CN108510821A - 一种消防救援训练系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消防救援训练系统及其工作方法，属于模拟训练技术领域。所述系统包括：感应设备、控制设备、显示设备和辅助设备；感应设备，用于训练者操作，选择训练项目并体验训练场景；控制设备，用于根据感应设备选择的训练项目，生成对应的虚拟消防救援训练场景，并通过第一控制信息控制显示设备，通过第二控制信息控制辅助设备；显示设备，用于根据第一控制信息，显示相应的训练动画，还用于根据来自感应设备的第三控制信息，播放训练动画或者暂停训练动画；辅助设备，用于根据第二控制信息，制造真实的场景氛围。本发明中的系统，能够生成各虚拟消防场景，供训练者进行消防训练，解决了现有的消防训练成本高、设备受损等问题。

Description

一种消防救援训练系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及模拟训练技术领域，尤其涉及一种消防救援训练系统及其工作方法。

背景技术

训练在各行业中均是一个提高从业人员技能的有效方式，然而对于一些特殊行业，实地实物的训练，往往实现困难，例如，为提高消防人员的消防救援水平而进行的消防训练，真实的消防训练需要耗费高额的成本，并且会对一些设备造成损害。因而，如何对消防人员进行训练，以提高消防人员的消防救援水平，进而降低在救援过程中的伤亡情况，是消防行业中一个急需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供一种消防救援训练系统及其工作方法。

