一种灭火训练过程交互、成绩评估装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种灭火训练过程交互、成绩评估装置及方法。本发明专利技术技术方案针对灭火训练过程交互和成绩评估方法，给出了输入输出参数的内在联系，建立了客观评价灭火训练结果的基本程序，减少教练员主观辨识在评分过程中的影响，有利于训练组织者客观公正的组织灭火训练，针对灭火训练的成绩评估问题，建立了灭火行为次数指标，引入了灭火训练质量分概念，详细给出了适应群体或者团队训练水平评估的灭火训练过程标准化评估方法和计算模型，对于客观反映参训人员在所属团队和群体中的表现非常有效。

Fire extinguishing training process interaction and performance evaluation device and method

The invention provides a fire extinguishing training process interaction and performance evaluation device and method. The technical scheme of the invention for fire fighting training process interaction and performance assessment method, relationship of input and output parameters are given, the basic procedures for the establishment of the objective evaluation of fire training results, reduce the influence of coaches' subjective identification in the process of scoring, is conducive to the training objective impartial fire fighting training, aiming at the problem of performance evaluation of fire training a number of indicators, the fire behavior, introduced fire training quality concept, details are given to the group or team training to assess the level of fire fighting training process standardized assessment method and a calculation model is very effective to reflect the trainees in the team and group performance.

