虛擬現實技術在消防監(jiān)督中的應用

蘇億

摘要：對“虛擬現實+防火監(jiān)督”融合的可行性進行探索分析，從目前消防監(jiān)督工作存在的難點入手，重點探討如何利用虛擬現實技術的“沉浸式”體驗、實時互動性、定制化更新以及多平臺應用等優(yōu)勢，全方位改進傳統(tǒng)的消防監(jiān)督業(yè)務培訓模式。通過制作三維可視化的模擬仿真執(zhí)法訓練環(huán)境，打破線下培訓的時空限制，增強線上培訓的操作體驗，給消防監(jiān)督執(zhí)法人員賦能，大幅降低業(yè)務培訓的時間成本，不斷提升消防監(jiān)督工作的執(zhí)法質效，緩解基層執(zhí)法人員數量不足的現實瓶頸性問題。

關鍵詞：虛擬現實；消防監(jiān)督；培訓

消防監(jiān)督在社會經濟發(fā)展中是一項重要的工作，涉及廣大人民群眾的生命財產安全和社會公共安全，是消防工作“預防為主，防消結合”方針的重要組成部分。長期以來，消防監(jiān)督執(zhí)法的核心難點問題就是執(zhí)法人員的編制數量難以匹配快速發(fā)展的城市規(guī)模。而人員編制問題不是一時能解決的。可以通過“虛擬現實+防火監(jiān)督”的融合應用，借助科技手段進一步挖掘監(jiān)督員個體潛力，不斷提高其業(yè)務能力，進而用執(zhí)法效率換取更多的執(zhí)法時間。以下將從三個方面具體分析可行性。

1 消防監(jiān)督工作的難點

1.1? 專業(yè)要求高，全面掌握難度大

消防監(jiān)督工作的專業(yè)知識體系可分為兩大類，一是法律法規(guī)；二是標準規(guī)范。

第一，消防監(jiān)督工作屬于行政執(zhí)法范疇。消防監(jiān)督員必須熟悉掌握《中華人民共和國消防法》《中華人民共和國行政處罰法》《消防監(jiān)督檢查規(guī)定》《機關、團體、企業(yè)、事業(yè)單位消防安全管理規(guī)定》《中華人民共和國消防條例》等數百部法律法規(guī)、部門規(guī)章、政府規(guī)章以及每年不斷更新出臺的規(guī)范性文件。掌握法律法規(guī)體系相關基礎內容，及時領會并嚴格執(zhí)行上級文件要求，是消防監(jiān)督執(zhí)法工作的“基本功”。

第二，消防監(jiān)督員必須具備發(fā)現火災隱患的能力。在監(jiān)督檢查工作中及時全面地排查出火災隱患，對監(jiān)督員專業(yè)水平要求非常高。一是檢查場所涉及的范圍十分廣泛，橫跨民用到工業(yè)的各行各業(yè)，覆蓋街頭商鋪到城市大型綜合體等各類建筑規(guī)模，包含地鐵、車站、民航等交通樞紐。每個類別的場所都有不盡相同的防火設計要求，如耐火等級、防火分區(qū)、安全疏散及消防設施等。二是檢查涉及的專業(yè)領域跨度非常大，涵蓋了建設工程領域的眾多專業(yè)分類，如建筑、給水、暖通、電氣、設備安裝、施工調試以及維護管理等，每個專業(yè)又有數量眾多的國家消防技術標準、地方標準、相關行業(yè)標準和規(guī)范性文件。

綜上，一名新晉消防監(jiān)督員必須花費大量的時間和精力，持續(xù)學習相關的業(yè)務知識，才能做好本職工作。若要成為高效的優(yōu)秀監(jiān)督員，更需要不斷堅持深入學習，積累豐富的工作經驗。

1.2? 辦案周期長，執(zhí)法程序不容有誤

消防監(jiān)督員對違反消防安全的違法行為，根據《中華人民共和國消防法》相關條款，依法辦理消防行政處罰案件。一般程序由立案、調查取證、告知、聽取申辯和質證、決定等階段構成。辦理案件的周期根據調查取證的難易程度和罰款繳納情況而不等，短則一周，長則數月。如案件牽涉多產權、經濟糾紛等社會性復雜問題，又將延長辦案周期。

執(zhí)法程序是依法治國和法治社會的重要組成部分。有一些執(zhí)法程序錯誤導致消防救援機構在行政訴訟中敗訴的案例，消防監(jiān)督員必須要從中吸取經驗教訓，這也充分說明了執(zhí)法程序的重要性和嚴肅性。消防監(jiān)督執(zhí)法經過多年的規(guī)范化建設，已形成了嚴格的執(zhí)法程序，在辦案過程中除了要正確執(zhí)行相關法條，還要特別注重各個環(huán)節(jié)的細節(jié)要求，如送達周期、簽字日期等。否則，在當事人行政復議或行政訴訟過程中，辦案人員將會非常被動。

