一种基于虚拟现实的消防演练模拟场景系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于虚拟现实的消防演练模拟场景系统，包括环境信息采集单元、动作捕捉单元、状态采集单元、人员定位单元、通信单元、处理与控制模块、信息资源库、VR头盔、大屏幕显示装置和指挥平台，环境信息采集单元、动作捕捉单元、状态采集单元和人员定位单元分别与所述通信单元连接，所述处理与控制模块分别与所述通信单元和信息资源库连接，所述处理与控制模块还分别与所述VR头盔、大屏幕显示装置和指挥平台连接。本发明专利技术提供的基于虚拟现实的消防演练模拟场景系统体验感强，有利于提高消防训练的针对性和有效性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟现实的消防演练模拟场景系统
本专利技术涉及虚拟现实模拟演练
，特别涉及一种基于虚拟现实的消防演练模拟场景系统。
技术介绍
随着城镇化步伐的加快，城市规模不断扩大，城市安全生产显得日显重要，消防工作是国民经济和社会发展的重要组成部分，消防指战员面临着如何做好消防救援工作的社会性难题。日渐增大的灾害危险性和救援难度对消防指战员灭火救援能力的要求也越来越高，减小灾难危害、提高消防指战员灭火救援能力的最有效方式就是加强消防部队的专业化训练。目前，消防部队的应急演练主要包括实地演练和模拟训练基地演练两种，对应对突发事件时，这种传统的演练方式存在很大局限性，在实际应用中也受到诸多因素制约。现有的场地式训练方法会存在场地受限、演练内容受限、带来环境污染等问题，同时未经训练的人员很难参与其中，只能通过观察消防员的操作动作进行学习，只能学到一些理论上的知识，在实际生活中却并不实用，不能达到很好的学习效果。采取虚拟现实技术模拟演练模拟训练是大势所趋。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术专利目的在于设计了一种基于虚拟现实的消防演练模拟场景系统，体验感强，有利于提高消防训练的针对性和有效性。本专利技术具体技术方案如下：一种基于虚拟现实的消防演练模拟场景系统，包括环境信息采集单元、动作捕捉单元、状态采集单元、人员定位单元、通信单元、处理与控制模块、信息资源库、VR头盔、大屏幕显示装置和指挥平台，环境信息采集单元、动作捕捉单元、状态采集单元和人员定位单元分别与所述通信单元连接，所述处理与控制模块分别与所述通信单元和信息资源库连接，所述处理与控制模块还分别与所述VR头盔、大屏幕显示装置和指挥平台连接；所述环境信息采集单元用于采集模拟灾害现场的环境数据信息；所述动作捕捉单元用于采集演练人员在模拟灾害现场中所采用的消防动作；所述状态采集单元用于采集演练人员在演练过程中的心律、呼吸频率和体温数据信息；所述人员定位单元用于对演练人员进行定位；所述通信单元用于将所述环境信息采集单元、动作捕捉单元、状态采集单元和人员定位单元采集的信息发送给处理与控制模块；所述处理与控制模块用于控制系统各部分运行；所述信息资源库用于存储演练场景模型库和预案分析库。具体的，本专利技术所述状态采集单元包括心律传感器、呼吸频率传感器和体温传感器。具体的，本专利技术所述系统还包括操控装置，用于对所述大屏幕显示装置和指挥平台上展示信息进行操控。具体的，本专利技术所述系统还包括用于对所述处理与控制模块进行供电的供电单元。具体的，本专利技术所述VR头盔用于显示系统产生的演练模拟场景，并跟踪演练人员的视线轨迹显示相应角度的模拟场景，以及将演练人员的视线轨迹投放在所述大屏幕显示装置上。具体的，本专利技术所述系统产生的演练模拟场景包括商场、学校、工厂和仓库场景。附图说明以下参照附图对本专利技术实施例作进一步说明，其中：图1是本专利技术一种基于虚拟现实的消防演练模拟场景系统的结构图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术提出了一种基于虚拟现实的消防演练模拟场景系统，请参阅图1，包括环境信息采集单元、动作捕捉单元、状态采集单元、人员定位单元、通信单元、处理与控制模块、信息资源库、VR头盔、大屏幕显示装置和指挥平台，环境信息采集单元、动作捕捉单元、状态采集单元和人员定位单元分别与所述通信单元连接，所述处理与控制模块分别与所述通信单元和信息资源库连接，所述处理与控制模块还分别与所述VR头盔、大屏幕显示装置和指挥平台连接。具体的，所述系统还包括操控装置，用于对所述大屏幕显示装置和指挥平台上展示信息进行操控。所述系统还包括用于对所述处理与控制模块进行供电的供电单元。