專利名稱：基于虛擬場景的滅火培訓系統的制作方法
技術領域：
基于虛擬場景的滅火培訓系統技術領域[0001]本實用新型涉及的是一種消防培訓模擬系統，尤其涉及的是一種基于虛擬場景的 滅火培訓系統。
背景技術：
[0002]隨著我國社會經濟的發展，消防安全問題越來越受到人們的關注，人們對消防知 識和消防培訓的需求日益增大。相應地，社會對消防培訓產品的要求也在不斷提高。常見的 火災類型有三大類第一類為固體火災，也稱A類火災，如木質家具、書籍等引起的火災；第 二類為液體火災，也稱B類火災，如各種油料引起的火災；第三類電器火災，也稱C類火災， 如電器超負荷引起的火災。正確選擇滅火器種類是滅火過程中的第一步，也是非常關鍵的 一步，針對不同類型的火場環境，如果錯選了滅火器，結果可能不僅起不到滅火作用，還會 使火勢進一步蔓延，甚至會引起其它事故，例如使用清水滅火器撲救油料火災。實用新型內容[0003]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種基于虛擬場景的滅火培 訓系統，通過場景模擬實現虛擬滅火演練。[0004]本實用新型是通過以下技術方案實現的，本實用新型包括演示滅火器、傳感器件、 圖像識別傳感器、發送模塊、接收模塊、計算機主機和顯示裝置；所述圖像識別傳感器設置 于演示滅火器的噴出口上，傳感器件設置于演示滅火器的底部，圖像識別傳感器和發送模 塊相連以傳輸演示滅火器瞄準火焰的位置信息，傳感器件和發送模塊相連以傳輸演示滅火 器的提起信息，發送模塊和接收模塊無線通信，接收模塊和計算機主機相連，計算機主機和 顯示裝置相連。[0005]所述演示滅火器包括壓把、頂桿、閥門開關、瓶身、連接管、尾管、管筒、電池和電源 開關，壓把和頂桿相連，頂桿和閥門開關相連，連接管的一端和瓶身相連，另一端和尾管相 連，管筒和尾管相連，圖像識別傳感器設置于管筒內，電源開關和電池相連，電源開關位于 瓶身外，傳感器件設置于瓶身的底部，發送模塊設置于瓶身上，接收模塊設置于計算機主機 的機箱內。[0006]所述發送模塊和接收模塊無線通信，通過無線通信實現信號傳遞。[0007]所述接收模塊和計算機主機通過USB接口相連。[0008]所述顯示裝置為液晶顯示器或投影儀。[0009]本實用新型相比現有技術具有以下優點該系統涵蓋滅火知識培訓及虛擬滅火演 練，相比傳統滅火培訓具有低成本，高安全，可重復使用等明顯優點。各個年齡段的人群均 可以操作演練該系統，系統生動有趣的操作界面、語音和動畫讓人們在“娛樂”中掌握常見 火災類型的辨識及其撲救方法；了解常用滅火器材的類型及其適用的火災類型；學習常用 滅火器材的正確選擇和規范操作方法。
[0010]圖1是本實用新型的結構示意圖；[0011]圖2是本實用新型的工作流程圖。
具體實施方式
[0012]下面對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例在以本實用新型技術方案為前 提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限 于下述的實施例。[0013]如圖1所示，本實施例包括演示滅火器1、傳感器件2、圖像識別傳感器3、發送模塊 4、接收模塊5、計算機主機6和顯示裝置7 ;所述圖像識別傳感器3設置于演示滅火器I的 噴出口上，傳感器件2設置于演示滅火器I的底部，圖像識別傳感器3和發送模塊4相連以 傳輸演示滅火器I瞄準火焰的位置信息，傳感器件2和發送模塊4相連以傳輸演示滅火器 I的提起信息，發送模塊4和接收模塊5無線通信，接收模塊5設置于計算機主機6的機箱 內，接收模塊5和計算機主機6通過USB接口相連，計算機主機6和顯示裝置7相連。