1.3? 監(jiān)管單位多，防火檢查存在遺漏

消防改制轉隸后，消防監(jiān)督檢查實行“雙隨機、一公開”制度，但往往轄區(qū)內的監(jiān)管單位數量和監(jiān)督員數量的比例是嚴重失衡的。監(jiān)管單位總數達到千級是很正常的情況，而對應監(jiān)督員的數量平均就是十幾個。按照《消防監(jiān)督檢查管理規(guī)定》有關檢查的內容和項目要求，一般規(guī)模單位的檢查時間至少需要半天至一天，除此之外監(jiān)督員還要完成各類消防安全勤務工作、參與當地政府組織的聯(lián)合檢查及參加日常會議等。所以，在年內要完成對轄區(qū)內所有監(jiān)管單位的現場檢查是不切實際的。

消防監(jiān)督員屬于公職人員，一味增加人員編制去匹配城市規(guī)模的發(fā)展速度同樣也是不現實的。如何破解這個難題，需要大膽探索新方法、新路徑。其中，提升檢查效率是一個有效的緩解手段。同樣的場所，業(yè)務能力越強的監(jiān)督員檢查效率就越高，能在同樣的時間周期內檢查更多的單位。

1.4? 重大隱患棘手，解決過程普遍耗時

依據國家標準GB 35181—2017《重大火災隱患判定方法》，全國各地消防救援機構每年都會掛牌督辦一批重大火災隱患單位，要求在盡可能短的時間內消除重大火災隱患，為社會經濟發(fā)展營造良好的消防安全環(huán)境[1]。重大火災隱患的形成往往包括歷史遺留、違章建設、經濟糾紛、多產權管理等棘手問題，整改難度之大，整改周期之長，不是一般業(yè)務水平的監(jiān)督員能夠勝任的。除了強有力的溝通協(xié)調和組織能力外，最基礎也是最核心的能力要求就是要有較高的綜合業(yè)務水平。因為消除重大火災隱患，既要解決其中的疑難復雜技術問題，也要抽絲剝繭般地理順各方責任，這些是建立在業(yè)務能力和工作經驗基礎上的，需要監(jiān)督員對國家消防法律法規(guī)和技術標準規(guī)范有更深刻的認識，具備綜合性的應用能力，才能合理組織調配人力、物力、財力解決問題，優(yōu)化解決路徑，達到在最短時間內消除重大火災隱患的目的。

2 虛擬現實技術的應用形式

2.1? 虛擬現實VR（Virtual Reality）

VR技術簡單來說就是利用計算機根據現實情況模擬形成一個三維虛擬空間，使用者如同身臨其境，通過各類可穿戴設備和傳感器，實現人的視覺、聽覺、觸覺等與虛擬世界產生交互作用。VR技術是繼多媒體技術、網絡虛擬技術之后又一被廣泛研究開發(fā)應用的新興技術。

2.2? 增強現實技術AR（Augmented Reality）

AR技術是指實時的直接或間接的物理現實環(huán)境視圖，通過計算機生成的感官輸入（如聲音、視頻、圖形或GPS數據）增強或補充其視圖內的元素，即基于現實環(huán)境，利用計算機圖形技術和硬件設備的結合實時地增強擴展現實的內容。手機和平板電腦是目前最常見的AR設備，通過設備攝像頭，應用將虛擬的數字內容導入真實環(huán)境，同時流行的AR設備還有頭戴設備。

2.3? 混合現實技術MR（Mixed Reality）

MR技術是虛擬現實技術的進一步發(fā)展，是指真實和虛擬世界融合后產生的新的可視化環(huán)境，在該環(huán)境下真實實體和數據實體共存，同時能實時交互，也就是說將“圖像”置入了現實空間，同時這些“圖像”能在一定程度上與我們所熟悉的實物交互。MR的關鍵特征就是合成物體和現實物體能夠實時交互。該技術通過在現實環(huán)境中引入虛擬場景元素信息，在虛擬世界、現實世界和用戶之間搭起一個交互反饋的信息回路，以增強用戶體驗的真實感。

