一种消防虚拟培训系统建立方法、系统和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种消防虚拟培训系统建立方法、系统和装置，该消防虚拟培训系统建立方法包括如下步骤:获取消防设备的三维数据,建立三维模型；通过可视化方式编辑三维模型得到一级模型,以使一级模型展示消防环境；构建一级模型的自动模拟功能得到二级模型,以使二级模型自动启动消防操作；生成仿真型三级模型,以使三级模型具备仿真操作手段；优化三级模型得到深度体验型模型,利用深度体验型模型通过人机交互方式模拟消防演练。本发明专利技术提供的消防虚拟培训系统建立方法、系统和装置，将VR技术运用到消防演练中，对消防演练的真实运行环境、安全规程、应急演练等进行模拟和仿真训练，大大提高了消防演练的效果和安全性。

A method, system and device of fire virtual training system

【技术实现步骤摘要】
一种消防虚拟培训系统建立方法、系统和装置
本专利技术涉及虚拟现实和消防安全
，具体为一种消防虚拟培训系统建立方法、系统和装置。
技术介绍
当今社会，随着火灾数量逐年上升，火灾导致的死亡人数也不断攀升，进而造成了巨大的直接财产损失。消防人员的专业素质也需要不断提升，因此需要对消防人员进行消防演练培训。目前消防演练培训有如下两种方式：(1)传统的消防演练方式是采用真实火灾进行培训。这种方式存在安全隐患，同时限于场地，火势控制等限制，不能满足多数人群体多次的使用方法的需求。(2)采用纯粹的VR(VirtualReality，虚拟现实)方案，模拟火灾现场场景，用VR操控手柄替代灭火器或者水枪进行虚拟灭火。这种方式虽然没有安全隐患，但是因为没有真实的灭火器或水枪，导致培训者无法真实把握灭火器和水枪的使用方法和有效灭火方法。一旦火灾来临，面临真实灭火器或者水枪，消防员还是业务不熟练，无法及时灭火。
技术实现思路
鉴于上述状况，有必要提供一种能够真实模拟消防演练环境，普及性和适用性较高的消防虚拟培训系统建立方法、系统和装置。本专利技术提供的一种消防虚拟培训系统建立方法，消防虚拟培训系统用于模拟消防演练，消防演练使用有消防设备，消防虚拟培训系统建立方法包括如下步骤:获取消防设备的三维数据,建立三维模型；通过可视化方式编辑三维模型得到一级模型,以使一级模型展示消防环境；构建一级模型的自动模拟功能得到二级模型,以使二级模型自动启动消防操作；生成仿真型三级模型,以使三级模型具备仿真操作手段；优化三级模型得到深度体验型模型,利用深度体验型模型通过人机交互方式模拟消防演练。优选地，步骤获取消防设备的三维数据，建立三维模型包括：获得消防设备的二维图像，消防设备包括水源设备、供水设备、供水管道、雨淋阀组、过滤器、喷头、感测器和控制器；通过基于图像的建模和绘制技术建立三维模型。优选地，基于图像的建模和绘制技术采用离线标定技术和在线标定技术得到三维模型，离线标定技术使用标准的相机基准点进行标定，在线标定技术使用场景约束和几何约束标定。优选地，步骤获取消防设备的三维数据，建立三维模型还包括：对消防设备进行数字化处理，并利用反向辅助设计对三维模型进行优化加工。优选地，仿真操作手段包括特定手柄操控、二维手型识别、二维手势识别、三维手势识别和身体动作识别。优选地，步骤通过可视化方式编辑三维模型得到一级模型包括修补、贴图、材质仿真和拖拽式布局。优选地，自动模拟功能为根据监测环境变化自动判断消防设备的当前状态，并根据当前状态启动对应预设的消防操作。优选地，步骤优化三级模型得到深度体验型模型包括如下过程：高清内容显示、环境效果仿真、运动实时反馈、自然交互和自然反馈。优选地，步骤优化三级模型得到深度体验型模型之后还包括步骤：对深度体验型模型进行格式标准化，以使深度体验型模型与消防虚拟培训系统格式匹配。优选地，步骤利用深度体验型模型通过人机交互方式模拟消防演练之后还包括：获取消防演练的反馈信息，并根据反馈信息对消防培训系统进行优化，其中，反馈信息包括操作信息、关注点信息和动作信息。本专利技术还提供了一种消防虚拟培训系统建立系统，消防虚拟培训系统用于模拟消防演练，消防演练使用有消防设备，包括：三维模型建立模块，被配置为对获取的消防设备的三维数据进行三维模型建立并获得三维模型；一级模型建立模块，被配置为通过可视化方式编辑三维模型得到一级模型，以使一级模型展示消防环境；二级模型建立模块，被配置为构建一级模型的自动模拟功能得到二级模型，以使二级模型自动启动消防操作；三级模型建立模块，被配置为生成仿真型三级模型，以使三级模型具备仿真操作手段；及深度体验型模型建立模块，被配置为优化三级模型得到深度体验型模型,利用深度体验型模型通过人机交互方式模拟消防演练。本专利技术还提供了一种消防虚拟培训系统建立装置，包括：处理器；存储器，用于存储处理器可执行指令；其中处理器被配置成执行上述消防虚拟培训系统建立方法。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的消防虚拟培训系统建立方法、系统和装置，将VR技术运用到消防演练中，对消防演练的真实运行环境、安全规程、应急演练等进行模拟和仿真训练，大大提高了消防演练的效果和安全性。进一步地，利用本专利技术提供的消防虚拟培训系统，培训人员可以大胆尝试各种实际操作，还能切实感受到这些情景的危险性所在，了解到发生安全事故的隐患因素。在虚拟的环境中进行危险模拟演练，让培训人员切身体验到视觉、心理冲击，帮助他们提高现实中解决危机的能力。培训与受训人员可以大胆的在虚拟环境中尝试各种演练方案，分析各种可能的事故，实现作业引导分析，作为最后演练考核的参考。最后，利用消防虚拟培训系统进行培训，将现实场景1:1还原，所有的培训者都可以根据流程来操作，这样有助于减少场地花费，大大降低培训成本。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图1是本专利技术一实施例的消防虚拟培训系统建立装置的示意图；图2是本专利技术一实施例的消防虚拟培训系统建立系统的模块示意图；图3是本专利技术另一实施例的消防虚拟培训系统建立系统的模块示意图；图4是本专利技术一实施例的消防虚拟培训系统建立方法的流程示意图。图5是本专利技术另一实施例的消防虚拟培训系统建立方法的流程示意图。图中：100、消防虚拟培训系统建立装置，110、处理器，120、存储器，200、消防虚拟培训系统建立系统，210、三维模型建立模块，220、一级模型建立模块，230、二级模型建立模块，240、三级模型建立模块，250、深度体验型模型建立模块，260、标准化模块，270、优化模块。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，当一个元件或组件被认为是“连接”另一个元件或组件，它可以是直接连接到另一个元件或组件可能同时存在居中设置的元件或组件。当一个元件或组件被认为是“设置在”另一个元件或组件，它可以是直接设置在另一个元件或组件上或者可能同时存在居中设置的元件或组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参考图1，本专利技术提供了一种消防虚拟培训系统建立装置100，该消防虚拟培训系统建立装置100用于建立消防虚拟培训系统，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种消防虚拟培训系统建立方法，所述消防虚拟培训系统用于模拟消防演练，所述消防演练使用有消防设备，其特征在于：所述消防虚拟培训系统建立方法包括如下步骤:/n获取所述消防设备的三维数据,建立三维模型；/n通过可视化方式编辑所述三维模型得到一级模型,以使所述一级模型展示消防环境；/n构建所述一级模型的自动模拟功能得到二级模型,以使所述二级模型自动启动消防操作；/n生成仿真型三级模型,以使所述三级模型具备仿真操作手段；/n优化所述三级模型得到深度体验型模型,利用所述深度体验型模型通过人机交互方式模拟所述消防演练。/n

【技术特征摘要】
1.一种消防虚拟培训系统建立方法，所述消防虚拟培训系统用于模拟消防演练，所述消防演练使用有消防设备，其特征在于：所述消防虚拟培训系统建立方法包括如下步骤:
获取所述消防设备的三维数据,建立三维模型；
通过可视化方式编辑所述三维模型得到一级模型,以使所述一级模型展示消防环境；
构建所述一级模型的自动模拟功能得到二级模型,以使所述二级模型自动启动消防操作；
生成仿真型三级模型,以使所述三级模型具备仿真操作手段；
优化所述三级模型得到深度体验型模型,利用所述深度体验型模型通过人机交互方式模拟所述消防演练。


2.如权利要求1所述的消防虚拟培训系统建立方法，其特征在于：步骤所述获取所述消防设备的三维数据，建立三维模型包括：
获得所述消防设备的二维图像，所述消防设备包括水源设备、供水设备、供水管道、雨淋阀组、过滤器、喷头、感测器和控制器；
通过基于图像的建模和绘制技术建立所述三维模型。


3.如权利要求2所述的消防虚拟培训系统建立方法，其特征在于：所述基于图像的建模和绘制技术采用离线标定技术和在线标定技术得到所述三维模型，所述离线标定技术使用标准的相机基准点进行标定，所述在线标定技术使用场景约束和几何约束标定。


4.如权利要求3所述的消防虚拟培训系统建立方法，其特征在于：步骤所述获取所述消防设备的三维数据，建立三维模型还包括：
对所述消防设备进行数字化处理，并利用反向辅助设计对所述三维模型进行优化加工。


5.如权利要求1所述的消防虚拟培训系统建立方法，其特征在于：所述仿真操作手段包括特定手柄操控、二维手型识别、二维手势识别、三维手势识别和身体动作识别。


6.如权利要求1所述的消防虚拟培训系统建立方法，其特征在于：步骤所述通过可视化方式编辑三维模型得到一级模型包括修补、贴图、材质仿真和拖拽式布局。


7.如权利要求1所述的消防虚拟培训系统建立方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：康建准，申晓春，张慧杰，陈浩，焦澎，王宇昕，王灵贵，张海涛，徐阳阳，王琦，杨浩，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司检修公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41