一、总体概述

瓦斯堪称煤矿安全生产“第一杀手”。 高浓度的瓦斯会导致人员缺氧窒息死亡，局部聚集的瓦斯在爆炸范围内遇到高温火源时，会发生局部瓦斯燃烧或瓦斯爆炸。造成煤矿瓦斯爆炸事故的原因是多方面的，依据安全学原理，引发事故的原因不外乎人（人的不安全行为）、物（物的不安全状态）、环（不安全的环境）三大因素，而人为因素往往是引发事故最直接、最常见的原因。

安全教育培训是为了防止矿工不安全行为，防止人为失误的重要途径，也是确保安全生产的前提条件。只有加强安全教育培训，不断强化全员安全意识，增强全员防范意识，才能筑起牢固的安全生产思想防线，才能从根本上解决安全生产中存在的隐患。安全与生产是辨证的统一，相辅相成，安全教育既能提高经济效益，又能保障安全生产。

瓦斯抽采虚拟实训操作教学仪采用多媒体技术来显示，符合教学大纲要求，并且能够把国际领先的虚拟现实和三维仿真技术与实际使用相结合，从根本上打破煤矿安全培训行业现有枯燥、低效的格局，使学习人员达到趋近于现实的培训效果。

实验设备通过国际软件业在软件工程、系统工程和质量管理的国际标准软件能力成熟度集成模型CMMI3级认证、ISO20000、ISO27001、ISO9001等认证，并且在全国多家煤矿安全培训中心、煤矿类职业技术训学校及相关院校用于教学。通过实践的运用，实验设备得到认可和好评。

二、虚拟操作系统

1.理论教学

通过书面和视频，介绍与设备相对应的安全操作规程操作方法和维修保养、故障排除等，使学生对仪器有个初步了解熟悉的过程，对仪器使用过程中遇到的问题有个初步概念，并对每个部件进行了详细的解说。

2.场景教学

瓦斯抽采操作教学仪可满足设备基础规范操作的要求，可实现钻机的压力调节、钻进、供水、钻具拆卸、瓦斯抽采作业的逼真模拟操作，本模块从四个方面介绍瓦斯抽采的过程和方法，具备多种工况综合演练的功能。
   软件中均根据ZDY-750D煤矿用钻机1：1比例进行3D模型设计制作，教学场景中的比例严格按照国家考核大纲和培训要求进行设计的。
   在操作过程中，初学者可以根据界面提示信息进行训练，在训练中含有大量的实时错误提示，帮助学生及时纠正错误动作，杜绝违规操作。
   虚拟场景与硬件系统（使用操作平台上的操纵手柄、旋钮、按钮和小键盘上设定的功能按键）互动，控制相符，并伴有相应语音提示。

3.鉴定考核

瓦斯抽采虚拟实训操作教学仪不仅适用于学生教学及考核使用，而且适用于一线生产操作人员的学习及培训使用。
   学习者可以在实操考核场景下对钻机的操作和瓦斯抽采的能力处理进行考核，并最终得出考试成绩。
   进入理论考试后需要先输入身份证号，然后选择考试难度，有四个级别可选难-中-易-不变，最后对考核的结果进行评分并在考核结束时显示最终成绩。

4.动画演示

   以动画的形式演示讲解ZDY-750D煤矿用钻机的构造和基本功能。

三、硬件系统

瓦斯抽采虚拟实训操作教学仪由教学仪机体、高灵敏度操控手柄、压力调节旋钮、按钮、开关、高集成数据电路板及各种功能调节组件等组成。

实验设备特色

教学与实践相结合：学生通过上机操作，不仅有实操的训练，又有理论知识的学习和考核。丰富的多媒体知识，学习既有深度，又有广度，高危行业的煤矿生产工作，特别需要复合型的人才。
   增强安全性：具备违规操作的报警提示和智能纠偏，针对操作人员的不规范操作给予警示,并给予正确的操作方法引导提示，把安全做成习惯。
   培训灵活性：不受天气影响，无论是白昼、阴雨天均可以进行批量学生实操培训，培训时间根据培训单位情况灵活调整。
   节约培训成本,增加生产效益：培训仪器的资金投入，是一次性的，在今后的长期培训工作中都可以持续使用，培训单位也可结合已有的多媒体教学设备实施培训。相比较“实训基地”项目数百万的投入和实际效果，虚拟实操项目可以大大的节约巨额资金投入，并切实达到实训效果。 有利于缩短培训周期和降低事故发生率。
   受训人员在理论学习与实训（工作）之间实现无缝链接，使培训周期明显缩短，学生很快适应工作环境，可以显著减少新学生的误操作所导致的事故隐患，并且尽快投入生产工作，间接的节省了经费和资金投入，增加效益。
   有利于提高设备的生产使用率：如果受训人员使用井下设备的学习和操作时，会直接到影响生产，而使用虚拟教学仪教学则不必占用设备的生产使用。