第一方面，本发明提供一种消防救援训练系统，包括：感应设备、控制设备、显示设备和辅助设备；

所述感应设备，用于供训练者操作，选择训练项目并体验虚拟消防救援训练场景，还用于通过第三控制信息控制所述显示设备；

所述控制设备，用于根据所述感应设备选择的训练项目，生成对应的虚拟消防救援训练场景，并通过第一控制信息控制所述显示设备，通过第二控制信息控制所述辅助设备；

所述显示设备，用于根据来自所述控制设备的第一控制信息，显示相应的训练动画，还用于根据来自所述感应设备的第三控制信息，播放所述训练动画或者暂停所述训练动画；

所述辅助设备，用于根据来自所述控制设备的第二控制信息，制造真实的场景氛围。

可选地，所述感应设备具体包括：感应手柄和感应头盔；

所述感应手柄，用于供训练者操作，选择训练项目，并通过第三控制信息控制所述显示设备中训练动画的播放和暂停；

所述感应头盔，用于供训练者佩戴，以沉浸在虚拟消防救援训练场景中；

所述控制设备，具体用于：根据所述感应手柄选择的训练项目，生成对应的虚拟消防救援训练场景，并通过第一控制信息控制所述显示设备，通过第二控制信息控制所述辅助设备；

所述显示设备，具体用于：根据来自所述感应手柄的第三控制信息，播放所述训练动画或者暂停所述训练动画。

可选地，所述控制设备包括：场景生成模块、动画模块和控制模块；

所述场景生成模块，用于根据所述感应设备选择的训练项目，生成对应的虚拟消防救援训练场景；

所述动画模块，用于根据所述感应设备选择的训练项目，通过第一控制信息将对应的训练动画提供给所述显示设备；

所述控制模块，用于根据所述感应设备选择的训练项目，通过第二控制信息控制所述辅助设备制造相应真实的场景氛围。

可选地，所述场景生成模块具体包括：场景仿真单元、消防现象仿真单元和救援交互仿真单元；

所述场景仿真单元，用于仿真救援环境；

所述消防现象仿真单元，用于仿真消防现象；

所述救援交互仿真单元，用于规范训练者的救援动作，建立训练者的条件反射式救援反应。

可选地，所述控制设备，还用于通过第四控制信息控制所述显示设备；

对应地，所述显示设备，还用于根据来自所述控制设备的第四控制信息，同步显示训练者的训练情况。

可选地，所述控制设备，还用于根据所述感应设备选择的训练项目，生成多人协同虚拟消防救援训练场景；

对应地，所述感应设备，还用于供对应的训练者操作，实时同步观看协同训练者的训练情况。

可选地，所述辅助设备，具体用于根据来自所述控制设备的第二控制信息制造真实的高温、烟雾、震动场景氛围。

第二方面，本发明提供一种消防救援训练系统的工作方法，包括：

控制设备接收感应设备选择的训练项目；

所述控制设备根据所述训练项目生成对应的虚拟消防救援训练场景，并发送第一控制信息给显示设备，发送第二控制信息给辅助设备；

所述显示设备根据所述第一控制信息显示对应的训练动画，并根据来自所述感应设备的第三控制信息，播放所述训练动画或者暂停所述训练动画；

所述辅助设备根据所述第二控制信息制造真实的场景氛围。

可选地，所述方法还包括：

所述控制设备发送第四控制信息给所述显示设备；

所述显示设备根据所述第四控制信息，同步显示训练者的训练情况。

第三方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明的第二方面所述的方法。

本发明的优点在于：

本发明中的消防救援训练系统，结合了虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)技术，能够仿真各种救援环境及消防现象，从而生成各虚拟消防场景，供训练者进行消防训练，解决了现有的消防训练成本高、设备受损等问题；同时，系统中的显示设备(例如显示器)能够在控制设备的控制下，显示训练者的训练情况，并供第三人观看、评估，从而提升了训练效果；再者，控制设备还能够生成多人协同训练场景，各协同训练者可以相互配合完成任务，提高了训练者的协作能力；并且通过辅助设备制作真实的高温、烟雾、震动场景氛围，能够让训练者更直观的体会训练场景中的各种状态，以提升训练效果。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

附图1为本发明提供的一种消防救援训练系统的模块组成框图；

附图2为本发明提供的一种消防救援训练系统的工作方法流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一

根据本发明的实施方式，提供一种消防救援训练系统，如图1所示，包括：感应设备、控制设备、显示设备和辅助设备；

感应设备，用于供训练者操作，选择训练项目并体验训练场景，还用于通过第三控制信息控制显示设备；

控制设备，用于根据感应设备选择的训练项目，生成对应的虚拟消防救援训练场景，并通过第一控制信息控制显示设备，通过第二控制信息控制辅助设备；

显示设备，用于根据来自控制设备的第一控制信息，显示相应的训练动画，还用于根据来自感应设备的第三控制信息，播放训练动画或者暂停训练动画；

辅助设备，用于根据来自控制设备的第二控制信息，制造真实的场景氛围。

根据本发明的实施方式，感应设备具体包括：感应手柄和感应头盔，其中：

感应手柄，用于训练者操作，选择训练项目，并通过第三控制信息控制显示设备中训练动画的播放和暂停；

感应头盔，用于训练者佩戴，以沉浸在虚拟消防救援训练场景中；

对应地，控制设备，具体用于：根据感应手柄选择的训练项目，生成对应的虚拟消防救援训练场景；

对应地，显示设备，具体用于：根据来自感应手柄的第三控制信息，播放训练动画或者暂停训练动画。

优选地，本发明中的系统，在训练者通过其进行训练时，首先通过感应手柄在控制设备中选择训练项目，并通过佩戴感应头盔，沉浸在控制设备生成的虚拟消防救援训练场景中；然后训练者通过操作感应手柄与显示设备进行第三控制信息的传递，控制显示设备中训练动画的播放，训练者根据显示设备播放的训练动画的提示，进行相应的救援训练；在训练过程中，训练者可以操作感应手柄与显示设备进行第三控制信息的传递，以控制训练动画的暂停及再次播放等。

其中，训练动画，具体为IK动画；感应手柄，即VR手柄；感应头盔即VR头盔；显示设备，例如为显示器，其有别与感应头盔。

根据本发明的实施方式，控制设备，包括：场景生成模块、动画模块和控制模块，其中：

场景生成模块，用于根据感应设备选择的训练项目，生成对应的虚拟消防救援训练场景；

动画模块，用于根据感应设备选择的训练项目，通过第一控制信息将对应的训练动画提供给所述显示设备；

所述控制模块，用于根据所述感应设备选择的训练项目，通过第二控制信息控制辅助设备制造相应真实的场景氛围。

根据本发明的实施方式，场景生成模块，具体包括：场景仿真单元、消防现象仿真单元和救援交互仿真单元，其中：

场景仿真单元，用于仿真救援环境；例如，仿真机场及机场中的救援装备；

所述消防现象仿真单元，用于仿真消防现象；例如，仿真火势及其严重程度、仿真受伤人员等；

救援交互仿真单元，用于规范训练者的救援动作，建立训练者的条件反射式救援反应；例如，在某场景下，仿真对应救援装备的使用方法，以使训练者熟悉救援装备的使用情况，并形成条件反射式救援反应。

