CN108257063A - 一种消防战训桌面推演人机交互系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种消防战训桌面推演人机交互系统，包括现场信息采集模块、信息资源分析模块、信息汇集及处理模块、虚拟场景构建模块和桌面推演交互模块；所述虚拟场景构建模块用于构建三维模型，并结合地理信息、模型立体空间位置信息通过三维建模将灾害现场的灾害环境、消防设备模型加载到三维场景中，呈现出三维虚拟现实的模型库实景；所述桌面推演交互模块用于采用虚拟现实仿真技术，在电子沙盘上进行应急指挥的模拟演练，在虚拟场景中呈现灾害的发生、发展过程及应急演练过程。本发明提供的消防战训桌面推演人机交互系统采用虚拟现实技术构建消防战训桌面推演平台，可实现指战员相关的知识、智力与综合能力的提升。
Description
技术领域
本发明涉及消防训练模拟技术领域，特别涉及一种消防战训桌面推演人机交互系统。
背景技术
随着城镇化步伐的加快，城市规模不断扩大，城市安全生产显得日显重要，消防工作是国民经济和社会发展的重要组成部分，消防指战员面临着如何做好消防救援工作的社会性难题。日渐增大的灾害危险性和救援难度对消防指战员灭火救援能力的要求也越来越高，从现代灾害和灭火救援的发展趋势来看，减小灾难危害、提高消防指战员灭火救援能力的最有效方式就是加强消防部队的专业化训练，采取基地化模拟训练是大势所趋，利于提高灭火救援训练的针对性和有效性。
目前，消防部队的应急演练主要包括实地演练和模拟训练基地演练两种，对应对突发事件时，这种传统的演练方式存在很大局限性，在实际应用中也受到诸多因素制约。存在的问题主要集中在以下几个方面：
(1)对事故隐患和危险源的信息掌握还不够，排查和管理不够，安全风险认识不足，特别是发生重特大事故的风险应对能力有限。
(2)传统演练方式为了尽量真实的模拟突发事件，需要消耗大量人力、物力、财力，且训练场地有限，极大的限制了实地演练的大量举行。
(3)对危险化学品、易燃易爆物等特殊场景无法进行实地有效的演练，从而对重特大事故的风险应对能力不足。
(4)现行的演练方式无法对突发事件的指挥进行快速性、有效性的调整，应急救援能力不足。
因此，有必要提供一种体验感强、智能化的消防战训桌面推演平台。
发明内容
针对以上问题，本发明专利目的在于设计了一种消防战训桌面推演人机交互系统，依托虚拟现实技术构建一套消防日常战训桌面推演平台，实现指战员相关的知识、智力与综合能力的提升。
本发明具体技术方案如下：
一种消防战训桌面推演人机交互系统，包括现场信息采集模块、信息资源分析模块、信息汇集及处理模块、虚拟场景构建模块和桌面推演交互模块；其中，
所述现场信息采集模块用于采集灾害现场的环境信息以及人员装备信息；所述信息资源分析模块用于存储现场态势分析模型库、模型评估分析库和预案推演库；
所述虚拟场景构建模块用于构建三维模型，并结合地理信息、模型立体空间位置信息通过三维建模将灾害现场的灾害环境、消防设备模型加载到三维场景中，呈现出三维虚拟现实的模型库实景；
所述信息汇集及处理模块用于将所述现场信息采集模块采集的信息以及信息资源分析模块存储的信息汇集融合到所述虚拟场景构建模块中，并在虚拟现实技术构建的场景中呈现；
所述桌面推演交互模块用于采用虚拟现实仿真技术，在电子沙盘上进行应急指挥的模拟演练，在虚拟场景中呈现灾害的发生、发展过程及应急演练过程。
具体的，本发明所述现场信息采集模块包括：
环境信息采集单元，用于采集灾害现场的环境数据信息；
人员装备信息采集单元，用于采集灾害现场的人员、消防装备信息；所述人员装备信息采集单元包括语音感知设备、手势感知设备、穿戴式感知设备。
具体的，本发明所述信息资源分析模块包括：
现场态势分析单元，用于建立火灾动态分析模型库；
模型评估单元，用于建立火灾模型评估分析库；
预案推演单元，用于建立救灾预案库。
具体的，本发明所述桌面推演交互模块包括虚拟现实仿真单元、事件态势呈现单元、作战力量集成单元、预案推演呈现单元、指挥调度单元。
具体的，本发明所述虚拟场景构建模块构建的虚拟场景模型库包括防灭火救援装备、消防器材、消防队伍、消防专家。
附图说明
以下参照附图对本发明实施例作进一步说明，其中：
图1是本发明一种消防战训桌面推演人机交互系统的模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明提出了一种消防战训桌面推演人机交互系统，请参阅图1，包括现场信息采集模块、信息资源分析模块、信息汇集及处理模块、虚拟场景构建模块和桌面推演交互模块。
所述现场信息采集模块用于采集灾害现场的环境信息以及人员装备信息。具体的，所述现场信息采集模块包括环境信息采集单元和人员装备信息采集单元。环境信息采集单元用于采集灾害现场的环境数据信息；人员装备信息采集单元用于采集灾害现场的人员、消防装备信息。所述人员装备信息采集单元包括语音感知设备、手势感知设备、穿戴式感知设备。
借助现场信息采集模块采集的起火建筑物周边、起火建筑物墙体和起火建筑物内部的场景信息，辅助消防指挥员制定消防决策。实现现场信息空间信息与环境信息的联动处理，能够在现场三维虚拟空间叠加定位显示的各类环境监测信息。
