虚拟现实技术在消防战训工作中的实施对策

王涛

摘要：随着社会经济的快速发展，人们的生活水平和质量也得到了较大的提升，随之而来的火灾事故也呈多样化的趋势发展，而且发生的频率较高，所以，要对火灾类型的多样化与严峻的形势给予高度的重视。近些年来，相关消防部门在先进科学技术的带动之下，使得消防实训得到了改革和优化，消防器材也得到了创新，并在火灾事故的协查方面起到了重要作用。因此，要对消防实训工作中的虚拟现实技术进行不断地提高和创新，把在消防救援工作当中的伤亡率降到最低，使人们的生命财产安全得到保障。

关键词：虚拟现实技术;消防战训;实施;应用

虚拟现实技术是运用计算机网络建立一个虚拟的平台，利用先进的科学技术使用户进入一个虚拟的世界，使用户与环境之间可以进行直接沟通与交流。虚拟现实技术在模拟训练方面具有较大的应用价值，可以让用户与虚拟对象进行直接接触，并对整个事件的发展经过和方向有一个全面的掌握，这对训练是十分有帮助的。虚拟现实技术的应用不但可以弥补训练中的不足和缺陷，还节省了大量的资源，对消防战训工作有着积极的促进作用。

1  虚拟现实技术

虚拟现实技术又被称作VR技术，利用计算机的仿真技术、传感技术、计算机图形技术和人工智能技术进行有机结合而形成的一种虚拟现实技术，通过计算机形成一个高科技模拟系统，建立一个虚拟的世界[1]。通过计算机技术而产生一个虚拟的环境，给人一种视觉上的感受与冲击，使人有一种身临其境的感觉。

2  虚拟现实技术应用在消防战训工作中的主要类型

2.1  普通公民的逃生能力训练

消防安全工作的重点就是预防和自救，尤其是一些人口密度较高、流量较大的地方，比如一些娱乐性场所等，在安全出口的设计上达不到相关的设计标准，一些消防设施较为陈旧，一旦发生火灾，就会导致严重的人员伤亡，后果不堪设想[2]。在这些公众场所中，运用现实虚拟技术建立与之对应的训练体系，向公众免费开放，使得大众可以在虚拟的环境中感受到火灾带来的危险，并通过系统的正确引导和讲解，使人們了解在不同的环境下怎样进行自救，或是帮助他人救援。在虚拟环境中进行火灾演练，可以使人们的防火意识不断加深，与此同时，还能让人们更好地提高火灾发生后的自救能力。

2.2  装备操作上的训练

对于消防员来讲，利用虚拟现实技术可以构建一个更加专业化的虚拟体系，使得消防员能够对消防设备的原理、维修、使用以及保养知识有一个更加清晰的了解与认知，使其运用起来更加灵活便捷。

2.3  灭火能力和现场适应能力的训练

在以往的训练过程当中，消防员仅是通过对消防规范与流程进行训练，对真正火灾场景很难接触，这无法使消防人员深切感受到火灾现场的灾情和救援的困难性。运用虚拟现实技术可以对真正的火灾场景进行高度还原，不管是温度、声音，都可以最大限度达到与真实环境相似。在这种环境当中，消防员与现场救援一样，要穿上相应的衣服和手套，在虚拟的火灾情境中完成灭火、破拆、侦查等技能方面的训练。与此同时，对火灾现场的高度还原，还能锻炼消防人员的心理素质，提高对火灾现场的熟悉度和心理适应能力。

3  虚拟现实技术应用在消防训练方面的优势

3.1  高效性

在进行消防实训的过程当中，追求的一个重要目标就是效率。在传统的训练方式中，对消防人员的数量、天气以及场景的设置都有着十分严格的要求和标准。然而，在虚拟现实技术的应用下，我们可以设计出许多传统模式达不到的场景效果，使场景更加贴近现实，消防人员通过反复的训练可以对其变幻莫测的灭火技能有一个快速的巩固和提升。与此同时，通过一些反复训练，还可以激发出消防队员的一些潜在能力。在这种虚拟环境当中进行训练，可以打破季节和天气等自然因素的限制，使得消防队员可以随时随地进行实战模拟训练。

3.2  可塑性和扩展性

虚拟现实技术是一种数字技术，随着科学技术的日新月异，数字技术也得到了更快的发展和创新，这也使得虚拟系统得到了快速的发展和优化，在场景的设计和选择上具有强大的可塑性。与此同时，随着虚拟现实技术的应用与推广，使得各个不同消防部门之间可以进行有效的技术整合，实现了远程沟通和控制，这也在一定程度上降低了升级所需要的成本投入，并且速度较快，不会与日常训练发生冲突，节省了消防队员的时间。

3.3  训练成本降低

在传统的消防实战训练当中，为了达到更加逼真的训练场景，一般都会用到大量的灭火剂和燃料，这种训练方法需要购买大量的原材料，而且还会在一定程度上对自然环境造成污染，提高了消防实战训练的环境成本[3]。虚拟现实技术的引用，虽然在刚开始构建时需要花费一定的费用，但在系统建立完成之后，后期的维护和运行费用较低，而且能够进行多次使用，使用效率较高，对生态环境危害较小，这样不但使得训练成本有所降低，还起到了环保的作用，可以与生态环境和谐相处。

