CN109377813A - 一种基于虚拟现实的火灾模拟与救援演练系统 - Google Patents
一种基于虚拟现实的火灾模拟与救援演练系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109377813A CN109377813A CN201811494994.1A CN201811494994A CN109377813A CN 109377813 A CN109377813 A CN 109377813A CN 201811494994 A CN201811494994 A CN 201811494994A CN 109377813 A CN109377813 A CN 109377813A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fire
- model
- module
- rescue
- scene
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明提供一种基于虚拟现实的火灾模拟与救援演练系统，包括现场信息采集模块、模型库构建模块、模拟分析模块和灭火救援训练模块，所述现场信息采集模块、模型库构建模块、模拟分析模块和灭火救援训练模块依次连接，所述模型库构建模块包括火灾蔓延模型、人员疏散模型和三维场景模型，所述模拟分析模块包括现场环境模拟分析单元、火灾蔓延趋势分析单元、危险区域分析单元和现场温度预测分布单元。本发明提供的基于虚拟现实的火灾模拟与救援演练系统有利于提高消防训练的针对性和有效性，体验感强。
Description
技术领域
本发明涉及消防领域，特别涉及一种基于虚拟现实的火灾模拟与救援演练系统。
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，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。
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。传统逃生训练方式的基地实战训练，不仅存在了太多的局限性，而且消耗了巨大的人力、财力、物力，产生的效果不理想，普通大众也没有多少参与感，学习不到消防常识和必要的逃生技能。
发明内容
针对以上问题，本发明专利目的在于设计了一种基于虚拟现实的火灾模拟与救援演练系统，有利于提高消防训练的针对性和有效性，体验感强。
本发明具体是通过以下技术方案实现的：
一种基于虚拟现实的火灾模拟与救援演练系统，包括现场信息采集模块、模型库构建模块、模拟分析模块和灭火救援训练模块，所述现场信息采集模块、模型库构建模块、模拟分析模块和灭火救援训练模块依次连接，所述现场信息采集模块用于采集火灾现场的环境数据信息，所述模型库构建模块包括火灾蔓延模型、人员疏散模型和三维场景模型，所述模拟分析模块包括现场环境模拟分析单元、火灾蔓延趋势分析单元、危险区域分析单元、现场温度预测分布单元、应急疏散路线规划单元。
具体的，本发明所述现场信息采集模块用于采集火灾现场的环境数据信息，所述环境数据信息包括火灾现场的燃烧物、建筑物材料、风力、温度、地形。
具体的，本发明所述火灾蔓延模型基于火灾动力学模拟，建立火灾蔓延与烟气流动模型，确定火灾现场环境与火灾蔓延、烟气流动之间的关系。
具体的，本发明所述现场温度预测分布单元基于所述火灾蔓延模型，对火灾现场温度分布情况进行预测并进行可视化展示。
具体的，本发明所述人员疏散模型基于建筑信息模型建立火灾现场人员疏散的分析模型。
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是本发明一种基于虚拟现实的火灾模拟与救援演练系统的模块图。
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。
本发明提出了一种基于虚拟现实的火灾模拟与救援演练系统，请参阅图1，包括现场信息采集模块、模型库构建模块、模拟分析模块和灭火救援训练模块，所述现场信息采集模块、模型库构建模块、模拟分析模块和灭火救援训练模块依次连接，所述现场信息采集模块用于采集火灾现场的环境数据信息，所述模型库构建模块包括火灾蔓延模型、人员疏散模型和三维场景模型，所述模拟分析模块包括现场环境模拟分析单元、火灾蔓延趋势分析单元、危险区域分析单元、现场温度预测分布单元和应急疏散路线规划单元。
具体的，所述现场信息采集模块用于采集火灾现场的环境数据信息，所述环境数据信息包括火灾现场的燃烧物、建筑物材料、风力、温度、地形。
具体的，所述火灾蔓延模型基于火灾动力学模拟FDS建立火灾蔓延与烟气流动模型，确定火灾现场环境与火灾蔓延、烟气流动之间的关系，为现场动态过程模拟提供算法支撑。由于FDS的开放特性，其准确性得到了大量试验的验证，在火灾科学研究领域得到了广泛应用，以此为基础来模拟火灾现场动态过程，在科学性、准确性、合理性上都具有较强的说服力。
具体的，火灾蔓延趋势分析单元以火灾动力学模拟FDS火灾模型为基础计算火焰、烟气随时间扩散、蔓延范围，结合三维可视化技术，使用粒子系统展示火灾现场动态发展过程。
所述现场温度预测分布单元基于所述火灾蔓延模型，对火灾现场温度分布情况进行预测并进行可视化展示。
具体的，所述人员疏散模型基于建筑信息模型建立火灾现场人员疏散的分析模型。现场人员疏散路线规划是在对火灾现场进行情况分析之后，基于建筑信息模型BIM建立现场人员疏散模型，训练火灾现场指挥人员规划疏散路线的能力。人员疏散模型充分利用建筑信息模型BIM技术模拟火灾现场真实疏散过程，为训练结果评估提供可靠的理论基础。
灭火救援训练模块包括灭火训练、现场人员疏散路线规划与结果评估三部分。灭火训练主要训练参训人员根据燃烧物、火势、地形等现场环境选择灭火装备，同时训练参训人员使用不同灭火装备的技能。同时依托高性能局域网建立分布式协同灭火训练环境，主要训练多个参训人员之间协同作战能力，包括灭火队形、灭火装备搭配与数量分配等。
训练结束后，系统会根据参训人员的表现，结合内部规则与评分机制对训练结果进行等级评估。
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)
1.一种基于虚拟现实的火灾模拟与救援演练系统，其特征在于，包括现场信息采集模块、模型库构建模块、模拟分析模块和灭火救援训练模块，所述现场信息采集模块、模型库构建模块、模拟分析模块和灭火救援训练模块依次连接，所述现场信息采集模块用于采集火灾现场的环境数据信息，所述模型库构建模块包括火灾蔓延模型、人员疏散模型和三维场景模型，所述模拟分析模块包括现场环境模拟分析单元、火灾蔓延趋势分析单元、危险区域分析单元和现场温度预测分布单元。
2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的火灾模拟与救援演练系统，其特征在于，所述模拟分析模块还包括应急疏散路线规划单元。
