虛擬訓(xùn)練技術(shù)在消防救援訓(xùn)練中的應(yīng)用與發(fā)展

隨著時代的發(fā)展，我國的計(jì)算機(jī)技術(shù)取得了較大的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)在社會各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越多，在消防工作中應(yīng)用計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)進(jìn)行虛擬訓(xùn)練能夠最大限度地避免溫度、濕度等環(huán)境因素以及成本因素對消防訓(xùn)練產(chǎn)生的影響，虛擬訓(xùn)練能夠?yàn)橄绬T提供一個高度真實(shí)的環(huán)境，使消防員能夠提前經(jīng)歷火災(zāi)現(xiàn)場的各種狀況，提高消防員的實(shí)際操作能力。

一、消防中應(yīng)用虛擬訓(xùn)練的意義

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)起始于20世紀(jì)末，涉及數(shù)字圖像技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)等多種技術(shù)。虛擬訓(xùn)練具有真實(shí)、安全、簡練的特點(diǎn)，能夠解決我國目前消防訓(xùn)練中的真實(shí)性較差、經(jīng)費(fèi)不足的問題，消防人員在虛擬訓(xùn)練中感受到實(shí)際火災(zāi)的狀況，能夠清楚、真實(shí)地感受建筑物的外部狀況和周邊狀況，防止在實(shí)際的火災(zāi)救災(zāi)活動當(dāng)中出現(xiàn)意外。在虛擬訓(xùn)練當(dāng)中，消防人員的實(shí)際操作能力和心理承受能力都能夠得到鍛煉，這可以為消防安全工程的發(fā)展提供一定的保證。

二、消防中虛擬訓(xùn)練的應(yīng)用

虛擬訓(xùn)練使用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。當(dāng)前，消防救災(zāi)、防災(zāi)工作當(dāng)中應(yīng)用虛擬訓(xùn)練的工作還處在初級階段，但是很多國家已經(jīng)研究出一系列消防防災(zāi)、救災(zāi)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。消防員通過虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)能夠了解到火災(zāi)發(fā)生現(xiàn)場的人員疏散情況，并且在虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)當(dāng)中，用戶能夠以三維動畫的形式親身感受到火災(zāi)現(xiàn)場的實(shí)際狀況，保證消防員的訓(xùn)練安全。

（一）虛擬訓(xùn)練的應(yīng)用狀況

消防救援部門可以通過模擬訓(xùn)練系統(tǒng)來設(shè)定一系列模塊用于存儲消防器材的各種使用信息，在這些數(shù)字模塊當(dāng)中，使用者能夠清楚地看到消防器材的用途、型號以及性能等信息，模擬訓(xùn)練系統(tǒng)當(dāng)中會有獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫用于存儲帶有信息的數(shù)字模擬塊。消防員通過使用該模塊能夠模擬高層建筑火災(zāi)、化工廠火災(zāi)、商場火災(zāi)、公共建筑火災(zāi)等多種火災(zāi)情況，對其進(jìn)行模擬分析，在該模塊當(dāng)中消防員可以利用自己的專業(yè)措施采取一系列正確的救火行動。虛擬訓(xùn)練能夠鍛煉消防員選擇和使用滅火器材的能力以及制定滅火戰(zhàn)術(shù)、指揮滅火行動的能力，經(jīng)過虛擬訓(xùn)練，消防員的消防業(yè)務(wù)水平以及事故應(yīng)急處理能力都有所提高。

（二）當(dāng)前虛擬訓(xùn)練設(shè)備在隊(duì)伍日常訓(xùn)練中的使用

為了解日常消防救援隊(duì)伍訓(xùn)練中的參訓(xùn)指戰(zhàn)員的身體狀況，目前流行的方式是讓參訓(xùn)人員佩戴智能手環(huán)、項(xiàng)圈等數(shù)據(jù)識別裝備，可在訓(xùn)練場內(nèi)或者后方各設(shè)置一臺監(jiān)測數(shù)據(jù)用的筆記本，通過前端數(shù)據(jù)采集可實(shí)時監(jiān)測參訓(xùn)人員的呼吸、心率、血氧飽和度等等各類相關(guān)生理指標(biāo)。

