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1、1 附件 1 江苏省安全生产科技项目申报书项 目 名 称特种作业虚拟实操培训系统软件承 担 单 位无锡诺信宏大软件项 目 负 责人王讯项目联系人王朱伟单 位 地 址无锡市梁清路18 号214062 主 管 部 门无锡市安全生产监督管理局填 报 日 期2010 年04 月12 日江苏省安监局编制精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 12 页2 填写说明1、本申报书适用于申报年度基础研究与应用研究以下简称基础研究、试验发展、研究与试验发展成果应用等项目类的安全科技项目。基础研究：为获得安全生产新知识而进行的独创性研究。应用研究：为
2、获得新的安全生产科学技术知识和管理方法而进行的独创性研究。试验发展： 利用从研究或实际经验获得的知识，为生产新的材料、 产品和装置，建立新的工艺和系统，以及对已生产或建立的上述各项进行实质性的改良，而进行的系统性工作。研究与试验发展成果应用： 为解决研究与试验发展活动阶段产生的成果能投入生产或在实际中应用所存在的技术问题而进行的系统性活动。2、申报单位编制申报书，须根据要求，对应申报书编制提纲中对不同项目类别的内容要求逐段填写，申报书应有单独的目录。3、主管部门：指市安监局。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 12 页3 一
3、、项目概述主要研究内容利用模型复现特种作业培训中发生的本质过程，并通过对安全培训过程模拟仿真， 来实现特种作业实操培训， 又称模拟仿真过程，包括建立仿真模型和进行虚拟交互两个主要步骤。主要技术指标1、世界 web3D 协会 VRML2000 国际标准草案2、VRML2000 国际标准草案修订版 。3、虚拟现实技术 X3D 标准。预计主要社会效益、经济指标/年社会效益“特种作业虚拟实操培训系统软件” ，以建设国家传感中心无锡为动力平台， 顺应“平安”社会的安全生产管理要求，实现安全培训的数字化施教手段与人机3D 界面的仿真实景操作，不仅对解决安全培训中实操训练由于受资金、设备、场地限制等难题起到
4、积极作用，而且增强了可操作性、安全性、针对性和有效性，为构建更加科学的安全培训体系，实现更加直观的动态教学培训，提供了突破性的方法。经济效益单位万元单位人销售收入净利润工业增加值缴税额创汇或节汇新增就业人数800 120 200 60 15 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 12 页4 二、立项的必要性1. 国内外发展趋势及本项目技术所处的地位20 世纪 80 年代美国出现了基于电脑的电力系统人员培训系统；90 年代我国也研制成功了变电站仿真培训系统。但这些系统存在许多缺陷：采用二维画面，培训效果不真实直观，且不能互动；物
5、理仿真往往通过专用设备实现，使系统庞大、复杂、昂贵；系统难以随着真实变电站的变化而变化。目前加拿大等发达国家已根据其变电站情况开发了基于虚拟现实(VR) 技术的变电站仿真培训系统，但均不适用于我国国情。而我国在这方面的研究尚处在起步和探索阶段。此项目中的虚拟实操培训系统，采用三维软件建立模型，通过3d 引擎模拟实际的工作环境和工作流程，使运行人员熟悉现场环境，熟练地进行各种操作，处理各种模拟事故，实现互动，而且填补了国内在这一领域的空白。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 12 页5 2. 项目实施对地区发展的作用可改变包括
6、无锡在内的各地一贯沿袭的传统的安全培训教学方法和手段，实现安全培训教学与安全管理模式的升级换代，在平衡与突破、单一与多样化的发展方式的壁垒和博弈中，从技术手段上，为更加集约配置经济和社会资源，提供了应用最前沿基础科技手段创新于安全培训领域的实践，改变了安全培训实操训练受场地、设施、成本等因素的瓶颈制约，从而为实现地区经济更快更好的发展做出应有的奉献。3、应用前景与市场需求本套软件基于数字空间的感知系统，因其具备的高度仿真、 实景解析以及标准专业性的特点， 将国家对安全培训的相关要求具象化，可视化；亦因其顺应了质量提高、资源节约、成本效率的要求，甚至在满足安全培训远程管理、传感终端透视化的要求上
7、提供了相应的素材，在宏观和微观双层面上，都因应了管理者和执行者的双向需求，丰富了安全文化的内涵，促进了安全培训和安全管理的质量型发展，无疑会在安全培训领域得到广泛与普遍的接受。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 12 页6 三、项目研究内容1、项目技术内容及来源使用目前业界顶尖的三维仿真和虚拟交互技术进行自主研发，其核心内容有：1、Physics动力学。将三维虚拟物件通过程序模拟真实世界的物理状态，包含重力、摩擦力、地球引力，流体力学等等，ODE。2、PhysX 动力学。利用具备数百个内核的强大图形处理器来进行硬件加速，加上
8、 GPU 超强的并行处理能力， PhysX 将使物理加速处理能力呈指数倍增长并将体验提升至一个全新的水平，在项目中呈现丰富多彩、身临其境的物理学环境。3、图形用户界面(Graphical User Interface)。简称 GUI，即图形用户界面，通常人机交互图形化用户界面设计经常读做“ goo-ee ”，准确来说GUI 就是屏幕产品的视觉体验和互动操作部分。2、项目的技术先进性论述此项目技术是一种使人沉浸于由电脑生成或以电脑为中介的可交互虚拟环境中的显示和控制技术，其特点有三：沉浸感，即用户在视觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉；交互性，虚拟产生的模型是一个开放、互动的环境；想象性，虚拟现实