3 利用虛擬現實技術強化消防監(jiān)督工作

3.1? 打破時空限制，隨時沉浸式學習訓練

目前消防監(jiān)督員的培訓方式有集中培訓、視頻培訓、實地講解等幾種形式，均是較為傳統(tǒng)的培訓模式，其優(yōu)點是在較短的時間內能取得良好的培訓效果，然而缺點也很明顯，即需要約定時間，組織人員，協(xié)調師資，無一不受時空所限。視頻培訓學習時間較為靈活，但“大而全”的專題學時冗長，學習體驗枯燥乏味。若采用虛擬現實技術開發(fā)的軟硬件“一體化”教學平臺或手機、平板、電腦用戶端的線上線下游戲化培訓應用，則可以打破時空限制，隨時隨地進行沉浸式學習，而且增加了互動操作體驗，具有游戲化的趣味性，全方面提升監(jiān)督員學習的主動性和培訓的效果。近幾年虛擬現實技術加速發(fā)展，一大批優(yōu)秀的應用程序將會涌現在教育培訓領域。

利用虛擬現實技術，制作優(yōu)質的數字化三維仿真的教學內容，并與可穿戴設備及傳感器形成“一體化”教學平臺，將其設置在監(jiān)督員工作單位的固定場所，既可開展集中培訓，也能使個人利用零散時間進行自學體驗。此外，得益于虛擬現實技術的跨平臺屬性，教學內容還可以制作成應用程序，擴展安裝在臺式電腦、平板電腦及個人手機上。有別于傳統(tǒng)的視頻教學模式，虛擬現實應用程序可按照游戲開發(fā)的模式，將教學內容設計成“闖關”“解密”“漫游”等游戲架構，把超長學時的枯燥的“大部頭”學習視頻轉化為游戲模式，監(jiān)督員將更有興趣隨時操作體驗學習，在三維可視化的互動體驗中，勢必會增強學習的自覺性和積極性。這種寓教于樂、形式靈活、無縫銜接的學習訓練方式將會是傳統(tǒng)教學模式的一個強有力的補充，可以最大限度地讓每名監(jiān)督員利用好碎片時間，主動產生學習興趣，不斷提高專業(yè)技能水平。

3.2? 仿真各類場所，縮短經驗積累時間成本

消防監(jiān)督檢查的場所涉及各行各業(yè)，監(jiān)督員對轄區(qū)內場所較為熟悉，但沒有更多的時間去了解學習其他行業(yè)的情況。如主城區(qū)一般沒有大型石油化工企業(yè)，偏遠縣城一般沒有大型綜合體，棉花、釀酒、電子產品等行業(yè)也具有很強的地域性。而消防監(jiān)督員每年都有可能存在崗位調整的情況，新的工作環(huán)境必然需要了解熟悉新的類型場所，導致其又需要耗費大量的時間和精力。利用虛擬現實技術可以將各類場所用三維仿真建模的方式呈現在“一體化”學習平臺或者個人電腦端、手機端，并且場所類型還可以根據需求不斷進行擴充更新。如大型綜合體、高層地下、醫(yī)院學校、車站碼頭、石油化工、加油站等場景，均可以制作寫實的三維場景，并在場景中增加可互動提示，按點位和層級擴展相關專業(yè)知識點，將法律法規(guī)或國家標準以數字化方式呈現在用戶互動體驗中。這樣就可以實現消防監(jiān)督員足不出戶即可學習了解到檢查場所的火災危險性、建筑特點、疏散形式、消防設施以及工藝流程、重大危險源等。一家普通規(guī)模的單位的監(jiān)督檢查最少需要花費半天時間，利用虛擬現實技術可在同樣的半天內學習體驗并模擬實踐多種場所的檢查內容和執(zhí)法流程，實現事半功倍的培訓效果，大大縮短一名監(jiān)督員提高業(yè)務水平和執(zhí)法能力的時間。

3.3? 模擬執(zhí)法案件，減少執(zhí)法程序出錯率

虛擬現實技術已經在公安、檢察院、法院等部門展開初步應用。將一些典型案例拆解為若干步驟并嚴格按照執(zhí)法程序要求環(huán)環(huán)相扣，再將有關場景使用三維建模技術進行虛擬仿真，讓執(zhí)法人員使用穿戴設備，進入虛擬現實執(zhí)法場景，使用體感交互設備，在虛擬場景中沉浸式模擬執(zhí)法，若未按流程正確執(zhí)法則不能進入下一環(huán)節(jié)或經提示進行正確操作。虛擬仿真的訓考模式可以讓實習生和初級執(zhí)法人員在不斷試錯中快速掌握正確的執(zhí)法流程，從而降低在實踐工作中的失誤概率。