3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的火灾模拟与救援演练系统，其特征在于，所述现场信息采集模块用于采集火灾现场的环境数据信息，所述环境数据信息包括火灾现场的燃烧物、建筑物材料、风力、温度、地形。
4.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的火灾模拟与救援演练系统，其特征在于，所述火灾蔓延模型基于火灾动力学模拟，建立火灾蔓延与烟气流动模型，确定火灾现场环境与火灾蔓延、烟气流动之间的关系。
5.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的火灾模拟与救援演练系统，其特征在于，所述现场温度预测分布单元基于所述火灾蔓延模型，对火灾现场温度分布情况进行预测并进行可视化展示。
6.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的火灾模拟与救援演练系统，其特征在于，所述人员疏散模型基于建筑信息模型建立火灾现场人员疏散的分析模型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811494994.1A CN109377813A (zh) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | 一种基于虚拟现实的火灾模拟与救援演练系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811494994.1A CN109377813A (zh) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | 一种基于虚拟现实的火灾模拟与救援演练系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109377813A true CN109377813A (zh) | 2019-02-22 |
Family
ID=65372733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811494994.1A Withdrawn CN109377813A (zh) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | 一种基于虚拟现实的火灾模拟与救援演练系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109377813A (zh) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109887369A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-06-14 | 江苏科技大学 | 一种船舶险情逃生模拟培训系统 |
| CN110377996A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-10-25 | 河北省建筑科学研究院有限公司 | 基于物联网和bim的城市建筑火灾爆裂程度预估系统及应用 |
| CN110705071A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-01-17 | 浙江树人学院（浙江树人大学） | 一种融合火势预测模型的消防三维数字化预案的方法 |
| CN111177841A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-19 | 同济大学 | 一种数物空间实时融合的隧道结构火灾试验系统及方法 |
| CN112530119A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-03-19 | 深圳市城市公共安全技术研究院有限公司 | 森林火灾应急演练评估分析系统、方法及计算机设备 |
| US10997832B1 (en) | 2019-12-04 | 2021-05-04 | International Business Machines Corporation | Augmented reality based dynamic guidance |
| CN112926116A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-08 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于虚拟现实的体育馆火灾疏散行为数据收集系统及其收集方法 |
| CN113648585A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-11-16 | 广州市世平计算机科技有限公司 | 一种模拟消防演练的方法 |
| CN113947014A (zh) * | 2021-09-15 | 2022-01-18 | 江苏中云筑智慧运维研究院有限公司 | 基于bim的隧道火灾应急救援方法、终端及存储介质 |
| CN114141082A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-04 | 深圳航天智慧城市系统技术研究院有限公司 | 一种基于时空大数据的消防救灾三维仿真演练系统 |
| CN115554641A (zh) * | 2022-10-10 | 2023-01-03 | 武汉理工光科股份有限公司 | 大数据消防在线演习系统 |
| CN116090736A (zh) * | 2022-11-26 | 2023-05-09 | 中国消防救援学院 | 一种消防应急疏散管控方法及系统 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102117528A (zh) * | 2011-01-14 | 2011-07-06 | 同济大学 | 基于数字化技术的动态反馈式隧道火灾智能疏散救援系统 |
| CN102568037A (zh) * | 2010-12-29 | 2012-07-11 | 深圳信息职业技术学院 | 一种火灾蔓延仿真方法及系统 |
| CN204946399U (zh) * | 2015-06-04 | 2016-01-06 | 李楠 | 一种使用体感外设的灭火救援训练系统 |
| CN105654806A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-06-08 | 中国特种设备检测研究院 | 一种管道泄漏事故的模拟训练与考核系统及方法 |
