CN211273316U - 建筑火灾虚拟训练装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种建筑火灾虚拟训练装置，包括箱体，在所述箱体内设置有相互独立的受训区、导调区以及设备区，所述受训区内布置有环幕装置、环绕立体声音响设备、摄像头、以及若干出风口，所述设备区布置有热风机、发烟机，所述出风口通过管道分别连接于热风机、发烟机；所述导调区设置有控制台以及显示屏，所述控制台连接于热风机、显示屏、VR头盔以及VR消防训练水枪。采用上述技术方案，在箱体内设置相互独立的受训区、导调区以及设备区，能够在受训区内对受训人员进行训练，在导调区内进行导调控制和观摩研讨，在设备区内安装训练必要设施，从而使整个训练方舱集成化、小型化，为虚拟训练提供沉浸感高、交互性强的训练环境。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种建筑火灾虚拟训练装置，属于消防训练设施技术领域。
背景技术
消防救援队伍作为处置城市突发公共事件的直接执行者之一，其训练水平直接影响着整个应急救援工作的反应速度和水平。
虚拟现实系统（Virtual Reality System，简称VR）是近年来出现的图形图像领域的高新技术，是由美国科学家JaronLanier在上世纪80年代提出的，也被称为灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。另外，虚拟现实系统，又称虚拟现实平台，即（Virtual Reality Platform，简称VR-Platform或VRP）。虚拟现实技术最早开始应用于军事训练领域。1993年，英国的ColtVirtual Reality公司开发了一个称为Vegas的火灾疏散演示设计模拟仿真系统，该系统基于Dimension International的Superscape虚拟现实系统而开发的，以三维动画的形式演示火灾发生时人员疏散情况，使用户具有沉浸感，可对火灾时人员疏散情况进行模拟仿真验证。系统还可以进行消防人员灭火救援以及人员疏散的模拟训练，应用该系统可以对地铁、港口等典型建筑物发生火灾时的人员疏散情况进行模拟仿真验证。1999年美国ATF、NFPA等联合开发了用于火灾调查人员培训的“InterfereVR”虚拟现实系统。2004年CFAI、WF/RS合作开发用于虚拟环境下火灾危险源辨识和消防人员训练的“F.I.R.E.S”程序。美国Alabama大学的学者用虚拟现实程序训练消防队员通过不熟悉的建筑物找到营救路线，并与用蓝图训练的效果作了比较。Naval Research Labora-tory的研究人员为了训练消防队员的规范操作，反应速度，消除恐惧感而专门设计了虚拟训练系统。
近年来，采用虚拟现实技术进行消防训练的方式也在国内兴起，如中国专利文献CN206363567U所公开的交互式虚拟现实消防训练系统，或者CN106816057A所公开的一种虚拟消防训练系统。通常在虚拟消防训练系统中，受训人员头戴VR头盔或眼镜，手持模拟消防水枪或者模拟灭火器进行训练。例如中国专利文献CN209500612U所公开的 基于虚拟现实的消防训练水枪，通过在训练水枪内设置HTC Vive智能手柄来获得水枪的位置和姿态。虽然通过虚拟现实技术对消防训练具有很多优势，但现有的消防虚拟训练没有很好的沉浸感和交互感，且始终受到训练场地的限制，受训人员必须集中至固定训练场地，灵活性较差，对于规模较小的消防支队建立虚拟现实消防训练设施成本较高。
实用新型内容
因此，本实用新型的目的在于提供一种将训练设施设置于箱体内的建筑火灾虚拟训练装置。
为了实现上述目的，本实用新型的一种建筑火灾虚拟训练装置，包括箱体，在所述箱体内设置有相互独立的受训区、导调区以及设备区，所述受训区内布置有环幕装置、环绕立体声音响设备、摄像头以及若干出风口，所述设备区布置有热风机、发烟机，所述出风口通过管道分别连接于热风机；所述导调区设置有控制台以及显示屏，所述控制台连接于发烟机、热风机、显示屏、VR头盔以及VR消防训练水枪。
在所述受训区设置有消防栓，在所述设备区设置有水箱及水泵，所述消防栓通过管路连接于所述水泵。
所述VR消防训练水枪设置有封闭的水管接头，用于连接在消防栓上引出的水管上并且将水管的端部密封。
所述设备区还设置有用于制造烟雾的发烟机，所述出风口通过管道分别连接于所述发烟机。
所述出风口设置于所述受训区的棚顶部。
所述受训区还设置有环幕装置。
在所述受训区还设置有摄像头。
在所述受训区内设置有发热装置。
所述控制台包括主控模块、信号传输与转换模块、输入模块、显示模块以及监控模块。
采用上述技术方案，本实用新型的建筑火灾虚拟训练装置，在箱体内设置相互独立的受训区、导调区以及设备区，能够在受训区内对受训人员进行训练，在导调区内进行导调控制和观摩研讨，在设备区内安装训练必要设施，从而使整个训练装置集成化、小型化，便于移动和运输，可以形成流动式的训练或体验模式，同时为虚拟训练提供沉浸感好，交互性强的训练环境，不仅有助于对消防人员的训练，也有助于大众体验从而普及消防知识。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为VR消防训练水枪的结构示意图。
具体实施方式
以下通过附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
