虛擬訓練技術在消防救援訓練中的應用與發展

隨著時代的發展，我國的計算機技術取得了較大的進步，計算機虛擬技術在社會各行各業中的應用越來越多，在消防工作中應用計算機虛擬技術進行虛擬訓練能夠最大限度地避免溫度、濕度等環境因素以及成本因素對消防訓練產生的影響，虛擬訓練能夠為消防員提供一個高度真實的環境，使消防員能夠提前經歷火災現場的各種狀況，提高消防員的實際操作能力。

一、消防中應用虛擬訓練的意義

虛擬現實技術起始于20世紀末，涉及數字圖像技術、計算機技術、多媒體技術等多種技術。虛擬訓練具有真實、安全、簡練的特點，能夠解決我國目前消防訓練中的真實性較差、經費不足的問題，消防人員在虛擬訓練中感受到實際火災的狀況，能夠清楚、真實地感受建筑物的外部狀況和周邊狀況，防止在實際的火災救災活動當中出現意外。在虛擬訓練當中，消防人員的實際操作能力和心理承受能力都能夠得到鍛煉，這可以為消防安全工程的發展提供一定的保證。

二、消防中虛擬訓練的應用

虛擬訓練使用了虛擬現實技術。當前，消防救災、防災工作當中應用虛擬訓練的工作還處在初級階段，但是很多國家已經研究出一系列消防防災、救災虛擬現實系統。消防員通過虛擬訓練系統能夠了解到火災發生現場的人員疏散情況，并且在虛擬訓練系統當中，用戶能夠以三維動畫的形式親身感受到火災現場的實際狀況，保證消防員的訓練安全。

（一）虛擬訓練的應用狀況

消防救援部門可以通過模擬訓練系統來設定一系列模塊用于存儲消防器材的各種使用信息，在這些數字模塊當中，使用者能夠清楚地看到消防器材的用途、型號以及性能等信息，模擬訓練系統當中會有獨立的數據庫用于存儲帶有信息的數字模擬塊。消防員通過使用該模塊能夠模擬高層建筑火災、化工廠火災、商場火災、公共建筑火災等多種火災情況，對其進行模擬分析，在該模塊當中消防員可以利用自己的專業措施采取一系列正確的救火行動。虛擬訓練能夠鍛煉消防員選擇和使用滅火器材的能力以及制定滅火戰術、指揮滅火行動的能力，經過虛擬訓練，消防員的消防業務水平以及事故應急處理能力都有所提高。

（二）當前虛擬訓練設備在隊伍日常訓練中的使用

為了解日常消防救援隊伍訓練中的參訓指戰員的身體狀況，目前流行的方式是讓參訓人員佩戴智能手環、項圈等數據識別裝備，可在訓練場內或者后方各設置一臺監測數據用的筆記本，通過前端數據采集可實時監測參訓人員的呼吸、心率、血氧飽和度等等各類相關生理指標。

圖1 虛擬訓練設備在隊伍日常訓練中的應用

（三）虛擬訓練設備在滅火及搶險救援行動中的應用與發展

通常在消防救援隊伍實施滅火戰斗的過程中，面臨最大問題有兩個。其中之一是救援地點的地形復雜，內部被煙霧籠罩，無法分清起火點、障礙物，這時就需要派出輕型救援隊伍進入火場進行偵測，并通過攜帶的視頻設備將火場內部情況傳至后方指揮部，以供后方指揮員進行指揮決策。等到正式戰斗救援人員進入后，即可使用專門定制的相關滅火救援App 軟件，查看火場所在建筑平面圖、緊急疏散通道等各類重要的信息，這樣可以使救援人員的行動更加準確和安全。

圖2 多人協同虛擬訓練平臺

災害事故現場的消防救援人員，常穿著消防隔熱服、戰斗服，背負空氣呼吸器，佩戴隔熱手套、防穿刺靴子等等防護裝具，因此這時去操作通信設備或者攝像設備都有一定困難程度。但未來來救援人員就能佩戴諸如智能頭盔、智能手表、投射眼鏡之類的智能化、信息化裝備進入火災現場，在現場自組網或者新型5G 網絡的支持下，不同地點的參戰人員所看到的高清畫面都能實時傳輸至前端指揮站或后方指揮中心。后方指揮中心再通過現場網絡融合調度，傳輸至前端各方位救援人員的頭盔進行顯示，并進行智能語音提示。當前的發展方向是將救援人員周圍360度的視頻環繞圖像映射在其本人投射頭盔或者空呼的HUD顯示屏上，可起到最大程度觀察周圍情況發展的效果。而目前VR/MR 訓練設備應該具備定位功能以及主動呼救等功能，一旦檢測到救援人員倒地、受傷、碰撞、跌落時能主動發送求救信息和位置信息。

（四）虛擬訓練設備在消防物證檢測中的應用

虛擬訓練設備除在了滅火、搶險救援行動中可使用以外，在消防監督物證檢測中也能使用相關虛擬訓練設備，例如智能眼鏡、智能手表等。

三、結語

隨著科技的發展，虛擬訓練在消防中得到了廣泛的應用，并且專業人員仍然在對虛擬訓練進行研究，相信虛擬訓練會為消防員和廣大人民群眾提供更加科學的訓練方式。為未來消防領域中合理利用虛擬訓練設備提供了十分有益的參考。

科技的進步沒有止境，可以預期虛擬訓練技術和相關智能設備應用會更加深入，未來我們將合理利用虛擬訓練這一新興的技術，應急救援隊伍的虛擬訓練、搶險救援能力將大幅提高，同時也能提高消防物證檢測方面的能力和水平。