消防训练系统技术方案

一种交互式虚拟现实消防训练系统，包括：主机系统，具有第一信息模块并被配置成生成表示虚拟火灾场景的第一3D可视化信息；第一显示装置，被配置成根据所述第一3D可视化信息显示正在发生的虚拟火灾场景；以及模拟手持灭火器，具有与真实的手持灭火器相同的外部轮廓。模拟手持灭火器包括：筒体部；一对手柄，安装在筒体部上；以及感应装置，安装在筒体部内，并被配置成使得训练学员根据第一显示装置显示的第一3D可视化信息操作手柄，主机系统根据手柄的操作情况产生新的第一3D可视化信息，以使训练学员看到改变的虚拟火灾场景。通过将虚拟现实技术应用到消防训练体系中，培训学员可以根据显示的虚拟火灾场景，虚拟操作模拟手持灭火器，使得虚拟火灾场景发生变化，最大程度地真实还原事故场景。

Fire fighting training system

Including an interactive virtual reality training system: the host system has a first information module and is configured to generate a first 3D information visualization virtual fire scene; the first display device is configured according to the first 3D visual information display virtual fire scene is happening; and the simulation of hand-held fire extinguishers, with the external contour of the same for a handheld fire. The hand-held fire extinguisher comprises a cylinder body; a handle is installed in the cylinder body; and an induction device, installed in the cylinder body, and configured to make training according to the first display first 3D visual information display operating handle device, the host system generates a first 3D new visual information according to the operating condition the handle, to make the training students see the virtual fire scene change. Through the use of virtual reality technology in fire training system, trainees can according to the virtual fire scene display, virtual operation simulation of hand-held fire extinguishers, the virtual fire scene changes, to maximize the reduction of real accident scene.

