虛擬現實技術在消防戰(zhàn)訓工作中的實施對策

王濤

摘要：隨著社會經濟的快速發(fā)展，人們的生活水平和質量也得到了較大的提升，隨之而來的火災事故也呈多樣化的趨勢發(fā)展，而且發(fā)生的頻率較高，所以，要對火災類型的多樣化與嚴峻的形勢給予高度的重視。近些年來，相關消防部門在先進科學技術的帶動之下，使得消防實訓得到了改革和優(yōu)化，消防器材也得到了創(chuàng)新，并在火災事故的協查方面起到了重要作用。因此，要對消防實訓工作中的虛擬現實技術進行不斷地提高和創(chuàng)新，把在消防救援工作當中的傷亡率降到最低，使人們的生命財產安全得到保障。

關鍵詞：虛擬現實技術;消防戰(zhàn)訓;實施;應用

虛擬現實技術是運用計算機網絡建立一個虛擬的平臺，利用先進的科學技術使用戶進入一個虛擬的世界，使用戶與環(huán)境之間可以進行直接溝通與交流。虛擬現實技術在模擬訓練方面具有較大的應用價值，可以讓用戶與虛擬對象進行直接接觸，并對整個事件的發(fā)展經過和方向有一個全面的掌握，這對訓練是十分有幫助的。虛擬現實技術的應用不但可以彌補訓練中的不足和缺陷，還節(jié)省了大量的資源，對消防戰(zhàn)訓工作有著積極的促進作用。

1? 虛擬現實技術

虛擬現實技術又被稱作VR技術，利用計算機的仿真技術、傳感技術、計算機圖形技術和人工智能技術進行有機結合而形成的一種虛擬現實技術，通過計算機形成一個高科技模擬系統(tǒng)，建立一個虛擬的世界[1]。通過計算機技術而產生一個虛擬的環(huán)境，給人一種視覺上的感受與沖擊，使人有一種身臨其境的感覺。

2? 虛擬現實技術應用在消防戰(zhàn)訓工作中的主要類型

2.1? 普通公民的逃生能力訓練

消防安全工作的重點就是預防和自救，尤其是一些人口密度較高、流量較大的地方，比如一些娛樂性場所等，在安全出口的設計上達不到相關的設計標準，一些消防設施較為陳舊，一旦發(fā)生火災，就會導致嚴重的人員傷亡，后果不堪設想[2]。在這些公眾場所中，運用現實虛擬技術建立與之對應的訓練體系，向公眾免費開放，使得大眾可以在虛擬的環(huán)境中感受到火災帶來的危險，并通過系統(tǒng)的正確引導和講解，使人們了解在不同的環(huán)境下怎樣進行自救，或是幫助他人救援。在虛擬環(huán)境中進行火災演練，可以使人們的防火意識不斷加深，與此同時，還能讓人們更好地提高火災發(fā)生后的自救能力。

2.2? 裝備操作上的訓練

對于消防員來講，利用虛擬現實技術可以構建一個更加專業(yè)化的虛擬體系，使得消防員能夠對消防設備的原理、維修、使用以及保養(yǎng)知識有一個更加清晰的了解與認知，使其運用起來更加靈活便捷。

2.3? 滅火能力和現場適應能力的訓練

在以往的訓練過程當中，消防員僅是通過對消防規(guī)范與流程進行訓練，對真正火災場景很難接觸，這無法使消防人員深切感受到火災現場的災情和救援的困難性。運用虛擬現實技術可以對真正的火災場景進行高度還原，不管是溫度、聲音，都可以最大限度達到與真實環(huán)境相似。在這種環(huán)境當中，消防員與現場救援一樣，要穿上相應的衣服和手套，在虛擬的火災情境中完成滅火、破拆、偵查等技能方面的訓練。與此同時，對火災現場的高度還原，還能鍛煉消防人員的心理素質，提高對火災現場的熟悉度和心理適應能力。

3? 虛擬現實技術應用在消防訓練方面的優(yōu)勢

3.1? 高效性

在進行消防實訓的過程當中，追求的一個重要目標就是效率。在傳統(tǒng)的訓練方式中，對消防人員的數量、天氣以及場景的設置都有著十分嚴格的要求和標準。然而，在虛擬現實技術的應用下，我們可以設計出許多傳統(tǒng)模式達不到的場景效果，使場景更加貼近現實，消防人員通過反復的訓練可以對其變幻莫測的滅火技能有一個快速的鞏固和提升。與此同時，通過一些反復訓練，還可以激發(fā)出消防隊員的一些潛在能力。在這種虛擬環(huán)境當中進行訓練，可以打破季節(jié)和天氣等自然因素的限制，使得消防隊員可以隨時隨地進行實戰(zhàn)模擬訓練。