【技术实现步骤摘要】
一种灭火训练过程交互、成绩评估装置及方法
本专利技术涉及火灾消防领域，具体是一种灭火训练过程交互、成绩评估装置及方法。
技术介绍
灭火训练设施性能取决于模拟灭火过程的逼真度以及对训练成绩的有效评估性能。近年来，燃气真火训练装置广泛应用于消防灭火训练之中，在解决环保问题的同时，灭火过程在表现力方面还存在差距，如何逼真的表现火灾过程和灭火过程的行为特征，建立消防灭火训练人员与火灾模拟装置生成火焰之间的交互行为，并对灭火训练过程进行量化评分，成为各级训练机构十分关心的问题。现有技术中，燃气真火灭火训练过程交互、成绩评估的方法分为三类：第一类是现场教练员根据现场人员的表现人工打分，并手动控制火势的启停；第二类是依据灭火训练系统承接火焰区域喷洒的消防水量，控制火焰启停，并依据水量和灭火时间计算成绩；第三类是依据灭火训练系统采集火焰区域温度，按照预设的温度控制火焰启停，并依据灭火时间计算成绩。而本专利技术人在实现本专利技术的过程中，发现上述现有技术中至少存在如下技术问题：1.现有技术中，信息采集不够完整，不足以表现灭火训练的完整过程。2.成绩评估仅仅依靠灭火训练过程经历的时间判别，难以覆盖灭火训练要求的动作、姿态、水枪入射角度、水雾开花范围等指标，缺少区分人群准确衡量参训人员整体训练水平的手段。3.教练员在实施训练过程中，受到火灾模拟环境的条件限制，难以全面跟进参训人员实施灭火的全过程，通过人工调节火势实现交互存在较大的延时和滞后性，与火灾变化过程偏差较大，交互效果较差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供灭火训练过程交互、成绩评估装置及方法，用于对灭火训练过程中参训人员灭火训练质量进行评估，以解决现有技术中存在的不能灵活反映不同的灭火行为对灭火过程中火势的影响，不能自动辨识灭火行为有效性，对于灭火训练质量的定量描述，缺少客观评价的技术问题。一种灭火训练过程交互、成绩评估装置，包括火势变化规律存储模块、火势判别传感器序列获取模块、灭火剂覆盖效果辨识模块、灭火过程交互控制模块、灭火训练成绩评估模块；所述火势变化规律存储模块，用于根据训练导控人员的输入场景变量索引，给出预设的灭火训练火势变化规律、控制节点、区间采样周期、采样周期长度、状态调整阈值；所述火势判别传感器序列获取模块，用于根据训练导控人员的输入的燃烧器索引，给出预设的火势判别传感器的布置形式数据，并自动导入相应的火势判别传感器序列获取算法程序，得出任意采样周期内参与评估的火焰燃烧区域火势判别传感器组合数据；所述灭火剂覆盖效果辨识模块，用于根据任意采样周期内参与评估的火焰燃烧区域火势判别传感器组合数据，获取其检测数值，依据灭火剂覆盖效果评估程序，计算有效灭火行为特征分，所述有效灭火行为特征分评价灭火过程中，灭火剂对火焰区域覆盖效果的综合评估分，包括灭火剂对火焰区域覆盖范围的评估分，以及灭火剂对火焰区域的冷却效果的评估分，两者加权求和获得有效灭火行为特征分；所述灭火过程交互控制模块，用于根据区间内有效灭火行为特征分，调用火势控制逻辑及判别火势调整方向程序判别火势调整方向，并驱动燃料气供气单元执行火势调整指令，实现火势变大或者变小的外部特征调节，同时给出灭火行为次数数据，用于成绩评估；所述灭火训练成绩评估模块，用于根据灭火行为次数数据，调用灭火训练成绩评估程序，得出灭火训练成绩。一种灭火训练过程成绩评估方法，其特征在于包括如下步骤：设定区间1到区间n-1的每个区间的灭火行为次数，为第n-1个区间调整周期内经历的采样周期次数，也就是满足区间n-1有效灭火行为特征分大于所述区间n-1状态调整阈值时所经历的采样周期次数，其中n大于等于3；累计计算灭火行为次数总次数，为所经历的所有区间灭火行为次数的总和；根据公式，其中X0+X1＝X质量满分，计算评估一组、一个团队或者一个时间段内参训人员的灭火训练质量评估成绩，其中g(xi)为所述灭火训练评估成绩，X0为灭火训练成绩基本分值，X1为灭火训练成绩区别分值，X质量满分为灭火训练质量成绩满分值，B最好成绩为当前所有参训人员中最好的灭火训练过程经历的灭火行为次数，B最差成绩为当前所有参训人员中最差的灭火训练过程经历的灭火行为次数；设定灭火过程总的时间，为灭火过程所经历的所有区间调整周期的总和；根据公式，其中T0+T1＝T时间满分，计算所述灭火训练过程经历的灭火时间对应的灭火训练时间评估成绩，其中f(xi)为所灭火训练时间评估成绩，T0为灭火训练时间成绩基本分值，T1为灭火训练时间成绩区别分值，T时间满分为灭火训练时间成绩满分值，T最好时间为当前所有参训人员中最好的灭火训练过程经历的时间，T最差时间为当前所有参训人员中最差的灭火训练过程经历的时间；基于人员行动的安全性给出灭火训练安全评估成绩，具体为主观打分；获得灭火训练成绩，其包括灭火训练时间评估成绩，灭火过程训练质量评估成绩和灭火训练安全评估成绩。一种灭火训练过程交互方法，包括如下步骤：S201，设定初始时的燃料气供气阀门开度数值为K1％；S202，设定结束时的燃料气供气阀门开度数值为KP％；S203，按照目标区域火势变化基本规律顺次经历p-1个区间火势调整周期，所述顺次经历的p-1个区间火势调整周期，是火势调整过程中必须经历的p-1个阶段的时间长度；S204，对于第i个区间火势调整周期，依据灭火过程中灭火剂覆盖效果与燃烧区域火焰交互，判别有效灭火行为，并建立火势调整流程。进一步的，步骤204具体包括：S2041，参训人员运用灭火剂覆盖火焰燃烧区域内的火势判别传感器，参与评估的火势判别传感器获得火焰区域的温度数值，依据火势评估模型计算区间有效灭火行为特征分，所述区间有效灭火行为特征分为当前区间所有采样周期有效灭火行为特征分的总和；S2042，将所述第i个区间有效灭火行为特征分与所述状态调整阈值进行比较，所述状态调整阈值对应于任意相邻两个火势变化控制规律的节点Ki％和Ki+1％所形成的区间，在一个区间调整周期S秒内，其中，S为大于1的整数，预设的需达到的区间有效灭火行为特征分值c，其中c为大于1的有理数，根据两者差值比较，确定火势变化趋势，当确定第i个区间有效灭火行为特征分大于所述状态调整阈值时，执行步骤S2044，否则执行步骤S2046；S2044，所述灭火训练交互过程立即进入第i+1个区间调整周期，当前所述区间有效灭火行为特征分减去所述状态调整阈值后，残值累计计入下一个调整区间有效灭火行为特征分；S2046，在所述当前区间调整周期的基础上增加一个温度采样周期，再次计算差值，直至满足区间有效灭火行为特征分大于状态调整阈值时，所述灭火训练交互过程进入第i+1个区间调整周期，但残值不累计。进一步的，从第i个所述区间调整周期计时开始，每个区间调整周期长度为S秒，若经过2S秒后，当前所述区间有效灭火行为特征分仍小于所述状态调整阈值时，则灭火训练交互过程返回第i-1个区间调整周期。上述技术方案中的一个或多个技术方案，具有如下技术效果或优点：1.本专利技术技术方案给出了灭火训练过程交互、评估装置数据传输的方式和流程，以及数据输入输出关系，提出了实现灭火训练过程交互和成绩评估的系统模块构成方案，能够用于灭火训练装置火势控制和成绩评估装置的研制。2.本专利技术技术方案针对灭火训练过程交互和成绩评估方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灭火训练过程交互、成绩评估装置，其特征在于：包括火势变化规律存储模块、火势判别传感器序列获取模块、灭火剂覆盖效果辨识模块、灭火过程交互控制模块、灭火训练成绩评估模块；所述火势变化规律存储模块，用于根据训练导控人员的输入场景变量索引，给出预设的灭火训练火势变化规律、控制节点、区间采样周期、采样周期长度、状态调整阈值；所述火势判别传感器序列获取模块，用于根据训练导控人员的输入的燃烧器索引，给出预设的火势判别传感器的布置形式数据，并自动导入相应的火势判别传感器序列获取算法程序，得出任意采样周期内参与评估的火焰燃烧区域火势判别传感器组合数据；所述灭火剂覆盖效果辨识模块，用于根据任意采样周期内参与评估的火焰燃烧区域火势判别传感器组合数据，获取其检测数值，依据灭火剂覆盖效果评估程序，计算有效灭火行为特征分，所述有效灭火行为特征分评价灭火过程中，灭火剂对火焰区域覆盖效果的综合评估分，包括灭火剂对火焰区域覆盖范围的评估分，以及灭火剂对火焰区域的冷却效果的评估分，两者加权求和获得有效灭火行为特征分；所述灭火过程交互控制模块，用于根据区间内有效灭火行为特征分，调用火势控制逻辑及判别火势调整方向程序判别火势调整方向，并驱动燃料气供气单元执行火势调整指令，实现火势变大或者变小的外部特征调节，同时给出灭火行为次数数据，用于成绩评估；所述灭火训练成绩评估模块，用于根据灭火行为次数数据，调用灭火训练成绩评估程序，得出灭火训练成绩。...

【技术特征摘要】
1.一种灭火训练过程交互、成绩评估装置，其特征在于：包括火势变化规律存储模块、火势判别传感器序列获取模块、灭火剂覆盖效果辨识模块、灭火过程交互控制模块、灭火训练成绩评估模块；所述火势变化规律存储模块，用于根据训练导控人员的输入场景变量索引，给出预设的灭火训练火势变化规律、控制节点、区间采样周期、采样周期长度、状态调整阈值；所述火势判别传感器序列获取模块，用于根据训练导控人员的输入的燃烧器索引，给出预设的火势判别传感器的布置形式数据，并自动导入相应的火势判别传感器序列获取算法程序，得出任意采样周期内参与评估的火焰燃烧区域火势判别传感器组合数据；所述灭火剂覆盖效果辨识模块，用于根据任意采样周期内参与评估的火焰燃烧区域火势判别传感器组合数据，获取其检测数值，依据灭火剂覆盖效果评估程序，计算有效灭火行为特征分，所述有效灭火行为特征分评价灭火过程中，灭火剂对火焰区域覆盖效果的综合评估分，包括灭火剂对火焰区域覆盖范围的评估分，以及灭火剂对火焰区域的冷却效果的评估分，两者加权求和获得有效灭火行为特征分；所述灭火过程交互控制模块，用于根据区间内有效灭火行为特征分，调用火势控制逻辑及判别火势调整方向程序判别火势调整方向，并驱动燃料气供气单元执行火势调整指令，实现火势变大或者变小的外部特征调节，同时给出灭火行为次数数据，用于成绩评估；所述灭火训练成绩评估模块，用于根据灭火行为次数数据，调用灭火训练成绩评估程序，得出灭火训练成绩。2.一种灭火训练过程交互、成绩评估方法，包括如下步骤：设定区间1到区间n-1的每个区间的灭火行为次数，为第n-1个区间调整周期内经历的采样周期次数，也就是满足区间n-1有效灭火行为特征分大于所述区间n-1状态调整阈值时所经历的采样周期次数，其中n大于等于3；累计计算灭火行为次数总次数，为所经历的所有区间灭火行为次数的总和；根据公式，其中X0+X1＝X质量满分，计算评估一组、一个团队或者一个时间段内参训人员的灭火训练质量评估成绩，其中g(xi)为所述灭火训练评估成绩，X0为灭火训练成绩基本分值，X1为灭火训练成绩区别分值，X质量满分为灭火训练质量成绩满分值，B最好成绩为当前所有参训人员中最好的灭火训练过程经历的灭火行为次数，B最差成绩为当前所有参训人员中最差的灭火训练过程经历的灭火行为次数；设定灭火过程总的时间，为灭火过程所经历的所有区间调整周期的总和；根据公式，其中T0+T1＝T时间满分，计算所述灭火训练过程经历的灭火时间对应的灭火训练时间评估成绩，其中f(xi)为所灭火训练时间评估成绩，T0为...

【专利技术属性】
技术研发人员：任凯，金涛，浦金云，于利峰，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42