本发明中的系统，通过控制设备中场景生成模块仿真的虚拟救援现象，能够让训练者以第一人称视角模拟穿作战服、佩戴消防空气呼吸器、检查调整呼吸器及灭火器、检查被困人员及伤员的伤势、查看伤员生命体征、引领伤员逃生等各各救援技能。

根据本发明的实施方式，控制设备，还用于通过第四控制信息控制显示设备；

对应地，显示设备，还用于根据来自控制设备的第四控制信息，同步显示训练者的训练情况。

更加具体地，显示设备根据来自控制设备的第四控制信息，控制自身的人物模型同步训练者所进行的操作并进行显示，并且在训练者的动作不规范时，发出整改信息。

本发明中的系统，控制设备通过第四控制信息能够控制显示设备同步显示训练者的训练情况，以供第三人观看，并对训练者的训练情况进行评估，提出整改建议等，以提升训练者的训练效果。

根据本发明的实施方式，控制设备，还用于根据感应设备选择的训练项目，生成多人协同虚拟消防救援训练场景；

对应地，感应设备，还用于供对应的训练者操作，实时同步观看协同训练者的训练情况。

本发明中的系统，当多个训练者同时训练同一项目时，控制设备可以生成多人协同虚拟消防救援训练场景，各训练者可以通过自身佩戴的感应头盔，实时同步的观看到协同训练者的状态、位置、动作等信息，并可以通过控制自身的感应手柄，与其他协同训练者共同完成任务，从而提高训练者的协作能力。

进一步地，显示设备还可以根据控制设备的控制信息，同步显示上述多个协同训练者协同训练的情况。

根据本发明的实施方式，辅助设备，具体用于根据来自控制设备的第二控制信息制造真实的高温、烟雾、震动场景氛围。

本发明中的系统，能够通过控制设备控制辅助设备在训练者所处的真实环境中制造以及停止制造真实的高温、烟雾、震动等场景氛围，以使训练者更加直观的感受虚拟消防救援训练场景中的各种状况，提升训练效果。

需要指出地，本发明中的系统，适用于机场、火车站、商场、居民楼等各场景的消防救援训练。

实施例二

根据本发明的实施方式，提供一种消防救援训练系统的工作方法，如图2所示，包括：

步骤101：控制设备接收感应设备选择的训练项目；

具体地，训练者通过操作感应手柄在控制设备中选择训练项目。

步骤102：控制设备根据接收到的训练项目生成对应的虚拟消防救援训练场景，并发送第一控制信息给显示设备，发送第二控制信息给辅助设备；

具体地，控制设备根据接收到的训练项目仿真救援环境、消防现象等，并发送第一控制信息给显示设备进行训练动画的显示，发送第二控制信息给辅助设备进行真实场景氛围的制造；训练者通过佩戴感应头盔，沉浸在控制设备生成的虚拟消防救援训练场景，并通过操作手柄与感应设备进行第三控制信息的传递，控制训练动画的播放及暂停。其中，救援环境例如救援场地、救援装备等；消防现象，例如火势的严重程度、受伤人员等。

步骤103：显示设备根据接收到的第一控制信息显示对应的训练动画，并根据来自感应设备的第三控制信息，播放训练动画或者暂停训练动画；

进一步地，该方法还包括：控制设备发送第四控制信息给显示设备，显示设备根据第四控制信息，同步显示训练者的训练情况。

本实施例中，通过控制设备发送第四控制信息控制显示设备同步显示训练者的训练情况，可以供第三人观看，并对训练者的训练情况进行评估，提出整改建议等，以提升训练者的训练效果。

步骤104：辅助设备根据接收到的第二控制信息制造真实的场景氛围。

具体地，辅助设备根据接收到的第二控制信息在训练者所处的真实环境中制造真实的高温、烟雾、震动等场景氛围，以使训练者更加直观的感受虚拟消防救援训练场景中的各种状况，提升训练效果。

需要指出地，本实施例中，步骤103与步骤104可以不分先后顺序、同时执行，也可以先执行步骤104，在执行步骤103。

进一步地，该方法还包括：控制设备根据接收到的感应设备选择的训练项目，生成多人协同虚拟消防救援训练场景；

对应地，各训练者可以通过自身佩戴的感应头盔，实时同步的观看到协同训练者的状态、位置、动作等信息，并可以通过控制自身的感应手柄，与其他协同训练者共同完成任务，从而提高训练者的协作能力。

