Главная | Проекты | Виртуальные стенды для лабораторных работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

Виртуальные стенды для лабораторных работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

Комплекс цифровых моделей оборудования для замеров уровня шума, микроклимата, освещения, концентрации загрязняющих веществ на промышленном объекте.

Задача

VR-технологии позволяют перенести студента в реальную обстановку производственного помещения с его опасными и вредными факторами, где он может проверить свои знания на практике самостоятельно, без участия преподавателя. Виртуальное пространство дает возможность детально проанализировать действия студента в процессе лабораторной работы, что значительно повышает эффективность образовательного процесса

В рамках «Программы повышения качества образования и подготовки кадров» ПАО «Газпром»/ФГАОУ ВО «СПбПУ» сотрудники Лаборатории ПСПОД Центра НТИ СПбПУ при активном участии целевых подразделений университета создали три виртуальные лаборатории с возможностью интерактивного взаимодействия.

Среди них – виртуальное пространство лаборатории для выполнения работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности».

Решение

Лаборатория представляет собой комплекс виртуального оборудования для замеров уровня шума, микроклимата и освещения в рабочем помещении, а также для замеров концентрации загрязняющих веществ, влияющих на состояние окружающей среды на промышленном объекте на примере компрессорной станции.

В качестве основы для реализации проекта использована платформа разработки в реальном времени Unity3D. На первом этапе было оцифровано оборудование для лабораторных работ: люксметр, шумомер, флотатор, метеоскоп, различные звукоизолирующие кожухи. Также был создан пульт управления. Далее для эмуляции работы измерительных приборов в VR-пространстве совместно со специалистами Высшей школы техносферной безопасности была разработана упрощенная математическая модель. К полученным 3D-моделям привязали интерактивные элементы управления.

Затем были разработаны виртуальные сценарии работы с различными видами оборудования. По завершению работы с программой пользователи получают автоматически сгенерированные отчеты и протоколы.

Например, в виртуальной лабораторной работе по световой среде пользователю (студенту) необходимо:

  1. Войти в помещение, в котором горит дежурный свет;
  2. Включить основной свет;
  3. Проверить стробоскопический эффект на вентиляторах;
  4. Измерить освещенность и коэффициент пульсации в заданных точках цеха;
  5. Определить по результатам измерений, по каким параметрам качества освещения в помещении компрессорного зала не соответствуют нормам;
  6. Выбрать один из вариантов системы освещения помещения, цвета стен, которые позволят улучшить качество освещения;
  7. Повторить измерения в заданных точках помещения;
  8. Завершить работу;
  9. Проверить и дополнить автоматически сгенерированный отчет.

Работать с программой пользователь может как с помощью ПК, так и с помощью VR-комплекта. Для работы в VR-режиме потребуются HTC VIVE PRO, Oculus Rift S и другие гарнитуры, совместимые со Steam VR.

Технологии

Среда разработки 3D: Blender, Substance 3D Painter, Marmoset Toolbag
Среда разработки ПО: Unity, Visual Studio, JetBrains Rider, SteamVR
Языки программирования:     C#
Архитектура: x64
OS: Windows 10/11

РИД

Публикации

    Ключевые исполнители

    Руководитель проекта: заведующий Лабораторией «Промышленные системы потоковой обработки данных» Центра НТИ СПбПУ М.В. Болсуновская.

    Руководитель группы разработки: главный инженер проекта Лаборатории «Промышленные системы потоковой обработки данных» Центра НТИ СПбПУ А.А. Кузьмичев.

    Исполнитель

    Лаборатория «Промышленные системы потоковой обработки данных» Центра НТИ СПбПУ

    Разработка выполнена в рамках Программы повышения качества образования и подготовки кадров на 2021-2022 учебный год ПАО «Газпром»/ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого». Мероприятие № 13 «Модернизация лабораторной базы Высшей школы техносферной безопасности» Инженерно-строительного института СПбПУ.

    Дополнительные материалы

    file

    Виртуальные стенды для работ по БЖД

    Видеоролик о проекте