CN109584671B - 一种涉爆现场处置虚拟仿真培训系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于虚拟教学技术领域，公开了一种涉爆现场处置虚拟仿真培训系统及方法，包括用于对包含有起爆器材、炸药类型、炸药理论的爆炸基础知识进行介绍的展示场景模块；用于通过制作的炸药模型组装爆炸装置，在3D场景模型中进行点火试验的爆炸试验场模块；用于在爆炸后的3D场景模型中部署测量点，进行连线和标注距离，并对伤者进行查看的已爆现场模块；通过在还原的3D场景模型中设置疑似爆炸物，用户按照搜排爆处置流程进行相应的处置行动的涉爆现场模块。本发明能够将爆炸装置的组成和爆炸原理对学员进行详细介绍，通过模拟爆炸场景能够对学员进行搜排爆处置训练。
Description
技术领域
本发明属于虚拟教学技术领域，尤其涉及一种涉爆现场处置虚拟仿真培训系统及方法。
背景技术
目前，业内常用的现有技术是这样的：当前利用爆炸物的犯罪作案手段愈来愈普遍，而涉爆现场处置人员的规范处置程序是最大限度减少伤亡、确保安全的关键。而在实际涉爆案件处置中，第一时间发现警情与赶到案件现场的是一线巡逻民警而非专业排爆人员，因此普及涉爆现场先期处置的相关知识尤为重，但是，缺少一种能够对涉爆现场处置进行模拟训练的综合培训系统。目前，业内相关训练技术主要有实物展示、模型制作、录像观摩及爆炸试验等，这些培训技术各有其优点，但存在较大缺陷，主要表现为：炸药等危险物品管理极为严格，试验等方式危险性、破坏性大，对场地、组织要求极高，难以开展重复性、大面积培训；模型、录像等培训手段耗时长，更新慢，学员投入热情低，沉浸感差。
综上所述，现有技术存在的问题是：
缺少一种能够对涉爆现场处置进行模拟训练的综合培训系统。现有培训手段往往关注于爆炸基础知识，受场地、器材、训练场景设置等条件制约，对涉爆案件处置程序、要点、方法等方面难以组织实施，这使得非从事专业搜排爆工作的一般警务人员难以接受相关培训，严重制约第一响应警力现场处置能力的提升。
解决上述技术问题的难度和意义：囿于传统手段的限制，难以解决涉爆案件处置培训中针对性差，参与度低、真实感不强等问题。虚拟仿真培训系统较好地解决了这些问题，学员可以在开放的训练环境中，针对自身特点开展训练，不受时间、场地、器材、组织条件制约，操作性、沉浸感强，可以大范围重复开展，为相关培训提供了新的平台支撑。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种涉爆现场处置虚拟仿真培训系统。
本发明是这样实现的，一种涉爆现场处置虚拟仿真培训系统包括：展示场景模块、爆炸试验场模块、已爆现场模块、涉爆现场模块；
展示场景模块，用于对包含有起爆器材、炸药类型、炸药理论的爆炸基础知识进行介绍；
爆炸试验场模块，用于通过制作的炸药模型组装爆炸装置，在3D场景模型中进行点火试验；
已爆现场模块，用于重建爆炸案件现场，在爆炸后的3D场景模型中部署测量点，进行连线和标注距离，开展勘查，并对伤者进行查看；
涉爆现场模块，通过在还原的3D场景模型中设置疑似爆炸物，用户按照搜搜排爆处置流程进行相应的处置行动。
进一步，展示场景模块包括对各种起爆器材进行展示的起爆器材单元，对不同类型炸药进行展示的炸药类型单元，对爆炸现场展示的爆炸现场单元，用于对常见的爆炸装置的构成原理与爆炸原理介绍的爆炸装置单元。
进一步，爆炸试验场模块包含有：
用于制作3D场景模型的3D场景模型制作单元；
用于制作试验炸药模型的试验炸药模型制作单元；
用于选择基本组成元件，对爆炸装置进行组装的试验过程交互单元；
用于对爆炸试验过程进行控制的逻辑控制单元。
进一步，已爆现场模块包含有：
用于对爆炸现场进行测量点部署的部署测量点单元；
用于对部署的测量点进行删除的删除测量点单元；
用于对伤者进行36度旋转查看和缩放的观察伤者单元。
进一步，涉爆现场模块包含有：
对爆炸现场的3D场景模型进行还原的3D场景模型还原单元；
在还原后的3D场景模型中的指定位置设置爆炸物的爆炸物安装单元；
通过进行相应的处置行动对爆炸物进行排出的搜排爆处置单元。
进一步，搜排爆处置流程具体包括：
通过在现场布置警察、警车、警戒线和频率干扰仪对爆炸现场进行封锁部署，部署后可以进行旋转角度和删除，警戒线也可以重新连接修改；
设置好疏散路线，现场中人物即可根据路线进行逃避，进行现场疏散；
人物疏散后，对现场进行关闭水电气的预处理；