同樣，可以根據培訓達標要求對典型案件進行梳理解構，分類制作成三維可視化的、情景交互式的模擬仿真辦案場景。從發(fā)現消防違法行為到立案調查，再到處罰、責令改正等，只有正確完成上一步驟，才能進入下一環(huán)節(jié)。還可根據使用者的業(yè)務能力水平調整訓練難易程度，如簡單模式可提供內容提示，較難模式則對應現實達標考試要求。

在模擬辦案的應用場景中，虛擬現實技術最大的優(yōu)點就是可將試錯成本降低為零。監(jiān)督員通過反復訓練，可在短期內學習掌握最基礎且核心的執(zhí)法要求，對辦案流程、執(zhí)法程序越來越熟悉，還可以將典型案件根據以往辦案經驗，派生出各種“變體”，靈活性非常高，可以提高模擬仿真的隨機性和復雜性，從而大力提升執(zhí)法實踐工作的質效。

3.4? 定制綜合訓練，提升執(zhí)法質量和效率

以上列舉的應用場景還僅僅是消防監(jiān)督執(zhí)法結合虛擬現實技術進行模擬仿真訓練的初步探索，更為高階、高效的方式則是實現按需定制的綜合訓練模式，且可以不斷根據需求更新迭代培訓內容。

在監(jiān)督執(zhí)法過程中，有時會遇到較為復雜的工作任務，如重大火災隱患的整改，涉及消防法律法規(guī)、技術標準、調查取證、組織協(xié)調等，綜合性很強。此外，較為少見的消防系統(tǒng)檢查測試，如地鐵、隧道、飛機庫等場所設置的消防設施，甚至是檢查測試存在較大安全風險的場所，如特高壓變電站、換流站等。以上均可利用虛擬現實技術實現特殊場景定制化制作，在典型場景中增加復雜度，拓展相關內容，預留遠期目標。

以重大火災隱患整改工作的全流程為例，可以定制化的設定不同類型場所，將整改難度對應設定為一般、較難、困難等級。監(jiān)督員每次進入某一場景中，會隨機生成不同的重大火災隱患條目。監(jiān)督員首先要通過穿戴設備或移動鼠標、觸屏，查找場景中存在的隱患，然后進行下一步執(zhí)法程序的操作。對客觀性較強的環(huán)節(jié)可以在虛擬現實訓練中相對固化，如立案、送達等。對存在較多可能性的環(huán)節(jié)，如調查取證、多產權、經濟糾紛等現實問題，可通過邏輯編程，將其轉化為主線任務和支線任務，提升訓考平臺的復雜度和難度。在使用后，用戶還可以向制作方反饋相關問題和下一步更新需求，從而不斷提高平臺的可操作性和仿真度。

其他特殊場所如需增加安全風險提示、演示或者特殊消防設施的內部結構拆解以及展示隱蔽工程的施工方法等，均可通過需求定制化的實現。

4 結語

虛擬現實技術是新一代信息技術的重要前沿方向。2022年10月28日，國家五部委印發(fā)《虛擬現實與行業(yè)應用融合發(fā)展行動計劃（2022—2026年）》，其中的重點任務之一就是要加速多行業(yè)多場景應用落地，即“虛擬現實+相關行業(yè)”[2]。相信在不久的將來，虛擬現實技術能對消防監(jiān)督工作產生積極的創(chuàng)新啟發(fā)，為消防救援隊伍培養(yǎng)優(yōu)秀人才發(fā)揮潛力巨大的應用價值。

參考文獻：

[1]GB 35181—2017 重大火災隱患判定方法[S].

[2]工業(yè)和信息化部 教育部 文化和旅游部 國家廣播電視總局 國家體育總局關于印發(fā)《虛擬現實與行業(yè)應用融合發(fā)展行動計劃（2022—2026年）》的通知（工信部聯(lián)電子〔2022〕148號）[Z].

Application of virtual reality technology in fire supervision

Su Yi

（Urumqi Fire and Rescue Division，Xinjiang Urumqi 830000）

Abstract：To explore and analyze the feasibility of the integration of "virtual reality + fire prevention supervision"， starting from the existing difficulties in fire prevention supervision， and focusing on how to use the advantages of virtual reality technology such as "immersive" experience， real-time interactivity， customized update and multi-platform application to improve the traditional fire prevention supervision business training mode. By creating a three-dimensional visualized simulation training environment for law enforcement， it breaks the time and space limitation of offline training， enhances the operational experience of online training， empowers firefighting supervisory law enforcement officers， significantly reduces the time cost of business training， continuously improves the quality and efficiency of firefighting supervisory work， and alleviates the bottleneck problem of insufficient number of grassroots law enforcement officers.

Keywords：virtual reality; fire supervision; training