[0014]所述演示滅火器I包括壓把11、頂桿12、閥門開關13、瓶身14、連接管15、尾管16、 管筒17、電池18和電源開關19，壓把11和頂桿12相連，頂桿12和閥門開關13相連，連接 管15的一端和瓶身14相連，另一端和尾管16相連，管筒17和尾管16相連，圖像識別傳感 器3設置于管筒17內，電源開關19和電池18相連，電源開關19位于瓶身14外,傳感器件 2設置于瓶身14的底部，發送模塊4設置于瓶身14上。[0015]本實施例的傳感器件2選用觸地開關。[0016]本實施例的顯示裝置7為液晶顯示器。[0017]本實用新型的發送模塊4和接收模塊5的微處理器采用STM32單片機，因為STM32 單片機不僅性能能夠滿足設計要求，并且具有價格相對便宜、市場供應充足等優點。[0018]發送模塊4的主要功能是[0019](I)通過安裝在滅火器底部的觸地開關給I/O 口信號，判斷滅火器是否被選中(提 起)；[0020](2)通過無線信號，向接收模塊5發送含有地址的數據，判斷滅火器是否選擇正 確；[0021](3)通過對安裝在管筒17內部的圖像識別傳感器3的信號進行分析計算，判斷滅 火器瞄準火焰的位置；[0022](4)通過無線信號向接收模塊5發送含有火焰瞄準情況的數據，判斷接收模塊5做 出的響應。[0023]接收模塊5的主要功能是[0024](I)通過無線通信模塊，監聽并存儲滅火器發出的無線通信數據；[0025](2)通過對接收到的數據進行校驗，判斷數據是否有效，以及是否為新數據；[0026](3)通過USB接口，將接收到的有效的新數據發送給計算機主機6。[0027]計算機主機6內存儲五個部分并將其顯示在液晶顯示器上，分別是火災基礎知 識、應急自救方法、消防安全口訣、火場逃生游戲以及仿真滅火測試，其中仿真滅火測試是 系統最重要的組成部分。在系統仿真滅火測試模塊，用戶使用演示滅火器I虛擬滅火時，首先要做的事是選擇演示滅火器I的類型，本系統共提供五種類型的演示滅火器1，如清水滅 火器、干粉滅火器、泡沫滅火器、CO2滅火器等。只有正確選擇好演示滅火器I才能達到滅火 目的。[0028]操作流程圖如圖2所示，具體操作步驟為[0029]1、開機啟動計算機操作系統，然后進入基于虛擬場景的滅火培訓系統軟件主界 面。這時界面上會出現標有“虛擬滅火培訓系統”的按鈕以及五個子模塊標題欄。點擊標 有“虛擬滅火培訓系統”的按鈕，進入火災場景模型選擇界面，然后選擇一個火災場景，此時 系統會發出提示語音“請選擇滅火器種類”。[0030]2、選擇滅火器種類選擇好一個火災場景后，用戶根據系統發出的語音提示，需要 選擇滅火器的類型。操作流程是按下整齊排列在地面上的五個演示滅火器I的電源開關 19，然后隨機提起一個滅火器，滅火器一旦被提起，也就意味著系統已經開始識別滅火器的 種類。如果滅火器種類選擇正確，系統會發出“你已選擇XXX滅火器，請按下壓把11”的語 音提示，例如系統發出“你已選擇干粉滅火器，請按下壓把11”的語音提示，然后可以進行下 一步的操作。如果提起的滅火器不適合在該火災場景中使用，系統會發出“選擇錯誤，請重 新選擇滅火器種類”的語音，這時用戶需要重新選擇滅火器，直到系統發出“你已選擇XXX 滅火器，請按下壓把11”的語音提示即可進行下一步的操作。[0031]3、滅火正確選擇滅火器種類后，按照系統的提示，一手按下壓把11，一手托起尾 管16和管筒17。當壓把11按下后，表示已開始滅火，此時裝在管筒17內部的圖像識別傳 感器3開始工作，用手握住管尾和管筒17并使之對準顯示屏上的火焰。這樣操作一段時間 后，用戶會發現火焰變小直至完全熄滅，這時系統語音提示“YES，滅火成功”，同時系統會出 現“滅火成功，一共花費XX分鐘XX秒。”