CN108961910A - 一种vr消防训练装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种VR消防训练装置，涉及培训实训领域。所述VR消防训练装置包括VR操作区以及控制区。消防员通过控制面板选择模拟火灾场景，此时处理器从数据录入与存储模块调取相应的火灾数据，并传输至VR头盔以及显示器生成相应的VR火灾场景。消防员开始消防演练后，由操作捕捉模块记录消防员对消防工具的操作以及行进轨迹的数据，并传输至处理器与存储在服务器中的消防工具的操作规则进行对比分析，模拟结束后处理器根据对比结果输出分析报告，方便消防员的实时改进。所述VR消防训练装置可以大大减少训练的投入成本，降低环境污染，同时又可以让消防员在多场景的火灾情境中得到较为真实的演练，丰富经验，因而具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于培训实训领域，具体涉及一种VR消防训练装置。
背景技术
虚拟现实，又称VR(virtual reality)，是一种综合利用计算机图形系统和现实中各种接口设备，在计算机上生成可交互的沉浸式环境的技术，VR设备便是将虚拟世界和现实世界连接的入口。VR技术经过三次发展历程后，加上互联网普及、计算能力、3D建模等技术进步大幅提升，使得VR体验，虚拟现实商业化、平民化有望得以实现。
VR技术的应用涵盖了医学、娱乐、军事航天、室内设计以及培训实训等多个方面。其中在培训实训的救灾抢险上，一方面如果营造较真实的灾情场景，往往要投入大量的人力与物力，同时也有可能对环境造成影响，而对于救灾人员也是需要多次反复培训的，考虑到场地、时间、天气的影响，无疑会进一步增加训练的成本投入；另一方面，救灾场景的多样性与复杂性更是限制了场景的搭建，并进一步地限制了救灾人员的经验积累。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题，提供一种VR消防训练装置，能让消防员在同一区域内对不同的火灾场景进行模拟，并对消防员的操作记录作出分析报告。
为了实现上述目的，本发明提供了一种VR消防训练装置，包括：
VR操作区，消防员在所述VR操作区内佩戴VR头盔以及VR手套进行消防训练；
控制区，所述控制区包括处理器，所述处理器分别与数据录入与存储模块、操作捕捉模块以及服务器连接；所述数据录入与存储模块装载有多场景的火灾数据，所述操作捕捉模块用来采集消防员消防过程中操作数据，并将所述操作数据传输给所述处理器；
所述处理器按指令从所述数据录入与存储模块调取模拟火灾场景数据，再通过数据线将所述模拟火灾场景数据传输至所述VR头盔以及所述服务器。
进一步地，所述操作捕捉模块中设置有：
计时组件，所述计时组件记录消防员的作业时间；
动作捕捉组件，所述动作捕捉组件检测消防员对消防工具的使用种类以及步骤是否正确；
追踪组件，所述追踪组件记录消防员在火灾场景中的行进轨迹。
进一步地，所述VR头盔顶部设置有测距装置，用于测量消防员佩戴所述VR头盔时所述VR头盔顶部距地面的距离值，并将所述距离值发送给所述处理器，所述处理器根据所述距离值调节所述VR头盔显示画面的视角。
进一步地，所述VR头盔还包括视距调节装置以及瞳距调节装置。
进一步地，所述服务器中存储有多个消防工具的操作规则，所述操作规则用于被分别抽取至所述处理器并与传输到所述处理器中的消防员的操作数据进行对比。
进一步地，所述处理器用于根据所述操作数据与所述操作规则对比的结果输出对消防员的分析报告。
进一步地，所述控制区还包括显示屏，所述显示屏与所述服务器连接，所述显示屏同步显示所述VR头盔显示的画面。
进一步地，所述控制区还包括控制面板，所述控制面板与所述服务器连接，所述控制面板用于选择所述模拟火灾场景。
通过在消防员的培训实训中引入所述VR消防训练装置，一方面可以在训练过程中结合消防员的操作数据实时给出分析报告，帮助消防员具体地提高自己的业务技能；另一方面，可以让消防员在不同的火灾场景下进行救灾演戏，积累救灾经验而不需额外搭建或是制造相应的火灾演戏场景，大大降低了训练的成本，并且所述VR消防装置不受场地、时间、天气的限制，因而具有广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例的VR消防训练装置的结构框图；
图中各符号表示如下：
10、VR操作区，20、控制区