9、技术以视觉形式反映设计者的思想。上述特点决定了它在军事仿真、娱乐、游戏、教育、医学、遥控机器人、虚拟设计、虚拟制造等领域都应用广泛。虚拟现实技术应用于教育培训能大大降低培训成本，还能解决一些难以重现、特别危险工作环境的实操培训问题。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 12 页7 3、项目内容的合理性论述基于虚拟现实技术的特种作业培训系统，采用 VR、人工智能等诸多高新技术，具有以往许多仿真培训系统所没有的独特优点。它充分利用文本、图形、三维影象、三维动画和声音等多种媒体表现形式，通过刺激学员的视觉、听觉神经，调动起学员的学习
10、积极性和主动性，明显提高仿真培训效果；大大降低培训系统的硬件投资；非常方便地反映真实作业环境的情况。虚拟仿真培训系统将有助于解决危险性场所的仿真与培训等问题；解决培训场地受限、设备不足、型号落后、难以更新换代跟上培训要求的困难。四、项目实施技术方案1、技术方案内容在虚拟实操培训系统中，开发流程结构中，通过组合各种模块，可以扩展数字内容的应用范围，开发流程主要包括三个阶段：捕获、创作、部署与体验。捕获：使用三维建模软件对实操中的场景、设备、工具、零件进行原始模型的建立。创作：对实操中的物理、任务、操作流程进行设计和策划，在3d 引精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 -
11、 - - - - - -第 7 页，共 12 页8 擎中架构并调试。部署：对调试完成的虚拟实操软件进行实际应用测试、分析、评估。体验：将虚拟实操软件投入市场，并反馈体验效果进行更新升级。2、 技术方案的可行性论述虚拟实操仿真系统基本模块包含Sence场景、Object 物体、Logic 逻辑、Varable变量、 Animation 动画、Sound声音、System系统。此项目结合各领域三维仿真技术，分别为：3d 游戏引擎、 3dmax 建筑设计、虚拟现实 VR技术、工业仿真、结构设计、实体设计、maya动画设计。利用 3dmax 的建筑设计软件的特点，对特种作业的场景、物体、工具等实物进行
12、建模。利用工业实体设计的实物原型，在3dmax中制作模型。参考工业设计的实体设计的精确尺寸。将建好的 3d 模型导入 3d 引擎中进行编辑、整合。在 3d 引擎中进行逻辑、变量、动画、系统整合。通过 3d 引擎的图形用户界面设计，制作出软件的用户界面。五、综合效益分析1、 经济效益分析销售利润率预期为15%；投资回收期预期为2 年。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 12 页9 2、 社会效益分析在践行科学发展观，为政府有关部门和相关安全培训机构提供优良的业务工具和辅借手段的同时，表达出低成本、高质量、高效率的运作，进而实现
13、以新的创意优化安全培训，推动安全培训事业可持续发展。六、现有条件和工作基础1、 单位团队建设主要人员性别年龄专业学位单位职称承担工作王讯男52 安全工程无锡诺信安全科技公司工程师软件策划张曦煌男电脑工程博士江南大学软件策划陈成义男65 电气学士无锡诺信安全科技公司高级工程师需求分析王朱伟男28 软件工程硕士无锡诺信宏大软件公司软件架构周景炜男21 电脑科学与技术无锡诺信宏大软件公司美工动画2、 单位管理情况企业法人治理，制度健全，机构扁平，指挥畅通，效率高捷。主要设置机构：行政部、技术研发部、营销部、财务部。3、 单位现有条件工作场地 300 ，工作电脑 16 台，城用车二辆，应用软件假设干，
14、以及其它必要的办公设施、设备。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 12 页10 七、计划进度与经费预算1、 计划进度2010年 06 月前完成“特种作业虚拟实操培训系统软件” 电工作业实操项目审核稿。2010 年 08 月前完成“特种作业虚拟实操培训系统软件” 电工作业实操项目完整版。2.资金来源计划表总计：100 万元单位自筹： 100 万元部门拨款： 0 万元银行贷款： 0 万元其他： 0 万元序号时间来源资金1 2010年 4 月自筹100万元2 3 3.资金使用计划表序号类别金额万元1 2010年 04 月，专家配套
15、、人力资源，开展研发。30 万元2 2010年 06 月，继续开展研发。35 万元3 2010年 08 月，继续开展研发， 完成调试、修正等。35 万元申请科技拨款的用途：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 12 页11 八、风险分析1、开发成本与成果回报的不确定性，可能影响后续项目进行。2、特种作业虚拟实操培训系统软件开发与应用是安全培训领域内的一项技术革命，作为新生事物尚需要在实践中检验，更需要政府有关部门的认同与大力支持。九、其他需要说明的事项此次申报的“特种作业虚拟实操培训系统软件”将随着时间的推移和开发力度的不断加大，陆续会有危险化学品安全作业等不同工种的实操软件推出。十、有关附件序号附件名称发证件单位发证时间内容摘要备注精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 12 页12 十一、申报单位意见、盖章盖章年月日十二、协作单位意见、盖章盖章年月日十三、主管部门意见盖章年月日十四、省安监局意见盖章年月日精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 12 页