3.2? 可塑性和擴展性

虛擬現實技術是一種數字技術，隨著科學技術的日新月異，數字技術也得到了更快的發(fā)展和創(chuàng)新，這也使得虛擬系統(tǒng)得到了快速的發(fā)展和優(yōu)化，在場景的設計和選擇上具有強大的可塑性。與此同時，隨著虛擬現實技術的應用與推廣，使得各個不同消防部門之間可以進行有效的技術整合，實現了遠程溝通和控制，這也在一定程度上降低了升級所需要的成本投入，并且速度較快，不會與日常訓練發(fā)生沖突，節(jié)省了消防隊員的時間。

3.3? 訓練成本降低

在傳統(tǒng)的消防實戰(zhàn)訓練當中，為了達到更加逼真的訓練場景，一般都會用到大量的滅火劑和燃料，這種訓練方法需要購買大量的原材料，而且還會在一定程度上對自然環(huán)境造成污染，提高了消防實戰(zhàn)訓練的環(huán)境成本[3]。虛擬現實技術的引用，雖然在剛開始構建時需要花費一定的費用，但在系統(tǒng)建立完成之后，后期的維護和運行費用較低，而且能夠進行多次使用，使用效率較高，對生態(tài)環(huán)境危害較小，這樣不但使得訓練成本有所降低，還起到了環(huán)保的作用，可以與生態(tài)環(huán)境和諧相處。

4? 虛擬現實技術的研究現狀

虛擬現實技術是在20世紀末才逐漸興起，起步較晚。然而，從開始到現在，一直受到社會和政府部門的鼎力支持，并且還制定了相關的虛擬世界技術研究的方案和規(guī)劃，使其納入到國家重點發(fā)展項目當中。在國家的大力支持和帶動下，國家的科學院與一些高等院校也對虛擬現實技術進行了相關的研究與探討，這對現實虛擬技術的發(fā)展是一個良好的開端，也是將來社會的一個重要發(fā)展趨勢。

5? 消防模擬訓練中凸顯的不足

5.1? 部分消防員心理素質有待提高

在進行火災救援的過程中，有的消防員缺乏足夠的勇氣和信心，內心十分的慌亂和緊張，有的還會出現無所適從、不知所措的心理，不能對現實情況進行冷靜地思考和分析，進而錯過最佳的救援時機，導致人民的生命財產安全受到威脅，甚至造成較為嚴重的后果。

5.2? 個別消防員的專業(yè)素質不高

在進行真實的現場救援過程當中，有的消防隊員缺乏豐富的經驗，對救援流程還不熟悉，比如，在水龍頭連接的水袋沒有完全地展開之前，就打開了消防栓的蝶閥，使得水流快速地沖出，然而水帶的扭動有時由于水壓過大，對水袋掌控不住，造成水源的浪費，還有一小部分的消防隊員由于對水槍的使用不熟，經驗缺乏，使噴射的部位太過集中，不能把著火部位的整體溫度進行有效地降低，也不知道要站在通風口等，這些問題都會導致救援行動出現遲緩，延誤最佳救援時間，甚至還會威脅到消防員自身的生命安全。

5.3? 個別決策者的管理力度較弱

從目前的火災救援系統(tǒng)來看，應用的是二維平面操作方式，這個系統(tǒng)的辨識度較低，操作起來也相對簡單。然而，對于三維立體操作空間來講，相關的指揮決策者如果不能按照已經預定好的計劃進行有效實施，在指揮上就顯得十分混亂，使得相關決策也在一定程度上失去指導性，這對救援工作是十分不利的。

6? 虛擬現實技術在消防戰(zhàn)訓工作中的應用策略

6.1? 虛擬現實技術可以促進消防裝備的革新

在消防車輛和消防器材上也可以運用虛擬現實技術，使得消防車輛和消防器材可以把它的戰(zhàn)斗潛力最大程度地發(fā)揮出來?；诖耍摂M現實技術還能在一定程度上提高消防車以及消防器材的安全系數，使得消防隊伍在消防車輛以及消防裝備上的技術不斷的創(chuàng)新和優(yōu)化[4]。此外，虛擬現實技術在對消防車輛整體結構的合理性進行科學的判斷，對消防人員的訓練強度和訓練科目以及消防裝備的實用性進行仿真測試。虛擬現實技術可以促進消防裝備的進一步改革，通過計算機模擬系統(tǒng)對模擬方案進行不斷優(yōu)化，而且在虛擬實戰(zhàn)中對革新的成果進行檢驗，并轉化為現實。通過虛擬現實技術對消防器材進行改革，在很大程度上消除了消防器材浪費的后顧之憂，并節(jié)省了一些改革的費用，可以把更多的消防經費運用到業(yè)務的培訓當中。

6.2? 虛擬現實技術可以協助火災事故的調查

依據相關資料顯示，高層建筑越來越多，使得火災事故現場會出現一些難以解決的問題。若是這些問題只是憑借消防人員的主觀臆斷，就很容易對火災的救援造成一定的誤導，進而失去了最佳的救援機會。對于這些情況，相關的消防部門可以運用虛擬現實技術對各種火災的情景進行模擬，并且建立相關的數據庫，把具有代表性并且客觀性的模擬數據轉換成消防人員的實戰(zhàn)訓練場景。同時，消防部門還要對各項火災調查數據進行整理和收集，使其變成火災的數字模型，依據現實生活中的物質燃燒產生的熱化度與可燃性進行綜合分析，利用計算機進行模擬，建立一套火災模擬的實驗數據信息庫。建成之后，相關的消防部門可以對資源進行共享，對火災的情況進行充分的分析。依照原始數據對火災現場原貌進行還原，找出火災的根源，為現場提供強有力的技術支持。另外，相關的消防部門還可以利用虛擬現實技術把發(fā)生過的火災事故進行綜合整理，依據不同的火災類型，制定出科學合理的救援方案與計劃，縮短救援時間，把人員傷亡降到最低。

6.3? 利用虛擬現實技術規(guī)范消防執(zhí)法

消防部門是我國基礎經濟建設當中的一個重要組成部分，每一位消防員都應對自身的職責有一個明確的定位并認真履行，明確自身所肩負的社會責任感與使命感。但是，在消防部門具體的工作過程當中，對于火災救援工作缺乏充分的理解和認知，多數情況下都會依靠自身的主觀臆斷來進行消防執(zhí)法，使得執(zhí)法工作的質量和效率較低，不能對各類潛在的安全火災隱患進行有效的預防，這在一定程度上大大提高了火災的發(fā)生概率?；谶@種情況，相關的消防部門就要把虛擬現實技術融入到執(zhí)法手段當中，使消防執(zhí)法變得更加科學、合理，具有客觀性。此外，消防部門還要對相關的執(zhí)法人員進行定期培訓，使相關的執(zhí)法人員對虛擬現實技術有一個充分的掌握，可以對其中的各項技能進行靈活的操作，最后通過實踐來對相關執(zhí)法人員的操作能力進行考核。消防部門還要不斷的引進先進的技術和人才，從我國目前的消防救援現狀出發(fā)，利用虛擬現實技術研發(fā)出更多的執(zhí)法工具，使其可以在日后的消防執(zhí)法中防止不必要的火災事故發(fā)生。

7? 虛擬現實技術在消防戰(zhàn)訓工作中的應用

7.1? 建筑火災方面的應用

虛擬現實技術在建筑火災上的應用主要有火災模擬訓練、火災現場人員疏散以及電子消防應急預案等。虛擬現實技術可以對真實的火災場景進行模擬，還原度較高，消防工作人員運用3D眼鏡可以對周圍的環(huán)境進行仔細觀察，使得消防救援人員在訓練過程中有一種身臨其境的真實感。通過虛擬現實技術來模擬真實的火災場景，給消防救援人員一個最直觀的體驗，進而提高消防救援人員的滅火能力和水平，在不斷地演練過程中，積累豐富的滅火經驗[5]。在進行群眾演練的過程當中，還要不斷提高人民群眾的防火意識和火災的應急能力，進而提高我國人民的消防救援能力。

7.2? 油罐類火災方面的應用

消防救援人員在進行油罐類火災訓練的過程當中，通過計算機來對火災現場進行模擬訓練。計算機的指揮范圍由下達命令、降溫處理和滅火處理等部分組成。在計算機系統(tǒng)上對真實的地理環(huán)境做出模擬，并建立一個與真實環(huán)境相類似的火災現場，在這種系統(tǒng)的運用當中具有較強的想象力，可以對消防救援人員的火災應急能力有一個較強的訓練和提高。與此同時，虛擬現實技術還可以提高相關管理人員的作戰(zhàn)指揮能力與決策水平。

7.3? 煤礦類火災方面的應用

在現實生活當中，若是煤礦發(fā)生重大火災，將會給社會造成嚴重的經濟損失，后果不堪設想。由于煤礦工作的特殊性，一旦發(fā)生火災，很容易造成群死群傷的嚴重后果。通過對煤礦火災事故進行模擬訓練，可以為消防救援人員建立一個真實的礦井事故環(huán)境，使用虛擬現實技術對事發(fā)地點、時間、天氣情況等進行自行設計，進而實現對各種火災類型的充分模擬訓練。同時，還可以在很大程度上提高消防救援人員的火災救援水平和應急能力。對相關的消防救援人員進行定期的培訓和訓練，以此來提高消防人員的救火防災能力，提高消防人員的心理素質，使其在危險的環(huán)境當中也可以冷靜、沉著，并采取有效的救援手段，把火災現場的經濟損失和傷亡人數降到最低。

8? 虛擬現實技術在消防戰(zhàn)訓工作中的作用

目前，虛擬現實技術最大的優(yōu)勢就是可以把虛擬環(huán)境和現實環(huán)境進行相互交換，這樣人們就不用運用真實的場景來對某個環(huán)境進行設計，只需要利用虛擬現實技術就可以對特定某個環(huán)境進行充分的了解和掌握[6]。此外，虛擬現實技術還可以為人們打造出與現實世界類似的虛擬環(huán)境，通過對虛擬現實技術的應用實現人機交互，給人一種身臨其境的體驗。虛擬現實技術在消防戰(zhàn)訓的應用過程中，可以對火災事故的現場進行模擬，對建筑物的整體結構有個立體的顯示，只需較少的投入和較小的場地就可以對實際實戰(zhàn)環(huán)境進行模擬，在消防戰(zhàn)訓當中發(fā)揮了重要的作用。隨著時代的發(fā)展，虛擬現實技術在消防戰(zhàn)訓的中的應用也十分的廣泛，這對傳統(tǒng)消防戰(zhàn)訓工作是一種技術性的改革。

9? 結語

綜上所述，隨著科學技術的快速發(fā)展，虛擬現實技術也在消防領域得到了廣泛的推廣和運用，并發(fā)揮了積極作用，提高了消防作戰(zhàn)人員的能力和水平，也增加了他們的實訓作戰(zhàn)經驗，在很大程度上使消防救援人員經驗不足的缺陷得以彌補。除此之外，還提高了消防作戰(zhàn)人員的自我保護能力，不用再耗費大量的人力、物力、財力來進行真人模擬訓練，使得模擬訓練可以隨時隨地進行，促進了我國消防事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

參考文獻：

[1]張翼鵬.虛擬現實技術在消防戰(zhàn)訓工作中的實施對策[J].今日消防，2021，6（01）：7-8.

[2]唐斌.虛擬現實技術在消防戰(zhàn)訓工作中的應用[J].中國新技術新產品，2018，6（16）：89-90.

[3]彭勝利，陳新全.虛擬現實技術在消防戰(zhàn)訓工作中的應用[J].地球，2017，2（09）：97.

[4]封義根.虛擬現實技術在消防戰(zhàn)訓工作中的應用探討[J].電子世界，2017，22（20）：35-36.

[5]王云鵬.虛擬現實技術在消防戰(zhàn)訓工作中的應用探討[J].消防界，2016，13（09）：32-32.

[6]邵燕萍，石榮華.淺析虛擬現實技術在消防訓練方面的應用[A].2005年湖北省消防學術論文集[C].湖北省消防協會、湖北省消防總隊：湖北省科學技術協會，2005：8.

Measures on virtual reality

application in the fire fighting and training

Wang Tao

Qingdao Economic and Technological Development Zone Fire and Rescue

Section

Abstract：With the rapid development of society and economy， people's living standard and quality have been greatly improved， while followed by a trend of diversified fire accidents with higher frequency. Therefore， more attention should be paid to the diversification of fire types and the severe situation. In recent years， fire departments， driven by advanced science and technology， have reformed and upgraded their firefighting training forms and fire protection equipment， which played an important role in the fire investigation. Therefore， its essential to improve and innovate the application of Virtual Reality technologies in firefighting training， so as to minimize the casualty rate of rescuers and also safeguard our people life and property.

Keywords：virtual reality;firefighting training;implementation;application