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明一个实施例的VR消防训练装置的结构框图，如图1所示，该VR消防训练装置包括VR操作区10以及控制区20。
消防员在VR操作区10中佩戴VR头盔以及VR手套进行训练，VR头盔可以显示不同的的VR火灾现场，在VR头盔顶部设置有测距装置，可以测量消防员佩戴VR头盔时VR头盔顶部距地面的距离值，并将该距离值发送给控制区20中的处理器，进一步地根据该距离值来调节VR头盔显示画面的视角，另外，VR头盔上还设置有视距调节装置以及瞳距调节装置以适应不同人员的具体情况；VR手套则是通过手指上的弯曲、扭曲传感器以及手掌上的弯度、弧度传感器，确定手及关节的位置和方向，从而实现虚拟手在VR环境中的对虚拟物体的操控。
控制区20包括处理器，与处理器相连的数据录入与存储模块、操作捕捉模块和服务器，服务器还与显示屏以及控制面板相连接。
数据录入与存储模块装载有不同的火灾场景数据，比如，写字楼火灾，住宅火灾以及商圈火灾等，消防员可以根据训练课程在控制面板中选择不同程度的火灾状况，此时处理器按照指令从数据录入与存储模块调取模拟火灾场景的数据，通过数据线传输至VR头盔以及显示屏，二者同步显示选定的火灾模拟场景；操作捕捉模块则通过数据线与VR头盔以及VR手套连接，借由设置在操作模块中的动作捕捉组件以及追踪组件记录下消防员在虚拟场景中对消防工具的操作以及行进轨迹的数据，并传输至处理器进行分析比对，另外，在每个火灾场景中都会设定一个限制时间，该限制时间由选定的火灾状况决定，因此在操作捕捉模块中还设置有一个计时组件，用来记录消防员的作业时间，超过该限制时间便表示救灾不合格；服务器中则存储有多个消防工具的操作规则，可以被分别抽取至处理器与传输到处理器中的消防员的操作数据进行对比，模拟结束后由处理器输出对比结果的分析报告。另外，尽管前期已经加载不少的模拟火灾场景，但由于楼宇设计种类众多，因此在每次发生中等及以上规模的火灾险情后仍需要及时录入补充相应的火灾数据以及火灾区的楼层分布数据至数据录入与存储模块，使得消防员通过对更多场景的火灾演练不断丰富经验，能够在下一次火灾时作出更为有效准确的判断。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种VR消防训练装置，其特征在于，包括：
VR操作区，消防员在所述VR操作区内佩戴VR头盔以及VR手套进行消防训练；
控制区，所述控制区包括处理器，所述处理器分别与数据录入与存储模块、操作捕捉模块以及服务器连接；所述数据录入与存储模块装载有多场景的火灾数据，所述操作捕捉模块用来采集消防员消防过程中操作数据，并将所述操作数据传输给所述处理器；
所述处理器按指令从所述数据录入与存储模块调取模拟火灾场景数据，再通过数据线将所述模拟火灾场景数据传输至所述VR头盔以及所述服务器。
2.根据权利要求1所述的VR消防训练装置，其特征在于，所述操作捕捉模块中设置有：
计时组件，所述计时组件记录消防员的作业时间；
动作捕捉组件，所述动作捕捉组件检测消防员对消防工具的使用种类以及步骤是否正确；
追踪组件，所述追踪组件记录消防员在火灾场景中的行进轨迹。
3.根据权利要求1所述的VR消防训练装置，其特征在于，所述VR头盔顶部设置有测距装置，用于测量消防员佩戴所述VR头盔时所述VR头盔顶部距地面的距离值，并将所述距离值发送给所述处理器，所述处理器根据所述距离值调节所述VR头盔显示画面的视角。
4.根据权利要求3所述的VR消防训练装置，其特征在于，所述VR头盔还包括视距调节装置以及瞳距调节装置。
5.根据权利要求1所述的VR消防训练装置，其特征在于，所述服务器中存储有多个消防工具的操作规则，所述操作规则被分别抽取至所述处理器并与传输到所述处理器中的消防员的操作数据进行对比。
6.根据权利要求5所述的VR消防训练装置，其特征在于，所述处理器用于根据所述操作数据与所述操作规则对比的结果输出对消防员的分析报告。
7.根据权利要求1所述的VR消防训练装置，其特征在于，所述控制区还包括显示屏，所述显示屏与所述服务器连接，所述显示屏同步显示所述VR头盔显示的画面。
8.根据权利要求1所述的VR消防训练装置，其特征在于，所述控制区还包括控制面板，所述控制面板与所述服务器连接，所述控制面板用于选择所述模拟火灾场景。
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