[發明專利]一種應急安全演練宣教設備

在審

• 申請號: 201611045103.5
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN106846939A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 葉代武
• 申請（專利權）人: 廣州市世平計算機科技有限公司
• 主分類號: G09B5/06
• 分類號: G09B5/06;G09B9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于信息技術與自動化技術領域，特別涉及一種基于虛擬現實技術與自動化控制技術的應急安全演練宣教設備。

背景技術

火災是和平年代破壞力最大的安全殺手，給人民生命財產安全構成嚴重的威脅。日常消防安全教育主要是宣傳和實戰演習，在提高人民對火災危害認識和一定條件下的火災撲救技能取得了一定的效果.

日常消防演練一般是實戰演習，通過事故預案模擬一起火災事故，然后組織人員疏散和滅火.

但是，目前的實戰消防演練方式存在著很大的不足：

（1）這種演練方式是以單位為安全培訓對象，目標是讓參與演習人員熟悉單位環境和逃生路徑，以及正確的逃生方法和火災初期滅火技能，如正確的操作滅火器、滅火毯等。該方法雖然能取得一定的實戰演練效果，但是會耗費大量的人力物力.

（2）因為參與人員眾多，相互效仿演練很難鍛煉個體在應急情況下的反應能力.

（3）演習不能定期舉行，滅火演練不能常態化，時間長了容易遺忘，使得演練流于形式，不能取得實質性的宣教效果.

（4）家庭火災是消防安全事故的高發區，針對家庭防火通常以宣傳火災危害為主，娛樂和交互性不強，居民學習熱情不高，因缺乏有效的滅火技能，在火災初期形成時不能正確選用并操作滅火工具，貽誤了最佳滅火時機，爆發的火災事故給家庭造成重大財產損失，甚至是付出生命代價.

（5）地震、泥石流等自然災害應急安全演練宣傳教育具有相似的情況及問題.

近年來，國內外開發了虛擬現實技術設備平臺，利用三維建模工具和人體感知技術構件不同的3D場景，并借助計算機輸入設備、數據手套、手柄、三維定位跟蹤器等輸入設備，對虛擬的三維實體進行交互操作.這種虛擬現實技術廣泛應用于醫療、娛樂、游戲領域，但是在應急安全演練，特別是消防安全演練方面國內外還沒有公開專利。

發明內容

本發明所要解決的問題在于，運用虛擬現實技術構建出一個仿真的3D應急安全應用場景，并虛擬出實際生活中存在的道具提供給演練者。為了增強交互性，通過動作捕捉技術和操控器進行模擬操作；為了增強現實感，通過供熱單元、噴液單元、新風系統等程序自動化控制部件模擬出合適的溫度、氣流環境；為了提升宣教效果，虛擬現實模擬出的應急安全場景以及演練過程在通過頭戴式顯示設備呈現給演練者的同時，外置的顯示設備可以將虛擬畫面實時呈現給觀眾觀摩演練；為了增強互動性，構建了聯機演練功能，可以同時多臺設備聯機演練，讓演練者通過語音對講功能實時交互、分配演練任務；為了讓演練者熟悉報警過程中需要說明的相關內容，構件了模擬報警功能，利用語音識別技術對演練者報警過程中的對話進行關鍵字識別，判定演練者能否將恰當地表述報警所需要提供的關鍵性信息；

為了解決相這問題，本申請提供了一種應急安全演練宣教設備，其特征在于，包括計算機運算單元、虛擬現實模擬單元、語音識別對講單元、設備控制單元以及固定殼體；所述虛擬現實模擬單元，包括頭戴式顯示裝置、動作捕捉器和操控器，頭戴式顯示裝置用以展示模擬場景，動作捕捉器和操控器用以實現人機交互；

所述殼體，殼體是倉體主體，殼體內設有供熱單元、噴液單元、新風系統、燈光系統、語音識別對講單元、顯示單元，殼體為封閉或部分封閉裝置，包括內殼體和外殼體.

所述語音識別對講單元，包括聲音采集系統、實時語音傳輸系統，語音識別系統，上述系統可識別語音中的特定關鍵字，同時在多機演練時提供實時的語音對講功能；

所述設備控制單元，控制燈光系統、新風系統、環境溫度感應和紅外人體溫度感應器、供熱單元.

所述計算機運算單元，進一步包括：運算模塊、存儲模塊、輸入輸出接口，顯示模塊，其中所述運算模塊，用于提供整個應急安全演練宣教設備的運算、通信平臺；所述存儲模塊，用于儲存演練者的個人信息、演練過程、演練結果、演練數據分析、演練內容；輸入輸出設備，用于提供語音識別對講單元、設備控制單元、虛擬現實模擬單元所需的硬件設備的接口；所述顯示模塊，用于學習和/或將演練者的演練畫面實時呈現給觀眾觀摩演練.

所述動作捕捉器用于監測演練者在設備內的身體和手部動作，并在三維場景中體現出來，實現人機交互；所述操控器，用于演練者與三維場景中的虛擬道具、人或物的人機交互，實現相應的動作和行為；所述頭戴式顯示設備，用于將虛擬現實單元模擬出的三維場景和道具實時呈現給演練者，并實時監測演練者的頭部運動狀態.

環境溫度感應器和紅外人體溫度感應器，分別監測倉內環境溫度和人體皮膚溫度，將上述溫度數據傳送給計算機運算單元，