■ 林靈 公安部上海消防研究所

■ 劉果 上海懿裕信息科技有限公司

當前，我國的經(jīng)濟迅速發(fā)展，人們生產(chǎn)和生活的用火、用電、用油、用氣日益增多，使火災(zāi)危險性和危害性持續(xù)上升，并趨于復(fù)雜化；在社會方面，缺乏消防安全意識的外來務(wù)工人員，成為火災(zāi)的高危群體。在這特定的社會發(fā)展階段，我國的公眾消防科普教育顯然滯后。

滅火器是初期火災(zāi)現(xiàn)場最直接的滅火工具，而如何正確掌握和使用滅火器對減少火災(zāi)中人員傷亡、財產(chǎn)損失將起到無可替代的作用。因此要使我們面前的滅火器不成為擺設(shè)品，關(guān)鍵時刻拎得起、噴得出，就必須在日常培訓(xùn)上狠下功夫。一般的火災(zāi)5分鐘即進入火災(zāi)的蔓延階段，因此對于初起火災(zāi)的及時撲救顯得尤為重要。那么充分利用我們現(xiàn)有條件的各種滅火器材及時撲救火災(zāi)是減少損失和預(yù)防火災(zāi)損失的重要舉措。

滅火材料最常用的種類是水、泡沫、干粉等。但由于使用的滅火器的大小、性能、使用范圍各不相同，因而所處的滅火對象、使用場合也各不相同。為了實現(xiàn)消防培訓(xùn)的目標，使學(xué)員切實學(xué)會如何操作滅火器，就要多了解傳統(tǒng)形式的實操訓(xùn)練、結(jié)合VR技術(shù)的虛擬滅火訓(xùn)練以及激光模擬訓(xùn)練。

一、傳統(tǒng)滅火器實訓(xùn)

生活中最常見的消防培訓(xùn)是在企業(yè)單位及社區(qū)，通過定期的消防培訓(xùn)使每一位員工及居民懂得消防工作的重要性，提高防火意識，熟悉消防的基本常識，了解初期火災(zāi)消防器材的使用方法。培訓(xùn)中就包括使用滅火器撲滅火焰的實操訓(xùn)練，期望通過訓(xùn)練可以在面臨初期火災(zāi)時能夠用得上，避免產(chǎn)生更大的財產(chǎn)損失及人員傷亡。

常見的模擬火源是在鐵桶內(nèi)放入可燃物，真實點火。所以，為了保證有序安全的開展活動，需要提前安排好人員與計劃。通常過程如下：培訓(xùn)部門對滅火器操作使用方法進行講解；由培訓(xùn)部門消防工作人員進行滅火器實際操作示范；到準備區(qū)領(lǐng)取滅火器；在操作區(qū)進行實際滅火操作；由培訓(xùn)部門判定是否合格，進行登記。

二、VR滅火器虛擬訓(xùn)練

虛擬訓(xùn)練是發(fā)展最快的領(lǐng)域就是基礎(chǔ)技能訓(xùn)練，通過VR技術(shù)可以把消防指導(dǎo)員以及消防隊員置于360度的虛擬場景中進行火場模擬訓(xùn)練?？梢钥吹浆F(xiàn)場各處的火焰情況，以及虛擬水澆到火上時的反應(yīng)。

通過引入VR技術(shù)，在兼顧環(huán)保、高效、安全的情況下，達到教學(xué)目的。首先是降低訓(xùn)練成本，可反復(fù)操作，而且危險性小。其次是真實感強，有些現(xiàn)實中難以再現(xiàn)的災(zāi)害場景，可以通過模擬給予直觀的體驗。其次通過網(wǎng)絡(luò)可以突破場地的限制，隨時隨地參加訓(xùn)練。更有利的一點是模擬高樓、漆黑、濃煙等極端環(huán)境，降低了訓(xùn)練過程中的安全風(fēng)險，提高心理承受能力。

實現(xiàn)虛擬滅火救援訓(xùn)練，需要構(gòu)建虛擬火災(zāi)場景，設(shè)計完成滅火救援任務(wù)，使三維火災(zāi)場景與訓(xùn)練者間可以交互，內(nèi)容包括：玩家對虛擬場景進行觀察掌握現(xiàn)場狀況；滅火訓(xùn)練的操作，選擇正確的滅火設(shè)備并實施操作，滅火操作工作人員結(jié)合火災(zāi)現(xiàn)場實際狀況，采用最佳的滅火救援方法，快速、及時地撲滅大火；訓(xùn)練過程回溯，記錄整個訓(xùn)練過程中各個人員的行為，作為后期考核和再加強訓(xùn)練的依據(jù)，同時根據(jù)大量數(shù)據(jù)的反饋對程序的改進提供依據(jù)。

VR滅火器虛擬訓(xùn)練優(yōu)點在于：場景的高度自由化，使用虛擬訓(xùn)練可以針對性的設(shè)置相關(guān)場景，例如化工企業(yè)可以針對性的設(shè)置油罐起火的處置訓(xùn)練場景；可以操作滅火器種類多變，如干粉滅火器、泡沫滅火器、二氧化碳滅火器等，面對不同的場景需要使用不同的滅火器；受時間場地影響小，想要使用時，只需花時間把軟硬件安裝完成即可，用時不超過2小時。

缺點也比較明顯：整個操作過程需要通過虛擬交互裝置完成，滅火器正確使用的步驟需要拔出保險銷、握緊管帶、對準火焰根部、按住壓把。沒有實際拿一下滅火器，對其重量、手感都很難把握，要真正做到發(fā)生事故時拎得起、噴得出，需要打個問號。

三、激光滅火器訓(xùn)練

激光滅火器訓(xùn)練系統(tǒng)是市場上一種較新的室內(nèi)滅火器操練形式，是一款為了模擬真實火災(zāi)場景，把“火”帶到操作者面前，提高實際操練技能的訓(xùn)練儀器。儀器使用L E D光模擬，清潔、安全完全適用于室內(nèi)。布置啟動儀器需要不超過5分鐘。如果室內(nèi)光線不是特別強烈，模擬火焰的效果可以十分逼真，按需要可以增加熱風(fēng)機、發(fā)煙機、距離傳感器等增加真實感。

通過感應(yīng)激光數(shù)字滅火器來實現(xiàn)火焰變化完成滅火訓(xùn)練，一般訓(xùn)練儀由火焰投影機和訓(xùn)練用滅火器2部分組成。

四、比較與展望新形勢

一直以來虛擬訓(xùn)練都難以完全替代實訓(xùn)，原因就在于現(xiàn)場的情況是復(fù)雜的，手段是多變的。然而對于基礎(chǔ)訓(xùn)練，滅火器的使用是不變的，所以越來越多的單位及社區(qū)開始嘗試使用即安全又有效的方法來開展培訓(xùn)。對于一次模擬訓(xùn)練，組織者關(guān)心的是準備時間，場地要求，真實性，內(nèi)容豐富性等。在上文介紹的三種培訓(xùn)形式中，選取一些培訓(xùn)過程中關(guān)注的要點進行比較：

滅火器實操訓(xùn)練方式為A，VR虛擬訓(xùn)練方式為B，激光滅火器訓(xùn)練方式為C。

培訓(xùn)前 培訓(xùn)中 培訓(xùn)后準備時間 場地要求 組織成本 體驗時間 操作真實性 內(nèi)容豐富性 評價系統(tǒng) 掃尾工作A>B>C A>B>C C>B>A B>A>C A>C>B B>C>A B>C>A C>B>A

通過比較可以發(fā)現(xiàn)VR虛擬訓(xùn)練、激光滅火器訓(xùn)練各有優(yōu)點，如果能夠結(jié)合兩者的優(yōu)勢將會大大變革這類基礎(chǔ)培訓(xùn)項目。縱觀現(xiàn)有的新技術(shù)MR混合現(xiàn)實技術(shù)可以作為一種可行的途經(jīng)。

MR混合現(xiàn)實技術(shù)將虛擬、現(xiàn)實、用戶三個方面進行融合形成相互聯(lián)結(jié)交互的優(yōu)勢，在可以用肉眼看到的可視化環(huán)境中讓物理與數(shù)字并存，這也就是MR混合現(xiàn)實技術(shù)的獨特之處。對于滅火器的使用，可以設(shè)置真實環(huán)境中的目標點作為火源，用戶眼中看到的是真實環(huán)境與虛擬火的疊加。同時，使用仿真滅火器進行操作。用戶可以拿著滅火器，噴出虛擬的水進行滅火操作。

VR與AR兩種技術(shù)都是需要使用專門的操作設(shè)備才能夠?qū)崿F(xiàn)場景應(yīng)用，而MR可以嵌入在各種透明設(shè)備作為應(yīng)用載體，做到實中有虛?；诖耍覀兛梢宰杂傻卦谟?xùn)練場地上布置自己想要的著火點，設(shè)置不同的火災(zāi)類型。通過定制的滅火器進行滅火操作。既可以看到想要的訓(xùn)練場景，又加入了混合的虛擬火焰，其形式更加符合訓(xùn)練需要。

五、結(jié)語

為了便于普通群眾掌握日常滅火器的使用方法，設(shè)計開發(fā)了兼顧娛樂性和教育功能的常見滅火器模擬訓(xùn)練裝置，目的是使人人都能成為使用滅火器的“熟練工”。普通市民對初起火災(zāi)有一定的識別能力，并且能夠自行撲滅初期火焰，就能夠大大減少由小型火災(zāi)撲滅不及時而造成的經(jīng)濟損失。

隨著新技術(shù)的引入，滅火器日常訓(xùn)練形式開始往環(huán)保、有趣、方便、高效的方向發(fā)展。MR產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段，還存在應(yīng)用不足，技術(shù)儲備不足，數(shù)據(jù)庫建設(shè)不足等方面的問題。但不失為一種改變下一代人機交互模式的新方向，期待隨著技術(shù)發(fā)展，能有更高效的交互式體驗，促進應(yīng)急救援安全知識的教育培訓(xùn)。