对应地，显示设备还可以根据控制设备的控制信息，同步显示上述多个协同训练者协同训练的情况。

实施例三

根据本发明的实施方式，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当该计算机程序被处理器执行时完成以上所述的消防救援训练系统的工作方法的步骤。

本发明中的消防救援训练系统，结合了虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)技术，能够仿真各种救援环境及消防现象，从而生成各虚拟消防场景，供训练者进行消防训练，解决了现有的消防训练成本高、设备受损等问题；同时，系统中的显示设备(例如显示器)能够在控制设备的控制下，显示训练者的训练情况，并供第三人观看、评估，从而提升了训练效果；再者，控制设备还能够生成多人协同训练场景，各协同训练者可以相互配合完成任务，提高了训练者的协作能力；并且通过辅助设备制作真实的高温、烟雾、震动场景氛围，能够让训练者更直观的体会训练场景中的各种状态，以提升训练效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种消防救援训练系统，其特征在于，包括：感应设备、控制设备、显示设备和辅助设备；

所述感应设备，用于供训练者操作，选择训练项目并体验虚拟消防救援训练场景，还用于通过第三控制信息控制所述显示设备；

所述控制设备，用于根据所述感应设备选择的训练项目，生成对应的虚拟消防救援训练场景，并通过第一控制信息控制所述显示设备，通过第二控制信息控制所述辅助设备；

所述显示设备，用于根据来自所述控制设备的第一控制信息，显示相应的训练动画，还用于根据来自所述感应设备的第三控制信息，播放所述训练动画或者暂停所述训练动画；

所述辅助设备，用于根据来自所述控制设备的第二控制信息，制造真实的场景氛围。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述感应设备具体包括：感应手柄和感应头盔；

所述感应手柄，用于供训练者操作，选择训练项目，并通过第三控制信息控制所述显示设备中训练动画的播放和暂停；

所述感应头盔，用于供训练者佩戴，以沉浸在虚拟消防救援训练场景中；

所述控制设备，具体用于：根据所述感应手柄选择的训练项目，生成对应的虚拟消防救援训练场景，并通过第一控制信息控制所述显示设备，通过第二控制信息控制所述辅助设备；

所述显示设备，具体用于：根据来自所述感应手柄的第三控制信息，播放所述训练动画或者暂停所述训练动画。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制设备，包括：场景生成模块、动画模块和控制模块；

所述场景生成模块，用于根据所述感应设备选择的训练项目，生成对应的虚拟消防救援训练场景；

所述动画模块，用于根据所述感应设备选择的训练项目，通过第一控制信息将对应的训练动画提供给所述显示设备；

所述控制模块，用于根据所述感应设备选择的训练项目，通过第二控制信息控制所述辅助设备制造相应真实的场景氛围。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述场景生成模块，具体包括：场景仿真单元、消防现象仿真单元和救援交互仿真单元；

所述场景仿真单元，用于仿真救援环境；

所述消防现象仿真单元，用于仿真消防现象；

所述救援交互仿真单元，用于规范训练者的救援动作，建立训练者的条件反射式救援反应。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述控制设备，还用于通过第四控制信息控制所述显示设备；

所述显示设备，还用于根据来自所述控制设备的第四控制信息，同步显示训练者的训练情况。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制设备，还用于根据所述感应设备选择的训练项目，生成多人协同虚拟消防救援训练场景；

所述感应设备，还用于供对应的训练者操作，实时同步观看协同训练者的训练情况。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述辅助设备，具体用于根据来自所述控制设备的第二控制信息制造真实的高温、烟雾、震动场景氛围。

8.一种消防救援训练系统的工作方法，其特征在于，包括：

控制设备接收感应设备选择的训练项目；

所述控制设备根据所述训练项目生成对应的虚拟消防救援训练场景，并发送第一控制信息给显示设备，发送第二控制信息给辅助设备；

所述显示设备根据所述第一控制信息显示对应的训练动画，并根据来自所述感应设备的第三控制信息，播放所述训练动画或者暂停所述训练动画；

所述辅助设备根据所述第二控制信息制造真实的场景氛围。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述控制设备发送第四控制信息给所述显示设备；

所述显示设备根据所述第四控制信息，同步显示训练者的训练情况。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8～9任一所述的方法。