| CN105976670A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-09-28 | 安徽工业大学 | 一种三维应急演练虚拟系统及其构建方法和使用方法 |
| CN106709994A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-05-24 | 北京航空航天大学 | 面向航空消防训练的森林火灾三维视景的构建方法 |
| CN107392396A (zh) * | 2017-08-25 | 2017-11-24 | 北京科技大学 | 一种考虑烟气综合危害的虚拟疏散评价方法 |
| CN108154265A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-06-12 | 中国矿业大学 | 一种矿井火灾逃生路径的元胞自动机优化与引导方法 |
| CN108230202A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-29 | 广州点构数码科技有限公司 | 一种消防模拟演练系统及方法 |
| CN108257063A (zh) * | 2018-01-11 | 2018-07-06 | 天维尔信息科技股份有限公司 | 一种消防战训桌面推演人机交互系统 |
| CN108413961A (zh) * | 2017-10-16 | 2018-08-17 | 同济大学 | 基于并行iACO的轻量级Web3D火灾逃生路径规划方法及系统 |
| CN108847081A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-11-20 | 天维尔信息科技股份有限公司 | 一种基于虚拟现实技术的消防模拟训练方法 |
-
2018
- 2018-12-07 CN CN201811494994.1A patent/CN109377813A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102568037A (zh) * | 2010-12-29 | 2012-07-11 | 深圳信息职业技术学院 | 一种火灾蔓延仿真方法及系统 |
| CN102117528A (zh) * | 2011-01-14 | 2011-07-06 | 同济大学 | 基于数字化技术的动态反馈式隧道火灾智能疏散救援系统 |
| CN204946399U (zh) * | 2015-06-04 | 2016-01-06 | 李楠 | 一种使用体感外设的灭火救援训练系统 |
| CN105654806A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-06-08 | 中国特种设备检测研究院 | 一种管道泄漏事故的模拟训练与考核系统及方法 |
| CN105976670A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-09-28 | 安徽工业大学 | 一种三维应急演练虚拟系统及其构建方法和使用方法 |
| CN106709994A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-05-24 | 北京航空航天大学 | 面向航空消防训练的森林火灾三维视景的构建方法 |
| CN107392396A (zh) * | 2017-08-25 | 2017-11-24 | 北京科技大学 | 一种考虑烟气综合危害的虚拟疏散评价方法 |
| CN108413961A (zh) * | 2017-10-16 | 2018-08-17 | 同济大学 | 基于并行iACO的轻量级Web3D火灾逃生路径规划方法及系统 |
| CN108154265A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-06-12 | 中国矿业大学 | 一种矿井火灾逃生路径的元胞自动机优化与引导方法 |
| CN108230202A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-29 | 广州点构数码科技有限公司 | 一种消防模拟演练系统及方法 |
| CN108257063A (zh) * | 2018-01-11 | 2018-07-06 | 天维尔信息科技股份有限公司 | 一种消防战训桌面推演人机交互系统 |
| CN108847081A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-11-20 | 天维尔信息科技股份有限公司 | 一种基于虚拟现实技术的消防模拟训练方法 |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109887369A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-06-14 | 江苏科技大学 | 一种船舶险情逃生模拟培训系统 |
| CN109887369B (zh) * | 2019-04-17 | 2021-06-01 | 江苏科技大学 | 一种船舶险情逃生模拟培训系统 |
| CN110377996A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-10-25 | 河北省建筑科学研究院有限公司 | 基于物联网和bim的城市建筑火灾爆裂程度预估系统及应用 |
| CN110377996B (zh) * | 2019-07-10 | 2023-03-03 | 河北省建筑科学研究院有限公司 | 基于物联网和bim的城市建筑火灾爆裂程度预估系统及应用 |
| CN110705071A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-01-17 | 浙江树人学院（浙江树人大学） | 一种融合火势预测模型的消防三维数字化预案的方法 |
| US10997832B1 (en) | 2019-12-04 | 2021-05-04 | International Business Machines Corporation | Augmented reality based dynamic guidance |
| CN111177841B (zh) * | 2020-01-02 | 2021-09-14 | 同济大学 | 一种数物空间实时融合的隧道结构火灾试验系统及方法 |
| CN111177841A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-19 | 同济大学 | 一种数物空间实时融合的隧道结构火灾试验系统及方法 |
