成果申报(特培)

1、附件1江苏省平安生产科技工程申报书项 目名称 特种作业虚拟实操培训系统软件承 担单位 无锡诺信宏大软件工程负责人王讯_工程联系人王朱伟_单位地址无锡市梁清路18号214062主管部门无锡市平安生产监督管理局填报日期 2022 年 04 月 12 日江苏省安监局编制填写说明1、本申报书适用于申报年度根底研究与应用研究以下简称根底研究 、试 验开展、研究与试验开展成果应用等工程类的平安科技工程。根底研究：为获得平安生产新知识而进行的独创性研究。应用研究：为获得新的平安生产科学技术知识和管理方法而进行的独创性研 究。试验开展：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

2、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进， 而进行的系统性工作。研究与试验开展成果应用： 为解决研究与试验开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工程 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。、工程概述利用模型复现特种作业培训中发生的本质过程，并通过对平安培训过程模拟仿真，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。1、世界web3D协会VRML2000国际标准草案2、VRML2000国际标准草案修订

3、版。3、虚拟现实技术X3D标准。预计主要社会效益、经济指芦年社会效益心 、J 操 也 计 中塚景为乍直 感腰实场%血 二匸业系 以忙3D侵僚咻 力 厶z 二 一匚 引 rpA 諂平注骗M詡1破 初应那么中 W 唏 顺 错內旺 助、 J,az f l 丿 L-* / K-lz 鳩台字全>构 ， rnJ¥数安积为训 业巾啲敬罔匕巒 种、 叶0昵救藩 特顔彰你钟用堆11<><7 戶= 一- 厶一一 1实作限对观经济效益人 rL 位 单润 利 净额 税 缴O80O22O65、立项的必要性1. 国内外开展趋势及本工程技术所处的地位20世纪80年代美国出现了基于电脑的电力

4、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。目前加拿大等兴旺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。此工程中的虚拟实 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。2. 工程实施对地

5、区开展的作用可改变包括无锡在内的各地一贯沿袭的传统的平安培训教学方法和 手段，实现平安培训教学与平安管理模式的升级换代，在平衡与突破、 单一与多样化的开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，提供了应用最前沿根底科技手段创新于平安培训 领域的实践，改变了平安培训实操训练受场地、设施、本钱等因素的瓶 颈制约，从而为实现地区经济更快更好的开展做出应有的奉献。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，将国家对平安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、本钱效率的要求，甚至在满足平安

6、培训远程管理、传感终端透视化的要求上提供了相应的素材，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，丰富了平安文化 的内涵，促进了平安培训和平安管理的质量型开展，无疑会在平安培训 领域得到广泛与普遍的接受。三、工程研究内容1、工程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

7、验提升至一个全新的水平，在工程中呈现丰富多彩、身临其境的物理学环境。3、 图形用户界面(Graphical User In terface)。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“ goee 准确来说 GUI就是屏幕产品的视觉体验和互动操作局部。2、工程的技术先进性论述此工程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

8、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本钱，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。3、工程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

9、缺乏、型号落后、难以更新换代 跟上培训要求的困难。四、工程实施技术方案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筹划，在3d引擎中架构并调试。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，并反应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根本模块包含 Sence场景、Object物体、Logic逻 辑、

10、Varable 变量、Ani mati on 动画、Sou nd 声音、System 系统。此工程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丨技术、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

11、期为15%;投资回收期预期为2年。2、社会效益分析在践行科学开展观，为政府有关部门和相关平安培训机构提供优良 的业务工具和辅借手段的同时，表达出低本钱、高质量、高效率的运作, 进而实现以新的创意优化平安培训，推动平安培训事业可持续开展。六、现有条件和工作根底1、单位团队建设主要人员性别年龄专业学位单位职称承当 工作王讯男52平安工程无锡诺信平安科技公司工程师软件筹划张曦煌男电脑工程博士江南大学软件筹划陈成义男65电气学士无锡诺信平安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

12、度健全，机构扁平，指挥畅通，效率咼捷。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， 以及其它必要的办公设施、设备。七、方案进度与经费预算1、方案进度2022年06月前完成“特种作业虚拟实操培训系统软件电工作业 实操工程审核稿。2022年08月前完成“特种作业虚拟实操培训系统软件电工作业 实操工程完整版。2资金来源方案表总计：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12022年4月自筹100万元233资金使用方案表序号类另S金额万元12022年04月，专家配套、人力资源，开展研发。30万元22022年06月，继续开展研发。35万元32022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：八、风险分析1、开发本钱与成果回报的不确定性，可能影响后续工程进行。2、特种作业虚拟实操培训系统软件开发与应用是平安培训领域内的 项技术革命，作为新生事