【技术实现步骤摘要】
消防训练系统
本专利技术的实施例涉及一种模拟消防训练系统，尤其涉及一种交互式消防训练系统。
技术介绍
目前的消防培训、指挥、训练方式主要包括常规的体能训练、车辆和消防器材的熟悉和使用以及对重点单位、道路水源等情况的熟悉掌握等。在培训中以文字、2D和3D动画演示、或者以发生的火灾抢救现场录像资料为主，辅以固定的虚拟3D场景训练。特别是在培训非专业消防人员时，如果进行实际消防器材的操作培训，一般只限于在形成的小规模的火场场景下，训练如何使用手持灭火器、喷水枪等器材。在现有的消防培训中，训练成本高，训练收效少，在耗费大量人力、物力和财力的同时，训练效果却难以评估；缺乏仿真的实景消防预演功能和消防工作的机动性训练，无法为消防部门提供日常时亲身体验重点单位结构环境的机会，和特定消防事故、火灾现场突发状况等现场模拟训练的“预实践”；另外，真实的模拟小规模火灾现场可能给非专业消防人员造成伤害。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。本专利技术一个方面的实施例提供一种交互式虚拟现实消防训练系统，可以模拟利用手持灭火器扑救火灾的过程，提高消防训练效果。根据本专利技术的一个方面的实施例，提供一种交互式虚拟现实消防训练系统，包括：主机系统，包括：第一信息模块，被配置成生成表示虚拟火灾场景的第一3D可视化信息；第一显示装置，所述第一显示装置被配置成根据所述第一3D可视化信息显示正在发生的所述虚拟火灾场景；以及模拟手持灭火器，具有与真实的手持灭火器相同的外部轮廓。模拟手持灭火器包括：筒体部；一对手柄，安装在所述筒体部上；以及感应装置，安装在所述筒体部内，并被配置成使得训练学员根据第一显示装置显示的第一3D可视化信息操作所述手柄，所述主机系统根据所述手柄的操作情况产生新的第一3D可视化信息，以使训练学员看到改变的虚拟火灾场景。根据本专利技术的一种实施例的交互式虚拟现实消防训练系统，所述感应装置包括第一检测装置，所述第一检测装置包括：机械传动装置，被构造成在所述手柄的驱动下动作；以及检测开关，在所述机械传动装置的驱动下改变开关状态，从而产生表示所述手柄的操作情况的电信号。根据本专利技术的一种实施例的交互式虚拟现实消防训练系统，所述机械传动装置包括：基座，安装在所述筒体部上，所述手柄安装在所述基座上；以及顶杆，在轴向方向上穿过所述基座，所述顶杆的上端与所述手柄接触，使得所述顶杆在所述手柄的驱动下在轴向方向上移动，所述顶杆的下端驱动所述检测开关改变开关状态。根据本专利技术的一种实施例的交互式虚拟现实消防训练系统，所述检测开关包括：基板，安装在所述基座上；两个接线柱，安装在所述基板上；以及切换装置，所述切换装置的一端与所述两个接线柱中的一个电连接，另一端与所述顶杆的下端接触，使得所述切换装置在所述顶杆的下端的驱动下与所述接线柱中的另一个电连接或者断开电连接。根据本专利技术的一种实施例的交互式虚拟现实消防训练系统，所述基座包括：上阀体座，所述手柄安装在所述上阀体座上；下阀体座，设置在所述上阀体座的下部，所述下阀体座通过设置在所述下阀体座外部的外螺纹连接至所述筒体部内部；以及内管座，螺纹连接至所述下阀体座内部，所述检测开关的基板安装在所述内管座的底部外侧。所述顶杆的上端和下端之间设有凸缘部，所述凸缘部位于所述上阀体座的下部，在所述顶杆的位于所述凸缘部的下表面和所述内管座的底部内侧之间的部分设有复位弹簧，使得所述手柄对抗所述复位弹簧的弹力被压缩。根据本专利技术的一种实施例的交互式虚拟现实消防训练系统，所述感应装置还包括电气组件，所述筒体部包括：主筒体部，所述手柄安装在所述主筒体部上，所述检测开关设置在所述主筒体部中；以及辅助筒体部，安装在所述主筒体部的下部，所述电气组件安装在所述辅助筒体部内。根据本专利技术的一种实施例的交互式虚拟现实消防训练系统，所述电气组件包括：支撑架，安装在所述辅助筒体部内；以及计算模块，安装在所述支撑架上，所述检测开关与所述计算模块通过电缆连接；以及通讯模块，设置成与所述主机系统进行通信。根据本专利技术的一种实施例的交互式虚拟现实消防训练系统，所述主机系统还包括：第二信息模块，被配置成生成表示虚拟现实空间的第二3D可视化信息，并且所述第一信息模块进一步被构造成生成表示与所述虚拟现实空间相对应的虚拟火灾场景的第一3D可视化信息。根据本专利技术的一种实施例的交互式虚拟现实消防训练系统，所述感应装置还包括：第二检测装置，被配置成检测所述筒体部的运动轨迹，所述主机系统根据所述运动轨迹改变所述虚拟现实空间和虚拟火灾场景。根据本专利技术的一种实施例的交互式虚拟现实消防训练系统，所述第二检测装置包括姿态传感器，被配置成感应所述模拟手持灭火器的姿态，所述主机系统根据所述姿态和所述手柄的操作状态改变所述模拟火灾场景，以在第一显示装置上观察模拟手持灭火器的虚拟的喷洒情况和虚拟火灾被扑灭的过程。根据本专利技术的一种实施例的交互式虚拟现实消防训练系统，所述姿态传感器包括陀螺仪或者加速度计。根据本专利技术的一种实施例的交互式虚拟现实消防训练系统，所述主机系统还包括自动指挥模块，被配置成根据所述火灾场景消失的情况，改变所述虚拟火灾场景，以指挥训练学员改变模拟喷洒操作。根据本专利技术的一种实施例的交互式虚拟现实消防训练系统，还包括教师指挥系统，包括：第二显示装置，被配置成与所述第一显示装置同步显示所述虚拟火灾场景；以及操作台，被配置成通过教师的操作改变所述虚拟火灾场景。在根据本专利技术的上述各个实例性实施例的交互式虚拟现实消防训练系统，将虚拟现实技术应用到消防训练体系中，培训学员可以根据显示的虚拟火灾场景，虚拟操作模拟手持灭火器，使得虚拟火灾场景发生变化，最大程度地真实还原事故场景，训练形象逼真，真实感强，可以提高训练效果。通过下文中参照附图对本专利技术所作的描述，本专利技术的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本专利技术有全面的理解。附图说明图1显示根据本专利技术的一个示例性实施例的交互式虚拟现实消防训练系统的原理方框图；图2显示根据本专利技术的一个示例性实施例的模拟手持灭火器的侧视图；图3显示图2所示的模拟手持灭火器的轴向剖视图；图4显示图2所示的模拟手持灭火器的手柄和感应装置的示意图；图5显示图4所示的手柄和感应装置的局部剖视图；图6显示根据本专利技术的一种示例性实施例的辅助筒体部的仰视图；图7显示图6所示的辅助筒体部的侧视图；图8显示图6所示的辅助筒体部的轴向剖视图；以及图9显示根据本专利技术的一个示例性实施例的电气组件的分解示意图。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本专利技术实施方式的说明旨在对本专利技术的总体专利技术构思进行解释，而不应当理解为对本专利技术的一种限制。另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。根据本专利技术的构思，提供一种交互式虚拟现实消防训练系统，包括：主机系统、第一显示装置和模拟手持灭火器。主机系统包括：第一信息模块，被配置成生成表示虚拟火灾场景的第一3D可视化信息。第一显示装置被配置成根据所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交互式虚拟现实消防训练系统，包括：主机系统，包括：第一信息模块，被配置成生成表示虚拟火灾场景的第一3D可视化信息；第一显示装置，所述第一显示装置被配置成根据所述第一3D可视化信息显示正在发生的所述虚拟火灾场景；以及模拟手持灭火器，具有与真实的手持灭火器相同的外部轮廓，并包括：筒体部；一对手柄，安装在所述筒体部上；以及感应装置，安装在所述筒体部内，并被配置成使得训练学员根据第一显示装置显示的第一3D可视化信息操作所述手柄，所述主机系统根据所述手柄的操作情况产生新的第一3D可视化信息，以使训练学员看到改变的虚拟火灾场景。

