• 4.1.1 應急救援演練腳本介紹42-43
• 4.1.2 演練流程分析及部門業(yè)務概述43-45
• 4.2 液氨泄漏應急救援演練系統(tǒng)集成45-56
• 4.2.1 救援演練與培訓系統(tǒng)整體設計45-47
• 4.2.2 演練進程編輯系統(tǒng)設計與實現(xiàn)47-51
• 4.2.3 虛擬演練培訓系統(tǒng)設計與實現(xiàn)51-56
• 4.3 系統(tǒng)界面功能的實現(xiàn)與展示56-60
• 4.3.1 系統(tǒng)界面的實現(xiàn)56-58
• 4.3.2 系統(tǒng)界面展示58-60
• 第5章 系統(tǒng)軟件的演練實例測試60-67
• 5.1 實例測試的目的60
• 5.2 演練實例的流程設定60-61
• 5.3 演練實例的過程展示61-67
• 結論67-69
• 附錄Ⅰ 液氨擴散仿真計算機程序清單69-72
• 參考文獻72-75
• 致謝75-76
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學術論文76

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