如图所示，本实用新型的一种建筑火灾虚拟训练装置，包括箱体1，在所述箱体1内设置有相互独立的受训区11、导调区12以及设备区13。所述受训区11用于受训人员进行模拟训练。所述导调区12用于对整个训练过程进行导调控制和观摩研讨。所述设备区13用于安装较大型的设备。
在所述受训区11内布置有环绕立体声音响设备112以及若干出风口111，所述设备区13布置有热风机131和发烟机132，所述出风口111通过管道分别连接于热风机131和发烟机132，所述出风口111设置于所述受训区11的棚顶部，通过热风机131能够在出风口111向外吹出热风从而模拟火灾现场的热气，发烟机132则可以进行烟雾制造并从出风口111排入受训区11内，模拟真实的火灾现场烟雾效果。同时，在受训区11内还所述受训区11还设置有环幕装置113、摄像头114以及发热装置115。所述环幕装置113用于播放虚拟的火灾场景，配合上环绕立体声音响设备112模拟真实火灾现场的声光效果。发热装置115可以设置于受训区11的棚顶部或者地面上，可以设置多个，用于模拟火灾现场的热辐射，发热装置115可以为电加热装置。
在所述受训区11设置有消防栓116，在所述设备区13设置有水箱133及水泵，所述消防栓116通过管路连接于所述水泵。VR消防训练水枪117设置有封闭的水管接头117a，用于连接在消防栓116上引出的水管上并且将水管的端部密封。在训练时，受训人员手持VR消防训练水枪117，通过水管接头117a连接于水管，当阀门开启后，水管内充入高压水，水管膨胀后会施力于VR消防训练水枪117，从而模拟真实消防过程中手持水枪喷水的效果，受训人员能够体会到较为真实的水枪喷射时的手感，有助于提高训练效果。
该区域虚拟灾害场景，以5.1通道环绕立体声音响设备112播放火灾现场音效，配以烟、热、水体感模拟装置，构建了视觉、听觉、体感高度融合的模拟训练环境。其中烟、热体感模拟装置的开启和关闭均可以根据虚拟灾害场景的需求进行控制。
受训人员利用VR消防训练水枪117，根据训练屏显示内容开展训练，通过HTCTracker定位装置，模拟消防员在灾害场景中的位置移动，还可以模拟消防员开门等战术行为。通过提取模拟配电箱操作信号，检查评估消防员扑救建筑火灾训练要点掌握情况。
所述导调区12设置有控制台121以及显示屏122，所述控制台121连接于所述热风机131、发烟机132、显示屏122、VR头盔以及VR消防训练水枪117。所述控制台121包括主控模块、信号传输与转换模块、输入模块、显示模块以及监控模块。所述热风机131、发烟机132、水箱133及水泵以及配电柜134安装在所述设备区13。所述受训区11、导调区12以及设备区13分别设置有独立的入口100，并且区域之间通过箱板200进行隔离。
采用上述技术方案，本实用新型的建筑火灾虚拟训练装置，能够以住宅火灾为应急处置模拟训练对象，以箱为基本训练空间，综合运用虚拟现实、烟热水体感交互和半实物仿真等技术，研究开发的一套虚实结合模拟训练方舱。该方舱是融体验式学习、专业化训练和任务式考核为一体的沉浸式、半实物、高仿真、可移动、一体化的训练系统。作为一种培训手段，可以有效规避真火训练和理论教学的缺点，填补了它们之间的空档。
显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种建筑火灾虚拟训练装置，其特征在于：包括箱体，在所述箱体内设置有相互独立的受训区、导调区以及设备区，所述受训区内布置有环绕立体声音响设备以及若干出风口，所述设备区布置有热风机，所述出风口通过管道分别连接于热风机；所述导调区设置有控制台以及显示屏，所述控制台连接于热风机、显示屏、VR头盔以及VR消防训练水枪。
2.如权利要求1所述的建筑火灾虚拟训练装置，其特征在于：在所述受训区设置有消防栓，在所述设备区设置有水箱及水泵，所述消防栓通过管路连接于所述水泵。
3.如权利要求2所述的建筑火灾虚拟训练装置，其特征在于：所述VR消防训练水枪设置有封闭的水管接头，用于连接在消防栓上引出的水管上并且将水管的端部密封。
4.如权利要求1所述的建筑火灾虚拟训练装置，其特征在于：所述设备区还设置有用于制造烟雾的发烟机，所述出风口通过管道分别连接于所述发烟机。
5.如权利要求1-4任一项所述的建筑火灾虚拟训练装置，其特征在于：所述出风口设置于所述受训区的棚顶部。
6.如权利要求1-4任一项所述的建筑火灾虚拟训练装置，其特征在于：所述受训区还设置有环幕装置。
7.如权利要求1-4任一项所述的建筑火灾虚拟训练装置，其特征在于：在所述受训区还设置有摄像头。
8.如权利要求1-4任一项所述的建筑火灾虚拟训练装置，其特征在于：在所述受训区内设置有发热装置。
9.如权利要求8所述的建筑火灾虚拟训练装置，其特征在于：所述发热装置为多个。
10.如权利要求1-4任一项所述的建筑火灾虚拟训练装置，其特征在于：所述控制台包括主控模块、信号传输与转换模块、输入模块、显示模块以及监控模块。
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| CN114372397A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-04-19 | 中国建筑科学研究院有限公司 | 一种森林火灾应急扑救的仿真训练方法及训练装置 |
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