4  虚拟现实技术的研究现状

虚拟现实技术是在20世纪末才逐渐兴起，起步较晚。然而，从开始到现在，一直受到社会和政府部门的鼎力支持，并且还制定了相关的虚拟世界技术研究的方案和规划，使其纳入到国家重点发展项目当中。在国家的大力支持和带动下，国家的科学院与一些高等院校也对虚拟现实技术进行了相关的研究与探讨，这对现实虚拟技术的发展是一个良好的开端，也是将来社会的一个重要发展趋势。

5  消防模拟训练中凸显的不足

5.1  部分消防员心理素质有待提高

在进行火灾救援的过程中，有的消防员缺乏足够的勇气和信心，内心十分的慌乱和紧张，有的还会出现无所适从、不知所措的心理，不能对现实情况进行冷静地思考和分析，进而错过最佳的救援时机，导致人民的生命财产安全受到威胁，甚至造成较为严重的后果。

5.2  个别消防员的专业素质不高

在进行真实的现场救援过程当中，有的消防队员缺乏丰富的经验，对救援流程还不熟悉，比如，在水龙头连接的水袋没有完全地展开之前，就打开了消防栓的蝶阀，使得水流快速地冲出，然而水带的扭动有时由于水压过大，对水袋掌控不住，造成水源的浪费，还有一小部分的消防队员由于对水枪的使用不熟，经验缺乏，使喷射的部位太过集中，不能把着火部位的整体温度进行有效地降低，也不知道要站在通风口等，这些问题都会导致救援行动出现迟缓，延误最佳救援时间，甚至还会威胁到消防员自身的生命安全。

5.3  个别决策者的管理力度较弱

从目前的火灾救援系统来看，应用的是二维平面操作方式，这个系统的辨识度较低，操作起来也相对简单。然而，对于三维立体操作空间来讲，相关的指挥决策者如果不能按照已经预定好的计划进行有效实施，在指挥上就显得十分混乱，使得相关决策也在一定程度上失去指导性，这对救援工作是十分不利的。

6  虚拟现实技术在消防战训工作中的应用策略

6.1  虚拟现实技术可以促进消防装备的革新

在消防车辆和消防器材上也可以运用虚拟现实技术，使得消防车辆和消防器材可以把它的战斗潜力最大程度地发挥出来。基于此，虚拟现实技术还能在一定程度上提高消防车以及消防器材的安全系数，使得消防队伍在消防车辆以及消防装备上的技术不断的创新和优化[4]。此外，虚拟现实技术在对消防车辆整体结构的合理性进行科学的判断，对消防人员的训练强度和训练科目以及消防装备的实用性进行仿真测试。虚拟现实技术可以促进消防装备的进一步改革，通过计算机模拟系统对模拟方案进行不断优化，而且在虚拟实战中对革新的成果进行检验，并转化为现实。通过虚拟现实技术对消防器材进行改革，在很大程度上消除了消防器材浪费的后顾之忧，并节省了一些改革的费用，可以把更多的消防经费运用到业务的培训当中。

6.2  虚拟现实技术可以协助火灾事故的调查

依据相关资料显示，高层建筑越来越多，使得火灾事故现场会出现一些难以解决的问题。若是这些问题只是凭借消防人员的主观臆断，就很容易对火灾的救援造成一定的误导，进而失去了最佳的救援机会。对于这些情况，相关的消防部门可以运用虚拟现实技术对各种火灾的情景进行模拟，并且建立相关的数据库，把具有代表性并且客观性的模拟数据转换成消防人员的实战训练场景。同时，消防部门还要对各项火灾调查数据进行整理和收集，使其变成火灾的数字模型，依据现实生活中的物质燃烧产生的热化度与可燃性进行综合分析，利用计算机进行模拟，建立一套火灾模拟的实验数据信息库。建成之后，相关的消防部门可以对资源进行共享，对火灾的情况进行充分的分析。依照原始数据对火灾现场原貌进行还原，找出火灾的根源，为现场提供强有力的技术支持。另外，相关的消防部门还可以利用虚拟现实技术把发生过的火灾事故进行综合整理，依据不同的火灾类型，制定出科学合理的救援方案与计划，缩短救援时间，把人员伤亡降到最低。