的顯示界面。如果用戶由于操作不當等因素導致 在規定的時間(本系統規定為5分鐘，通過微處理器STM32計時實現)沒有成功滅火，系統會 發出“哎，滅火失敗”的語音提示，同時給出“滅火失敗，一共花費XX分鐘XX秒。”的顯示界 面。在滅火操作過程中，最重要的操作就是對準火焰，如果沒有對準火焰，那么裝在管筒17 里的圖像識別傳感器3會識別出沒有對準火焰，系統共能識別上、下、左、右、左下、右下、左 上、右上八個方向的火焰偏離。當裝在管筒17里的圖像識別傳感器3向左偏離顯示屏火焰 時，系統會自動進行識別處理，這時系統會發出“請向右對準火焰”的語音提示，用戶按照語 音提示進行操作即可對準火焰，完成滅火過程。[0032]4、結束完成滅火操作后，關閉所有演示滅火器I的電源開關19，退出系統軟件， 關閉計算機即可。
權利要求1.一種基于虛擬場景的滅火培訓系統，其特征在于，包括演示滅火器(I)、傳感器件(2)、圖像識別傳感器(3)、發送模塊(4)、接收模塊(5)、計算機主機(6)和顯示裝置(7);所述圖像識別傳感器(3)設置于演示滅火器(I)的噴出口上，傳感器件(2)設置于演示滅火器(1)的底部，圖像識別傳感器(3)和發送模塊(4)相連以傳輸演示滅火器(I)瞄準火焰的位置信息，傳感器件(2)和發送模塊(4)相連以傳輸演示滅火器(I)的提起信息，發送模塊(4)和接收模塊(5)無線通信，接收模塊(5)和計算機主機(6)相連，計算機主機(6)和顯示裝置(7)相連。
2.根據權利要求1所述的基于虛擬場景的滅火培訓系統，其特征在于所述演示滅火器(I)包括壓把(11)、頂桿(12)、閥門開關(13)、瓶身(14)、連接管(15)、尾管(16)、管筒(17)、電池(18)和電源開關(19)，壓把(11)和頂桿(12)相連，頂桿(12)和閥門開關(13)相連，連接管(15)的一端和瓶身(14)相連，另一端和尾管(16)相連，管筒(17)和尾管(16)相連，圖像識別傳感器(3)設置于管筒(17)內，電源開關(19)和電池(18)相連，電源開關(19)位于瓶身(14)外,傳感器件(2)設置于瓶身(14)的底部,發送模塊(4)設置于瓶身(14)上，接收模塊(5)設置于計算機主機(6)的機箱內。
3.根據權利要求1所述的基于虛擬場景的滅火培訓系統，其特征在于所述傳感器件(2)為觸地開關或光敏傳感器。
4.根據權利要求1所述的基于虛擬場景的滅火培訓系統，其特征在于所述接收模塊(5)和計算機主機(6)通過USB接口相連。
5.根據權利要求1所述的基于虛擬場景的滅火培訓系統，其特征在于所述顯示裝置(7)為液晶顯示器或投影儀。
專利摘要本實用新型公開了一種基于虛擬場景的滅火培訓系統，所述圖像識別傳感器設置于演示滅火器的噴出口上，傳感器件設置于演示滅火器的底部，圖像識別傳感器和發送模塊相連以傳輸演示滅火器瞄準火焰的位置信息，傳感器件和發送模塊相連以傳輸演示滅火器的提起信息，發送模塊和接收模塊無線通信，接收模塊和計算機主機相連，計算機主機和顯示裝置相連。該系統涵蓋滅火知識培訓及虛擬滅火演練，相比傳統滅火培訓具有低成本，高安全，可重復使用等明顯優點。各個年齡段的人群均可以了解常用滅火器材的類型及其適用的火災類型；學習常用滅火器材的正確選擇和規范操作方法。
文檔編號G09B9/00GK202871127SQ20122060188
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月15日 優先權日2012年11月15日
發明者郭鑫, 臧俊, 查文舒, 潘李偉, 趙煒 申請人:中國電子科技集團公司第三十八研究所, 中電科技(合肥)電子信息發展有限責任公司