| CN112530119A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-03-19 | 深圳市城市公共安全技术研究院有限公司 | 森林火灾应急演练评估分析系统、方法及计算机设备 |
| CN112926116B (zh) * | 2021-03-01 | 2023-02-17 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于虚拟现实的体育馆火灾疏散行为数据收集系统及其收集方法 |
| CN112926116A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-08 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于虚拟现实的体育馆火灾疏散行为数据收集系统及其收集方法 |
| CN113648585A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-11-16 | 广州市世平计算机科技有限公司 | 一种模拟消防演练的方法 |
| CN113947014A (zh) * | 2021-09-15 | 2022-01-18 | 江苏中云筑智慧运维研究院有限公司 | 基于bim的隧道火灾应急救援方法、终端及存储介质 |
| CN114141082A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-04 | 深圳航天智慧城市系统技术研究院有限公司 | 一种基于时空大数据的消防救灾三维仿真演练系统 |
| CN115554641A (zh) * | 2022-10-10 | 2023-01-03 | 武汉理工光科股份有限公司 | 大数据消防在线演习系统 |
| CN116090736A (zh) * | 2022-11-26 | 2023-05-09 | 中国消防救援学院 | 一种消防应急疏散管控方法及系统 |
| CN116090736B (zh) * | 2022-11-26 | 2024-04-26 | 中国消防救援学院 | 一种消防应急疏散管控方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109377813A (zh) | 一种基于虚拟现实的火灾模拟与救援演练系统 | |
| CN109389877A (zh) | 一种基于虚拟现实技术的建筑火灾逃生演练系统 | |
| CN108847081A (zh) | 一种基于虚拟现实技术的消防模拟训练方法 | |
| Stocks et al. | Overview of the international crown fire modelling experiment (ICFME) | |
| CN110544402B (zh) | 基于大数据融合的化工园区虚拟仿真应急推演系统 | |
| CN103678873A (zh) | 化学实验室危险品管理应急预案协同仿真方法及其系统 | |
| CN108665539A (zh) | 一种苯加氢装置氢气泄漏3d应急仿真模拟处置的设计方法 | |
| CN108711328A (zh) | 一种加气站安全教育方法、装置及系统 | |
| Xu et al. | Pyrosim-based numerical simulation of fire safety and evacuation behaviour of college buildings | |
| CN116957484A (zh) | 一种基于数字孪生的消防救援预案方法及系统 | |
| CN102488996A (zh) | 火灾现场定位传输系统及方法 | |
| Jiang et al. | Standard operational procedures (SOP) for effective fire safety evacuation visualization in college dormitory buildings | |
| CN116305832A (zh) | 一种林火蔓延实时模拟方法、灭火决策方法与预警系统 | |
| CN115554641A (zh) | 大数据消防在线演习系统 | |
| CN110728057A (zh) | 一种基于三维建模的消防训练演习方法及其系统 | |
| Yu et al. | MDIS cloth system: virtual reality technology for firefighter training | |
| Ye et al. | Risk assessment of pedestrian evacuation under the influence of fire products | |
| CN204496817U (zh) | 移动式真火训练系统 | |
| Vacková et al. | The use of virtual reality resources to increase safety in the training of fire and rescue corps units | |
| Chen et al. | A BIM-based visualization system for fire disaster simulation | |
| Khan | Human spatial behavior and microclimates in urban public spaces using agent-based simulation modeling | |
| CN105005065A (zh) | 一种森林防火移动智能终端火点定位方法 | |
| Li et al. | A real-time GIS platform for high sour gas leakage simulation, evaluation and visualization | |
| Zhang et al. | Application of BIM and GIS in Emergency Management of Smart Cities | |
| Jánošíková et al. | The use of simulation in dealing with crisis events within transport |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| 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: 20190222 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |