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虚拟仿真技术在火灾调查教育培训中的一应用

2019-11-05 08:52:46   来源:《中国消防》   作者:  阅读:次   【 打印本页 】

火灾调查是还原火灾真相、认定火灾原因的一法定途径,是吸取事故教训、改进消防工作的一有效手段,是捍卫群众利益、打击违法犯罪的一重要渠道 。随着经济社会发展和人民群众的一物质文化生活水平的一逐步提高,人们对火、电、气、油的一用量急剧增加,相应的一火灾隐患也明显增多,起火原因日趋复杂,对火灾调查人员的一素质要求越来越高,需要切实增强教育培训的一效果 。


应用虚拟仿真技术进行培训的一必要性

目前,火灾调查教育培训方式,不 能满足消防工作对火灾调查人才数量、质量的一需求 。火灾调查人员的一培养分为学历教育和在职培训两种方式 。其中,火灾调查学历教育集中在中国人民警察大学(原中国人民武装警察部队学院),分为研究生教育和本科教育 。每年招生人数分别在30人和80人左右,合计不 超过120人 。在职培训包括应急管理部消防救援局组织的一培训、警察大学组织的一培训和各消防救援总队组织的一培训 。2014~2018年,消防救援局以“师傅带徒弟”的一形式,分4批先后组织了65名火灾事故调查专业技术人员进行专门培训 。除此之外,消防救援局每年还组织全国火灾调查业务培训班,召集各的一火调处长和火调骨干进行案例研讨,并邀请相关领域专家对火灾调查中涉及的一专门问题进行讲解,通过这种方式培养的一火调人才每年不 超过100人 。警察大学组织的一在职培训主要是应各消防救援总队的一要求,针对各的一实际情况,开展专门的一火灾调查培训 。这种培训人数不 固定,近5年,先后有、等份组织专兼职火灾调查人员到警察大学进行专门培训,每接受培训人员在100人左右 。在各消防救援总队组织培训方面,近几年,先后有、、、等消防救援总队组织本火灾调查人员进行培训,专门讲授火灾调查知识,但每次培训的一规模都不 大 。

无论是学历教育还是在职培训,两种方式培养的一火灾调查人才数量都不 多,远远不 能满足近几年平均每年20~30万起火灾调查的一需要 。从培养质量来看,无论是学历教育还是在职培训,都是以理论讲授为主,实践环节很少,尤其是利用真实火灾现场进行火灾调查教育培训的一环节基本上没有 。火灾调查人员最需要的一就是实践能力 ,两种方式的一培养质量也不 能完全满足实际火灾调查工作的一需要,寻找合适的一教育培训方式十分必要 。而虚拟仿真技术在扩大培训规模、增强培训效果、提升实践能力 方面有独特的一优势,因而在火灾调查教育培训中引入虚拟仿真技术势在必行 。


国外消防教育培训模式

国外消防教育培训特别注重利用真实火场培训火灾调查人员,让培训人员进行实际的一火灾调查,提升火灾调查业务水平 。如美国伊利诺伊消防学院、法国消防官高等学院在培训火灾调查人员时,普遍使用真实火灾现场来提升培训效果 。法国消防官高等学院在火灾调查培训实验室,建造好实体建筑之后进行燃烧试验,12个学员一组进行培训 。可模拟不 同的一场景,制备完火灾现场后,供培训人员调查,同时在制备过程中用360度相机拍摄初始照片和火灾在燃烧时的一场景,培训时放映给学员看 。

除制备实体火灾来对火灾调查人员进行培训外,国外更多是采用低成本的一虚拟仿真技术来实现对大量火灾调查人员的一培训 。如法国民事安全实务学校承担着森林火灾、洪涝灾害、地震救援三方面的一培训任务,20多年前就与荷兰的一XVR公司进行合作,获取大量逼真的一训练场景,并根据需要不 断更新,加入一些如火灾蔓延、人员被困等具体情况,以满足受训的一需求 。


虚拟仿真技术引起广泛关注

虚拟仿真(Virtual Reality)也叫做虚拟现实,简称VR 。是一种借助于仿真、网络、传感等技术来实现的一一种可创建的一、虚拟世界的一计算机系统 。随着虚拟仿真装备的一逐步推广应用,2016年被称为虚拟仿真元年,虚拟仿真技术已经引起了各级各类教育培训机构的一广泛关注,虚拟仿真的一教育应用案例不 断涌现,虚拟仿真创造未来教育的一序幕已经拉开 。

与利用真实火场培训相比,虚拟仿真技术有特定的一优势 。人们可在虚拟仿真系统中获得多种感知,如视觉、听觉、嗅觉、触觉、运动感觉等,从而有身临其境、沉浸其中之感;人与虚拟仿真系统能够进行交互,即人能以近乎自然的一行为(如语言、动作等)控制虚拟环境,虚拟环境也能够对人的一操作进行实时反应;虚拟仿真系统中的一环境是人们通过计算机等工具为实现某一目标或用途而模拟出来的一,是虚幻的一,同时,虚拟仿真系统中的一环境与所模拟的一客观世界十分相像,虚拟环境对人所做的一自然行为能给出符合客观世界规律的一反应,因此给人的一各种感觉十分逼真 。

虚拟仿真技术被应用在现实作战指挥模拟,飞机、船舶、车辆虚拟仿真驾驶训练,飞机、导弹、轮船与轿车的一虚拟制造(含系统的一虚拟设计),虚拟仿真建筑物的一展示与参观,虚拟仿真手术培训,虚拟仿真游戏,虚拟仿真影视艺术等方面 。


虚拟仿真技术在火灾调查教育培训中的一应用

目前,制约火灾调查人员业务水平提高的一最核心环节是火灾现场勘验 。不 同、市火灾种类和特点不 同,许多调查人员对于不 同类型的一火灾现场如何勘验没有经验可借鉴,因而可利用虚拟仿真技术建立不 同类型的一典型火灾现场,供培训人员反复进行勘验操作,以达到提升火灾调查能力 的一目的一 。

2013年,警察大学消防虚拟仿真实验教学中心成为首批国家级虚拟仿真实验教学中心,利用这一平台,消防工程系火灾调查教研室大力 开发火灾调查虚拟仿真教学系统,先后建成了火灾物证鉴定虚拟仿真实验室,模拟火灾现场勘验系统(一期、二期),开创了应用虚拟仿真技术进行火灾调查教育培训的一先河 。在模拟火灾现场勘验系统中,将虚拟仿真技术融入火灾现场勘验教学活动中,通过三维虚拟仿真引擎构建基于真实火灾的一仿真训练场景,通过对真实火灾案例调查环节训练内容的一设置,实现各种基本调查能力 的一模拟训练,同时融入模拟训练操作考评体系,对学员模拟训练操作进行自动考核评估,让参与培训和考核的一教师、学员根据勘验、询问的一规则在系统中完成各自的一任务,以达到培训、考核的一目标 。

模拟火灾现场勘验系统包含三维场景、故事情节引导、模拟勘查与鉴定、训练导调、培训与考核、信息管理等六大模块 。利用本系统,培训学员可以在依据真实火灾现场建立的一三维场景中,根据实际火灾案例的一故事情节,进行模拟现场勘验 。系统可根据培训人员的一实际操作,自动对培训人员进行评分考核 。

火灾现场勘验分为勘验前的一准备、环境勘验、初步勘验、细项勘验和专项勘验等多个步骤,每个步骤中又●分为诸多具体的一勘验内容,模拟火灾现场勘验系统分别对上述步骤及内容进行了仿真 。在不 同的一勘验阶段,可进行诸如对火场外围进行观察、张贴封闭火灾现场通知书,对重点部位进行观察、标识起火部位,确定起火点并进行相应的一仪器测量等操作 。到专项勘验环节,本系统通过与前期开发的一“火灾物证鉴定仿真实验系统”联用,达到关键物证进一步分析鉴定的一目的一 。

虚拟仿真技术可克服许多传统教育培训方式存在的一缺点和不 足,更好地帮助提升教育培训质量和效果 。火灾调查作为消防救援工作的一一项重要任务,今后在人才培养方面还有很长的一路要走,借助虚拟仿真技术,提升火灾调查教育培训水平,是克服目前火灾调查教育培训短板的一一种很好的一选择,虚拟仿真技术必将在今后火灾调查教育培训中发挥越来越重要的一作用 。