所述环境信息采集单元用于采集模拟灾害现场的环境数据信息；所述动作捕捉单元用于采集演练人员在模拟灾害现场中所采用的消防动作；所述状态采集单元用于采集演练人员在演练过程中的心律、呼吸频率和体温数据信息；所述人员定位单元用于对演练人员进行定位；所述通信单元用于将所述环境信息采集单元、动作捕捉单元、状态采集单元和人员定位单元采集的信息发送给处理与控制模块；所述处理与控制模块用于控制系统各部分运行；所述信息资源库用于存储演练场景模型库和预案分析库。具体的，所述状态采集单元包括心律传感器、呼吸频率传感器和体温传感器。具体的，所述系统产生的演练模拟场景包括商场、学校、工厂和仓库场景。系统预先构建演练模拟场景三维模型，并结合地理信息、模型立体空间位置信息通过三维建模将灾害现场的灾害环境、消防设备模型加载到三维场景中，呈现出三维虚拟现实的模型库实景。并以搭建的灾害现场模型库作为桌面推演的基础场景。通过三维模型，用户可以任意选择视角，迅速了解灾害现场事故发生地点的环境。具体的，所述VR头盔用于显示系统产生的演练模拟场景，并跟踪演练人员的视线轨迹显示相应角度的模拟场景，以及将演练人员的视线轨迹投放在所述大屏幕显示装置上。演练开始后，穿戴式VR头盔设备开始显示系统产生的演练模拟场景，演练人员的视线轨迹显示相应建筑物、消防栓、安全门等场景，同时环境信息采集单元采集模拟灾害现场的环境数据信息，动作捕捉单元和状态采集单元开始采集演练人员的具体操作和实时状态信息，采集的信息实时传输至处理与控制模块，通过虚拟现实技术VR在大屏幕显示装置进行可视化显示。大屏幕显示装置和指挥平台采用虚拟现实仿真技术，在指挥平台上进行应急指挥的模拟演练，通过对演练模拟场景现场的应急预案的模拟，在虚拟场景中最大限度的呈现事故的发生、发展过程，尤其是对现场应急指挥人员和各级负责人在应急预案灾害环境中做出的各种指令、应急处置方法、相互协调配合等进行交互式仿真模拟，比如报警器报警情况，控制室DCS显示情况，人员几时几分报警，消防车到位时间，灭火时间，消防池、污水池液位升降情况，栓、炮使用情况，出水量大小，相关喷淋投用情况等等。以上所述本专利技术的具体实施方式，并不构成对本专利技术保护范围的限定。任何根据本专利技术的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本专利技术权利要求的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于虚拟现实的消防演练模拟场景系统，其特征在于，包括环境信息采集单元、动作捕捉单元、状态采集单元、人员定位单元、通信单元、处理与控制模块、信息资源库、VR头盔、大屏幕显示装置和指挥平台，环境信息采集单元、动作捕捉单元、状态采集单元和人员定位单元分别与所述通信单元连接，所述处理与控制模块分别与所述通信单元和信息资源库连接，所述处理与控制模块还分别与所述VR头盔、大屏幕显示装置和指挥平台连接；所述环境信息采集单元用于采集模拟灾害现场的环境数据信息；所述动作捕捉单元用于采集演练人员在模拟灾害现场中所采用的消防动作；所述状态采集单元用于采集演练人员在演练过程中的心律、呼吸频率和体温数据信息；所述人员定位单元用于对演练人员进行定位；所述通信单元用于将所述环境信息采集单元、动作捕捉单元、状态采集单元和人员定位单元采集的信息发送给处理与控制模块；所述处理与控制模块用于控制系统各部分运行；所述信息资源库用于存储演练场景模型库和预案分析库。

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实的消防演练模拟场景系统，其特征在于，包括环境信息采集单元、动作捕捉单元、状态采集单元、人员定位单元、通信单元、处理与控制模块、信息资源库、VR头盔、大屏幕显示装置和指挥平台，环境信息采集单元、动作捕捉单元、状态采集单元和人员定位单元分别与所述通信单元连接，所述处理与控制模块分别与所述通信单元和信息资源库连接，所述处理与控制模块还分别与所述VR头盔、大屏幕显示装置和指挥平台连接；所述环境信息采集单元用于采集模拟灾害现场的环境数据信息；所述动作捕捉单元用于采集演练人员在模拟灾害现场中所采用的消防动作；所述状态采集单元用于采集演练人员在演练过程中的心律、呼吸频率和体温数据信息；所述人员定位单元用于对演练人员进行定位；所述通信单元用于将所述环境信息采集单元、动作捕捉单元、状态采集单元和人员定位单元采集的信息发送给处理与控制模块；所述处理与控制模块用于控制系统各部分运行；所述信息资源库用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国栋，黄义邵，邹磊，
申请(专利权)人：天维尔信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44