6.3  利用虚拟现实技术规范消防执法

消防部门是我国基础经济建设当中的一个重要组成部分，每一位消防员都应对自身的职责有一个明确的定位并认真履行，明确自身所肩负的社会责任感与使命感。但是，在消防部门具体的工作过程当中，对于火灾救援工作缺乏充分的理解和认知，多数情况下都会依靠自身的主观臆断来进行消防执法，使得执法工作的质量和效率较低，不能对各类潜在的安全火灾隐患进行有效的预防，这在一定程度上大大提高了火灾的发生概率。基于这种情况，相关的消防部门就要把虚拟现实技术融入到执法手段当中，使消防执法变得更加科学、合理，具有客观性。此外，消防部门还要对相关的执法人员进行定期培训，使相关的执法人员对虚拟现实技术有一个充分的掌握，可以对其中的各项技能进行灵活的操作，最后通过实践来对相关执法人员的操作能力进行考核。消防部门还要不断的引进先进的技术和人才，从我国目前的消防救援现状出发，利用虚拟现实技术研发出更多的执法工具，使其可以在日后的消防执法中防止不必要的火灾事故发生。

7  虚拟现实技术在消防战训工作中的应用

7.1  建筑火灾方面的应用

虚拟现实技术在建筑火灾上的应用主要有火灾模拟训练、火灾现场人员疏散以及电子消防应急预案等。虚拟现实技术可以对真实的火灾场景进行模拟，还原度较高，消防工作人员运用3D眼镜可以对周围的环境进行仔细观察，使得消防救援人员在训练过程中有一种身临其境的真实感。通过虚拟现实技术来模拟真实的火灾场景，给消防救援人员一个最直观的体验，进而提高消防救援人员的灭火能力和水平，在不断地演练过程中，积累丰富的灭火经验[5]。在进行群众演练的过程当中，还要不断提高人民群众的防火意识和火灾的应急能力，进而提高我国人民的消防救援能力。

7.2  油罐类火灾方面的应用

消防救援人员在进行油罐类火灾训练的过程当中，通过计算机来对火灾现场进行模拟训练。计算机的指挥范围由下达命令、降温处理和灭火处理等部分组成。在计算机系统上对真实的地理环境做出模拟，并建立一个与真实环境相类似的火灾现场，在这种系统的运用当中具有较强的想象力，可以对消防救援人员的火灾应急能力有一个较强的训练和提高。与此同时，虚拟现实技术还可以提高相关管理人员的作战指挥能力与决策水平。

7.3  煤矿类火灾方面的应用

在现实生活当中，若是煤矿发生重大火灾，将会给社会造成严重的经济损失，后果不堪设想。由于煤矿工作的特殊性，一旦发生火灾，很容易造成群死群伤的严重后果。通过对煤矿火灾事故进行模拟训练，可以为消防救援人员建立一个真实的矿井事故环境，使用虚拟现实技术对事发地点、时间、天气情况等进行自行设计，进而实现对各种火灾类型的充分模拟训练。同时，还可以在很大程度上提高消防救援人员的火灾救援水平和应急能力。对相关的消防救援人员进行定期的培训和训练，以此来提高消防人员的救火防灾能力，提高消防人员的心理素质，使其在危险的环境当中也可以冷静、沉着，并采取有效的救援手段，把火災现场的经济损失和伤亡人数降到最低。

8  虛拟现实技术在消防战训工作中的作用

目前，虚拟现实技术最大的优势就是可以把虚拟环境和现实环境进行相互交换，这样人们就不用运用真实的场景来对某个环境进行设计，只需要利用虚拟现实技术就可以对特定某个环境进行充分的了解和掌握[6]。此外，虚拟现实技术还可以为人们打造出与现实世界类似的虚拟环境，通过对虚拟现实技术的应用实现人机交互，给人一种身临其境的体验。虚拟现实技术在消防战训的应用过程中，可以对火灾事故的现场进行模拟，对建筑物的整体结构有个立体的显示，只需较少的投入和较小的场地就可以对实际实战环境进行模拟，在消防战训当中发挥了重要的作用。随着时代的发展，虚拟现实技术在消防战训的中的应用也十分的广泛，这对传统消防战训工作是一种技术性的改革。

9  结语

综上所述，随着科学技术的快速发展，虚拟现实技术也在消防领域得到了广泛的推广和运用，并发挥了积极作用，提高了消防作战人员的能力和水平，也增加了他们的实训作战经验，在很大程度上使消防救援人员经验不足的缺陷得以弥补。除此之外，还提高了消防作战人员的自我保护能力，不用再耗费大量的人力、物力、财力来进行真人模拟训练，使得模拟训练可以随时随地进行，促进了我国消防事业的稳步发展。

参考文献：

[1]张翼鹏.虚拟现实技术在消防战训工作中的实施对策[J].今日消防，2021，6（01）：7-8.

[2]唐斌.虚拟现实技术在消防战训工作中的应用[J].中国新技术新产品，2018，6（16）：89-90.

[3]彭胜利，陈新全.虚拟现实技术在消防战训工作中的应用[J].地球，2017，2（09）：97.

[4]封义根.虚拟现实技术在消防战训工作中的应用探讨[J].电子世界，2017，22（20）：35-36.

[5]王云鹏.虚拟现实技术在消防战训工作中的应用探讨[J].消防界，2016，13（09）：32-32.

[6]邵燕萍，石荣华.浅析虚拟现实技术在消防训练方面的应用[A].2005年湖北省消防学术论文集[C].湖北省消防协会、湖北省消防总队：湖北省科学技术协会，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