通过手持式金属探测器和圆盘式金属探测器对现场进行爆炸物搜索检测。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明能够将爆炸装置的组成和爆炸原理对学员进行详细介绍，通过模拟爆炸场景能够对学员进行搜排爆处置训练。一是解决了传统涉爆案件处置培训中存在的难点问题。涉爆案件处置培训属于高危、极端环境、不可逆操作，因人、财、物限制难以有效开展，本系统通过沉浸式、交互式虚拟现实技术，创建了一种适人化的多维信息空间，使学员不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观世界中所经历的“身临其境”的逼真性，而且能够打破空间、时间以及其他客观条件限制，在实时交互中认知传统实物难以揭示的内部结构、运行原理，并模拟操作处置流程并体会不同的处置方式及其效果差异。二是解决了传统培训中学员的主动性、投入性不足的问题。在传统培训教学现场真实性与实际案件现场有着很大的差异，学员在参与过程中无法感受案件现场应有的严谨和投入，教学过程中不容易全身心投入。通过虚拟现实技术能将真实现场全视角再现，使得学员置身真实现场感受强烈，从而成倍提高教学效果。三是解决了典型案例的融合扩充问题。交互式虚拟现实技术能更好地“重现”案件现场，将真实的案件现场、处置过程展现在IM环境中，学员可在现场中完成“测量”“提取”“开闭”“部署”等实时交互操作。此外，本虚拟现实系统为开源式，为虚拟现实情景的修改、扩充预留了接口，便于后期开发、拓展。
附图说明
图1是本发明实施例提供的涉爆现场处置虚拟仿真培训系统结构示意图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供的涉爆现场处置虚拟仿真培训系统包括：
展示场景模块、爆炸试验场模块、已爆现场模块、涉爆现场模块；
展示场景模块，用于对包含有起爆器材、炸药类型、炸药理论的爆炸基础知识进行介绍；
爆炸试验场模块，用于通过制作的炸药模型组装爆炸装置，在3D场景模型中进行点火试验；
已爆现场模块，用于在爆炸后的3D场景模型中部署测量点，进行连线和标注距离，并对伤者进行查看；
涉爆现场模块，通过在还原的3D场景模型中设置疑似爆炸物，用户按照搜排爆处置流程进行相应的处置行动。
进一步，展示场景模块包括对各种起爆器材进行展示的起爆器材单元，对不同类型炸药进行展示的炸药类型单元，对爆炸现场进行展示的爆炸现场单元，对常见的爆炸装置的构成原理与爆炸原理介绍的爆炸装置单元。
起爆器材单元包含有雷管、导火索、导爆索、点火器材；
炸药类型单元包含有起爆药、单质炸药、民用混合炸药、火药；
爆炸现场单元包含有气体、压力容器、粉尘、炸药、核爆；
爆炸装置单元包含有投掷类爆炸装置、延时类爆炸装置、触发类爆炸装置、遥控类爆炸装置、多组合爆炸装置和其它类型爆炸装置的三维模型介绍、爆炸原理说明，每种爆炸装置类型取一个典型进行介绍。
进一步，爆炸试验场模块包含有：
用于制作3D场景模型的3D场景模型制作单元；
用于制作试验炸药模型的试验炸药模型制作单元；
用于选择基本组成元件，对爆炸装置进行组装的试验过程交互单元；
用于对爆炸试验过程进行控制的逻辑控制单元。
进一步，已爆现场模块包含有：
用于对爆炸现场进行测量点部署的部署测量点单元；
用于对部署的测量点进行删除的删除测量点单元；
用于对伤者进行36度旋转查看和缩放的观察伤者单元。
进一步，涉爆现场模块包含有：
对爆炸现场的3D场景模型进行还原的3D场景模型还原单元；
在还原后的3D场景模型中的指定位置设置爆炸物的爆炸物安装单元；
通过进行相应的处置行动对爆炸物进行排出的搜排爆处置单元。
进一步，搜排爆处置流程具体包括：
通过在现场布置警察、警车、警戒线和频率干扰仪对爆炸现场进行封锁部署，部署后可以进行旋转角度和删除，警戒线也可以重新连接修改；设置好疏散路线，现场中人物即可根据路线进行逃避，进行现场疏散；人物疏散后，对现场进行关闭水电气的预处理；通过手持式金属探测器和圆盘式金属探测器对现场进行爆炸物搜索检测。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种涉爆现场处置虚拟仿真培训系统，其特征在于，所述涉爆现场处置虚拟仿真培训系统包括：
展示场景模块，用于对包含有起爆器材、炸药类型、炸药理论的爆炸基础知识进行介绍；
爆炸试验场模块，用于通过制作的炸药模型组装爆炸装置，在3D场景模型中进行点火试验；
已爆现场模块，用于在爆炸后的3D场景模型中部署测量点，进行连线和标注距离，并对伤者进行查看；
涉爆现场模块，通过在还原的3D场景模型中设置疑似爆炸物，用户按照搜排爆处置流程进行相应的处置行动；
展示场景模块包括对各种起爆器材进行展示的起爆器材单元，对不同类型炸药进行展示的炸药类型单元，对爆炸现场进行展示的爆炸现场单元，对常见的爆炸装置的构成原理与爆炸原理介绍的爆炸装置单元；
爆炸试验场模块包含有：
用于制作3D场景模型的3D场景模型制作单元；
用于制作试验炸药模型的试验炸药模型制作单元；
用于选择基本组成元件，对爆炸装置进行组装的试验过程交互单元；
用于对爆炸试验过程进行控制的逻辑控制单元；
已爆现场模块包含有：
用于对爆炸现场进行测量点部署的部署测量点单元；
用于对部署的测量点进行删除的删除测量点单元；
用于对伤者进行360度旋转查看和缩放的观察伤者单元；
涉爆现场模块包含有：
对爆炸现场的3D场景模型进行还原的3D场景模型还原单元；
在还原后的3D场景模型中的指定位置设置爆炸物的爆炸物安装单元；
通过进行相应的处置行动对爆炸物进行排出的搜排爆处置单元；
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2.一种实现权利要求1所述涉爆现场处置虚拟仿真培训系统的信息数据处理终端。
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