圖1 虛擬訓(xùn)練設(shè)備在隊(duì)伍日常訓(xùn)練中的應(yīng)用

（三）虛擬訓(xùn)練設(shè)備在滅火及搶險(xiǎn)救援行動中的應(yīng)用與發(fā)展

通常在消防救援隊(duì)伍實(shí)施滅火戰(zhàn)斗的過程中，面臨最大問題有兩個。其中之一是救援地點(diǎn)的地形復(fù)雜，內(nèi)部被煙霧籠罩，無法分清起火點(diǎn)、障礙物，這時就需要派出輕型救援隊(duì)伍進(jìn)入火場進(jìn)行偵測，并通過攜帶的視頻設(shè)備將火場內(nèi)部情況傳至后方指揮部，以供后方指揮員進(jìn)行指揮決策。等到正式戰(zhàn)斗救援人員進(jìn)入后，即可使用專門定制的相關(guān)滅火救援App 軟件，查看火場所在建筑平面圖、緊急疏散通道等各類重要的信息，這樣可以使救援人員的行動更加準(zhǔn)確和安全。

圖2 多人協(xié)同虛擬訓(xùn)練平臺

災(zāi)害事故現(xiàn)場的消防救援人員，常穿著消防隔熱服、戰(zhàn)斗服，背負(fù)空氣呼吸器，佩戴隔熱手套、防穿刺靴子等等防護(hù)裝具，因此這時去操作通信設(shè)備或者攝像設(shè)備都有一定困難程度。但未來來救援人員就能佩戴諸如智能頭盔、智能手表、投射眼鏡之類的智能化、信息化裝備進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場，在現(xiàn)場自組網(wǎng)或者新型5G 網(wǎng)絡(luò)的支持下，不同地點(diǎn)的參戰(zhàn)人員所看到的高清畫面都能實(shí)時傳輸至前端指揮站或后方指揮中心。后方指揮中心再通過現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)融合調(diào)度，傳輸至前端各方位救援人員的頭盔進(jìn)行顯示，并進(jìn)行智能語音提示。當(dāng)前的發(fā)展方向是將救援人員周圍360度的視頻環(huán)繞圖像映射在其本人投射頭盔或者空呼的HUD顯示屏上，可起到最大程度觀察周圍情況發(fā)展的效果。而目前VR/MR 訓(xùn)練設(shè)備應(yīng)該具備定位功能以及主動呼救等功能，一旦檢測到救援人員倒地、受傷、碰撞、跌落時能主動發(fā)送求救信息和位置信息。

（四）虛擬訓(xùn)練設(shè)備在消防物證檢測中的應(yīng)用

虛擬訓(xùn)練設(shè)備除在了滅火、搶險(xiǎn)救援行動中可使用以外，在消防監(jiān)督物證檢測中也能使用相關(guān)虛擬訓(xùn)練設(shè)備，例如智能眼鏡、智能手表等。

三、結(jié)語

隨著科技的發(fā)展，虛擬訓(xùn)練在消防中得到了廣泛的應(yīng)用，并且專業(yè)人員仍然在對虛擬訓(xùn)練進(jìn)行研究，相信虛擬訓(xùn)練會為消防員和廣大人民群眾提供更加科學(xué)的訓(xùn)練方式。為未來消防領(lǐng)域中合理利用虛擬訓(xùn)練設(shè)備提供了十分有益的參考。

科技的進(jìn)步?jīng)]有止境，可以預(yù)期虛擬訓(xùn)練技術(shù)和相關(guān)智能設(shè)備應(yīng)用會更加深入，未來我們將合理利用虛擬訓(xùn)練這一新興的技術(shù)，應(yīng)急救援隊(duì)伍的虛擬訓(xùn)練、搶險(xiǎn)救援能力將大幅提高，同時也能提高消防物證檢測方面的能力和水平。