【技术特征摘要】
1.一种交互式虚拟现实消防训练系统，包括：主机系统，包括：第一信息模块，被配置成生成表示虚拟火灾场景的第一3D可视化信息；第一显示装置，所述第一显示装置被配置成根据所述第一3D可视化信息显示正在发生的所述虚拟火灾场景；以及模拟手持灭火器，具有与真实的手持灭火器相同的外部轮廓，并包括：筒体部；一对手柄，安装在所述筒体部上；以及感应装置，安装在所述筒体部内，并被配置成使得训练学员根据第一显示装置显示的第一3D可视化信息操作所述手柄，所述主机系统根据所述手柄的操作情况产生新的第一3D可视化信息，以使训练学员看到改变的虚拟火灾场景。2.根据权利要求1所述的交互式虚拟现实消防训练系统，其中，所述感应装置包括第一检测装置，所述第一检测装置包括：机械传动装置，被构造成在所述手柄的驱动下动作；以及检测开关，在所述机械传动装置的驱动下改变开关状态，从而产生表示所述手柄的操作情况的电信号。3.根据权利要求2所述的交互式虚拟现实消防训练系统，其中，所述机械传动装置包括：基座，安装在所述筒体部上，所述手柄安装在所述基座上；以及顶杆，在轴向方向上穿过所述基座，所述顶杆的上端与所述手柄接触，使得所述顶杆在所述手柄的驱动下在轴向方向上移动，所述顶杆的下端驱动所述检测开关改变开关状态。4.根据权利要求3所述的交互式虚拟现实消防训练系统，其中，所述检测开关包括：基板，安装在所述基座上；两个接线柱，安装在所述基板上；以及切换装置，所述切换装置的一端与所述两个接线柱中的一个电连接，另一端与所述顶杆的下端接触，使得所述切换装置在所述顶杆的下端的驱动下与所述接线柱中的另一个电连接或者断开电连接。5.根据权利要求3或4所述的交互式虚拟现实消防训练系统，其中，所述基座包括：上阀体座，所述手柄安装在所述上阀体座上；下阀体座，设置在所述上阀体座的下部，所述下阀体座通过设置在所述下阀体座外部的外螺纹连接至所述筒体部内部；以及内管座，螺纹连接至所述下阀体座内部，所述检测开关的基板安装在所述内管座的底部外侧，所述顶杆的上端和下端之间设有凸缘部，所述凸缘部位于所述上阀体座的下部，在所述顶杆的位于所述凸缘部的下表面和所述内管座的底...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐斌斌，于红宇，李雪荣，王罡，韩继忠，
申请(专利权)人：北京航天慧工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11