具体的，在虚拟现实场景中，进行周围环境综合感知，具体包括环境信息采集和人员、装备信息采集。环境信息采集主要基于虚拟现实场景中构建的周围环境信息等；人员、装备信息采集利用虚拟现实的自然语音、手势、穿戴式三维投射交互等多种行为特征的数据融合以及综合感知技术，实现基于多元行为感知增强的交互功能。
所述信息资源分析模块用于存储现场态势分析模型库、模型评估分析库和预案推演库。具体的，本发明所述信息资源分析模块包括现场态势分析单元、模型评估单元和预案推演单元。现场态势分析单元用于建立火灾动态分析模型库；模型评估单元用于建立火灾模型评估分析库；预案推演单元用于建立救灾预案库。
信息资源分析模块主要基于虚拟现实技术，构建现场环境及辅助决策信息，并基于相关的动态分析模型库、火灾模型评估分析库、救灾预案库，借助虚拟现实的仿真引擎和虚拟显示技术，动态推导预判相关灾害情形和发展趋势，实现基于实时数据驱动的灭火救援环境信息动态仿真。
所述虚拟场景构建模块用于构建三维模型，并结合地理信息、模型立体空间位置信息通过三维建模将灾害现场的灾害环境、消防设备模型加载到三维场景中，呈现出三维虚拟现实的模型库实景。并以搭建的灾害现场模型库作为桌面推演的基础场景。通过三维模型，用户可以任意选择视角，迅速了解灾害现场事故发生地点的环境。
结合虚拟现实建模动态渲染技术进行灾害环境、周边消防设施信息模拟，构建周边建筑设施、道路、消防资源、人员、危险品等分别情况，通过虚拟现实技术VR进行可视化显示。在三维虚拟场景中实现灭火救援预案的各类符号标注和三维态势标绘功能。所述虚拟场景构建模块构建的虚拟场景模型库包括防灭火救援装备、消防器材、消防队伍、消防专家。消防灭火救援装备包括抢险救援车、水车、泡沫车、举高车、吊车等，消防器材包括排烟、发电、破拆、水泵等，消防队伍包括专职队、职业队等，消防专家包括危化、安全、通信、医护、交通、建筑等等模型库的构建。
所述信息汇集及处理模块用于将所述现场信息采集模块采集的信息以及信息资源分析模块存储的信息汇集融合到所述虚拟场景构建模块中，并在虚拟现实技术构建的场景中呈现。
所述桌面推演交互模块用于采用虚拟现实仿真技术，在电子沙盘上进行应急指挥的模拟演练，在虚拟场景中呈现灾害的发生、发展过程及应急演练过程。具体的，所述桌面推演交互模块包括虚拟现实仿真单元、事件态势呈现单元、作战力量集成单元、预案推演呈现单元、指挥调度单元。
具体的，桌面推演交互模块采用虚拟现实仿真技术，在电子沙盘上进行应急指挥的模拟演练，通过对生产现场的应急预案的模拟，在虚拟场景中最大限度的呈现事故的发生、发展过程，尤其是对现场应急指挥人员和各级负责人在应急预案灾害环境中做出的各种指令、应急处置方法、相互协调配合等进行交互式仿真模拟，比如报警器报警情况，控制室DCS显示情况，人员几时几分报警，消防车到位时间，灭火时间，消防池、污水池液位升降情况，消防栓、消防炮使用情况，出水量大小，相关喷淋投用情况等等。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种消防战训桌面推演人机交互系统，其特征在于，包括现场信息采集模块、信息资源分析模块、信息汇集及处理模块、虚拟场景构建模块和桌面推演交互模块；其中，
所述现场信息采集模块用于采集灾害现场的环境信息以及人员装备信息；所述信息资源分析模块用于存储现场态势分析模型库、模型评估分析库和预案推演库；
所述虚拟场景构建模块用于构建三维模型，并结合地理信息、模型立体空间位置信息通过三维建模将灾害现场的灾害环境、消防设备模型加载到三维场景中，呈现出三维虚拟现实的模型库实景；
所述信息汇集及处理模块用于将所述现场信息采集模块采集的信息以及信息资源分析模块存储的信息汇集融合到所述虚拟场景构建模块中，并在虚拟现实技术构建的场景中呈现；
所述桌面推演交互模块用于采用虚拟现实仿真技术，在电子沙盘上进行应急指挥的模拟演练，在虚拟场景中呈现灾害的发生、发展过程及应急演练过程。
2.根据权利要求1所述的一种消防战训桌面推演人机交互系统，其特征在于，所述现场信息采集模块包括：
环境信息采集单元，用于采集灾害现场的环境数据信息；
人员装备信息采集单元，用于采集灾害现场的人员、消防装备信息。
3.根据权利要求2所述的一种消防战训桌面推演人机交互系统，其特征在于，所述人员装备信息采集单元包括语音感知设备、手势感知设备、穿戴式感知设备。
4.根据权利要求1所述的一种消防战训桌面推演人机交互系统，其特征在于，所述信息资源分析模块包括：
现场态势分析单元，用于建立火灾动态分析模型库；
模型评估单元，用于建立火灾模型评估分析库；
预案推演单元，用于建立救灾预案库。
5.根据权利要求1所述的一种消防战训桌面推演人机交互系统，其特征在于，所述桌面推演交互模块包括虚拟现实仿真单元、事件态势呈现单元、作战力量集成单元、预案推演呈现单元、指挥调度单元。
6.根据权利要求1所述的一种消防战训桌面推演人机交互系统，其特征在于，所述虚拟场景构建模块构建的虚拟场景模型库包括防灭火救援装备、消防器材、消防队伍、消防专家。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180706 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |