虛擬現(xiàn)實技術(shù)在消防監(jiān)督中的應(yīng)用

蘇億

摘要：對“虛擬現(xiàn)實+防火監(jiān)督”融合的可行性進(jìn)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(xiàn)實技術(shù)的“沉浸式”體驗、實時互動性、定制化更新以及多平臺應(yīng)用等優(yōu)勢，全方位改進(jìn)傳統(tǒng)的消防監(jiān)督業(yè)務(wù)培訓(xùn)模式。通過制作三維可視化的模擬仿真執(zhí)法訓(xùn)練環(huán)境，打破線下培訓(xùn)的時空限制，增強(qiáng)線上培訓(xùn)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(wù)培訓(xùn)的時間成本，不斷提升消防監(jiān)督工作的執(zhí)法質(zhì)效，緩解基層執(zhí)法人員數(shù)量不足的現(xiàn)實瓶頸性問題。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實；消防監(jiān)督；培訓(xùn)

消防監(jiān)督在社會經(jīng)濟(jì)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(chǎn)安全和社會公共安全，是消防工作“預(yù)防為主，防消結(jié)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(shù)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(xiàn)實+防火監(jiān)督”的融合應(yīng)用，借助科技手段進(jìn)一步挖掘監(jiān)督員個體潛力，不斷提高其業(yè)務(wù)能力，進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)關(guān)、團(tuán)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(shù)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(guān)基礎(chǔ)內(nèi)容，及時領(lǐng)會并嚴(yán)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(xiàn)火災(zāi)隱患的能力。在監(jiān)督檢查工作中及時全面地排查出火災(zāi)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(shè)計要求，如耐火等級、防火分區(qū)、安全疏散及消防設(shè)施等。二是檢查涉及的專業(yè)領(lǐng)域跨度非常大，涵蓋了建設(shè)工程領(lǐng)域的眾多專業(yè)分類，如建筑、給水、暖通、電氣、設(shè)備安裝、施工調(diào)試以及維護(hù)管理等，每個專業(yè)又有數(shù)量眾多的國家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(xué)習(xí)相關(guān)的業(yè)務(wù)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(xué)習(xí)，積累豐富的工作經(jīng)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(jù)《中華人民共和國消防法》相關(guān)條款，依法辦理消防行政處罰案件。一般程序由立案、調(diào)查取證、告知、聽取申辯和質(zhì)證、決定等階段構(gòu)成。辦理案件的周期根據(jù)調(diào)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(shù)月。如案件牽涉多產(chǎn)權(quán)、經(jīng)濟(jì)糾紛等社會性復(fù)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(dǎo)致消防救援機(jī)構(gòu)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(jīng)驗教訓(xùn)，這也充分說明了執(zhí)法程序的重要性和嚴(yán)肅性。消防監(jiān)督執(zhí)法經(jīng)過多年的規(guī)范化建設(shè)，已形成了嚴(yán)格的執(zhí)法程序，在辦案過程中除了要正確執(zhí)行相關(guān)法條，還要特別注重各個環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)要求，如送達(dá)周期、簽字日期等。否則，在當(dāng)事人行政復(fù)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(zhuǎn)隸后，消防監(jiān)督檢查實行“雙隨機(jī)、一公開”制度，但往往轄區(qū)內(nèi)的監(jiān)管單位數(shù)量和監(jiān)督員數(shù)量的比例是嚴(yán)重失衡的。監(jiān)管單位總數(shù)達(dá)到千級是很正常的情況，而對應(yīng)監(jiān)督員的數(shù)量平均就是十幾個。按照《消防監(jiān)督檢查管理規(guī)定》有關(guān)檢查的內(nèi)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(wù)工作、參與當(dāng)?shù)卣M織的聯(lián)合檢查及參加日常會議等。所以，在年內(nèi)要完成對轄區(qū)內(nèi)所有監(jiān)管單位的現(xiàn)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(xiàn)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(wù)能力越強(qiáng)的監(jiān)督員檢查效率就越高，能在同樣的時間周期內(nèi)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(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 35181—2017《重大火災(zāi)隱患判定方法》，全國各地消防救援機(jī)構(gòu)每年都會掛牌督辦一批重大火災(zāi)隱患單位，要求在盡可能短的時間內(nèi)消除重大火災(zāi)隱患，為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)I造良好的消防安全環(huán)境[1]。重大火災(zāi)隱患的形成往往包括歷史遺留、違章建設(shè)、經(jīng)濟(jì)糾紛、多產(chǎn)權(quán)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(wù)水平的監(jiān)督員能夠勝任的。除了強(qiáng)有力的溝通協(xié)調(diào)和組織能力外，最基礎(chǔ)也是最核心的能力要求就是要有較高的綜合業(yè)務(wù)水平。因為消除重大火災(zāi)隱患，既要解決其中的疑難復(fù)雜技術(shù)問題，也要抽絲剝繭般地理順各方責(zé)任，這些是建立在業(yè)務(wù)能力和工作經(jīng)驗基礎(chǔ)上的，需要監(jiān)督員對國家消防法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有更深刻的認(rèn)識，具備綜合性的應(yīng)用能力，才能合理組織調(diào)配人力、物力、財力解決問題，優(yōu)化解決路徑，達(dá)到在最短時間內(nèi)消除重大火災(zāi)隱患的目的。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用形式

2.1? 虛擬現(xiàn)實VR（Virtual Reality）

VR技術(shù)簡單來說就是利用計算機(jī)根據(jù)現(xiàn)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(shè)備和傳感器，實現(xiàn)人的視覺、聽覺、觸覺等與虛擬世界產(chǎn)生交互作用。VR技術(shù)是繼多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)之后又一被廣泛研究開發(fā)應(yīng)用的新興技術(shù)。

2.2? 增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)AR（Augmented Reality）

AR技術(shù)是指實時的直接或間接的物理現(xiàn)實環(huán)境視圖，通過計算機(jī)生成的感官輸入（如聲音、視頻、圖形或GPS數(shù)據(jù)）增強(qiáng)或補(bǔ)充其視圖內(nèi)的元素，即基于現(xiàn)實環(huán)境，利用計算機(jī)圖形技術(shù)和硬件設(shè)備的結(jié)合實時地增強(qiáng)擴(kuò)展現(xiàn)實的內(nèi)容。手機(jī)和平板電腦是目前最常見的AR設(shè)備，通過設(shè)備攝像頭，應(yīng)用將虛擬的數(shù)字內(nèi)容導(dǎo)入真實環(huán)境，同時流行的AR設(shè)備還有頭戴設(shè)備。

2.3? 混合現(xiàn)實技術(shù)MR（Mixed Reality）

MR技術(shù)是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，是指真實和虛擬世界融合后產(chǎn)生的新的可視化環(huán)境，在該環(huán)境下真實實體和數(shù)據(jù)實體共存，同時能實時交互，也就是說將“圖像”置入了現(xiàn)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(guān)鍵特征就是合成物體和現(xiàn)實物體能夠?qū)崟r交互。該技術(shù)通過在現(xiàn)實環(huán)境中引入虛擬場景元素信息，在虛擬世界、現(xiàn)實世界和用戶之間搭起一個交互反饋的信息回路，以增強(qiáng)用戶體驗的真實感。

3 利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)強(qiáng)化消防監(jiān)督工作

3.1? 打破時空限制，隨時沉浸式學(xué)習(xí)訓(xùn)練

目前消防監(jiān)督員的培訓(xùn)方式有集中培訓(xùn)、視頻培訓(xùn)、實地講解等幾種形式，均是較為傳統(tǒng)的培訓(xùn)模式，其優(yōu)點是在較短的時間內(nèi)能取得良好的培訓(xùn)效果，然而缺點也很明顯，即需要約定時間，組織人員，協(xié)調(diào)師資，無一不受時空所限。視頻培訓(xùn)學(xué)習(xí)時間較為靈活，但“大而全”的專題學(xué)時冗長，學(xué)習(xí)體驗枯燥乏味。若采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)的軟硬件“一體化”教學(xué)平臺或手機(jī)、平板、電腦用戶端的線上線下游戲化培訓(xùn)應(yīng)用，則可以打破時空限制，隨時隨地進(jìn)行沉浸式學(xué)習(xí)，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(xué)習(xí)的主動性和培訓(xùn)的效果。近幾年虛擬現(xiàn)實技術(shù)加速發(fā)展，一大批優(yōu)秀的應(yīng)用程序?qū)楷F(xiàn)在教育培訓(xùn)領(lǐng)域。

利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，制作優(yōu)質(zhì)的數(shù)字化三維仿真的教學(xué)內(nèi)容，并與可穿戴設(shè)備及傳感器形成“一體化”教學(xué)平臺，將其設(shè)置在監(jiān)督員工作單位的固定場所，既可開展集中培訓(xùn)，也能使個人利用零散時間進(jìn)行自學(xué)體驗。此外，得益于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的跨平臺屬性，教學(xué)內(nèi)容還可以制作成應(yīng)用程序，擴(kuò)展安裝在臺式電腦、平板電腦及個人手機(jī)上。有別于傳統(tǒng)的視頻教學(xué)模式，虛擬現(xiàn)實應(yīng)用程序可按照游戲開發(fā)的模式，將教學(xué)內(nèi)容設(shè)計成“闖關(guān)”“解密”“漫游”等游戲架構(gòu)，把超長學(xué)時的枯燥的“大部頭”學(xué)習(xí)視頻轉(zhuǎn)化為游戲模式，監(jiān)督員將更有興趣隨時操作體驗學(xué)習(xí)，在三維可視化的互動體驗中，勢必會增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自覺性和積極性。這種寓教于樂、形式靈活、無縫銜接的學(xué)習(xí)訓(xùn)練方式將會是傳統(tǒng)教學(xué)模式的一個強(qiáng)有力的補(bǔ)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(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，不斷提高專業(yè)技能水平。

3.2? 仿真各類場所，縮短經(jīng)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(nèi)場所較為熟悉，但沒有更多的時間去了解學(xué)習(xí)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(yuǎn)縣城一般沒有大型綜合體，棉花、釀酒、電子產(chǎn)品等行業(yè)也具有很強(qiáng)的地域性。而消防監(jiān)督員每年都有可能存在崗位調(diào)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(dǎo)致其又需要耗費大量的時間和精力。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以將各類場所用三維仿真建模的方式呈現(xiàn)在“一體化”學(xué)習(xí)平臺或者個人電腦端、手機(jī)端，并且場所類型還可以根據(jù)需求不斷進(jìn)行擴(kuò)充更新。如大型綜合體、高層地下、醫(yī)院學(xué)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(kuò)展相關(guān)專業(yè)知識點，將法律法規(guī)或國家標(biāo)準(zhǔn)以數(shù)字化方式呈現(xiàn)在用戶互動體驗中。這樣就可以實現(xiàn)消防監(jiān)督員足不出戶即可學(xué)習(xí)了解到檢查場所的火災(zāi)危險性、建筑特點、疏散形式、消防設(shè)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(xiàn)實技術(shù)可在同樣的半天內(nèi)學(xué)習(xí)體驗并模擬實踐多種場所的檢查內(nèi)容和執(zhí)法流程，實現(xiàn)事半功倍的培訓(xùn)效果，大大縮短一名監(jiān)督員提高業(yè)務(wù)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(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)在公安、檢察院、法院等部門展開初步應(yīng)用。將一些典型案例拆解為若干步驟并嚴(yán)格按照執(zhí)法程序要求環(huán)環(huán)相扣，再將有關(guān)場景使用三維建模技術(shù)進(jìn)行虛擬仿真，讓執(zhí)法人員使用穿戴設(shè)備，進(jìn)入虛擬現(xiàn)實執(zhí)法場景，使用體感交互設(shè)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(jìn)入下一環(huán)節(jié)或經(jīng)提示進(jìn)行正確操作。虛擬仿真的訓(xùn)考模式可以讓實習(xí)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(jù)培訓(xùn)達(dá)標(biāo)要求對典型案件進(jìn)行梳理解構(gòu)，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(xiàn)消防違法行為到立案調(diào)查，再到處罰、責(zé)令改正等，只有正確完成上一步驟，才能進(jìn)入下一環(huán)節(jié)。還可根據(jù)使用者的業(yè)務(wù)能力水平調(diào)整訓(xùn)練難易程度，如簡單模式可提供內(nèi)容提示，較難模式則對應(yīng)現(xiàn)實達(dá)標(biāo)考試要求。

在模擬辦案的應(yīng)用場景中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(fù)訓(xùn)練，可在短期內(nèi)學(xué)習(xí)掌握最基礎(chǔ)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(jù)以往辦案經(jīng)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(jī)性和復(fù)雜性，從而大力提升執(zhí)法實踐工作的質(zhì)效。

3.4? 定制綜合訓(xùn)練，提升執(zhí)法質(zhì)量和效率

以上列舉的應(yīng)用場景還僅僅是消防監(jiān)督執(zhí)法結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行模擬仿真訓(xùn)練的初步探索，更為高階、高效的方式則是實現(xiàn)按需定制的綜合訓(xùn)練模式，且可以不斷根據(jù)需求更新迭代培訓(xùn)內(nèi)容。

在監(jiān)督執(zhí)法過程中，有時會遇到較為復(fù)雜的工作任務(wù)，如重大火災(zāi)隱患的整改，涉及消防法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、調(diào)查取證、組織協(xié)調(diào)等，綜合性很強(qiáng)。此外，較為少見的消防系統(tǒng)檢查測試，如地鐵、隧道、飛機(jī)庫等場所設(shè)置的消防設(shè)施，甚至是檢查測試存在較大安全風(fēng)險的場所，如特高壓變電站、換流站等。以上均可利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)特殊場景定制化制作，在典型場景中增加復(fù)雜度，拓展相關(guān)內(nèi)容，預(yù)留遠(yuǎn)期目標(biāo)。

以重大火災(zāi)隱患整改工作的全流程為例，可以定制化的設(shè)定不同類型場所，將整改難度對應(yīng)設(shè)定為一般、較難、困難等級。監(jiān)督員每次進(jìn)入某一場景中，會隨機(jī)生成不同的重大火災(zāi)隱患條目。監(jiān)督員首先要通過穿戴設(shè)備或移動鼠標(biāo)、觸屏，查找場景中存在的隱患，然后進(jìn)行下一步執(zhí)法程序的操作。對客觀性較強(qiáng)的環(huán)節(jié)可以在虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練中相對固化，如立案、送達(dá)等。對存在較多可能性的環(huán)節(jié)，如調(diào)查取證、多產(chǎn)權(quán)、經(jīng)濟(jì)糾紛等現(xiàn)實問題，可通過邏輯編程，將其轉(zhuǎn)化為主線任務(wù)和支線任務(wù)，提升訓(xùn)考平臺的復(fù)雜度和難度。在使用后，用戶還可以向制作方反饋相關(guān)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(fēng)險提示、演示或者特殊消防設(shè)施的內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(xiàn)。

4 結(jié)語

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是新一代信息技術(shù)的重要前沿方向。2022年10月28日，國家五部委印發(fā)《虛擬現(xiàn)實與行業(yè)應(yīng)用融合發(fā)展行動計劃（2022—2026年）》，其中的重點任務(wù)之一就是要加速多行業(yè)多場景應(yīng)用落地，即“虛擬現(xiàn)實+相關(guān)行業(yè)”[2]。相信在不久的將來，虛擬現(xiàn)實技術(shù)能對消防監(jiān)督工作產(chǎn)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(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB 35181—2017 重大火災(zāi)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(guān)于印發(fā)《虛擬現(xiàn)實與行業(yè)應(yīng)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