張 盈，張仁貢，吳欽華

(1.浙江同濟科技職業(yè)學(xué)院，杭州 311231；2.浙江禹貢信息科技有限公司，杭州 310009；3.蒼南縣橋墩水庫管理處，浙江 蒼南 325806)

0 引 言

按照《中華人民共和國水法》、《水庫大壩安全管理條例》以及國家防洪應(yīng)急救援相關(guān)法律法規(guī)，每年大中型水庫都要開展防洪應(yīng)急演練，傳統(tǒng)的防洪應(yīng)急演練的缺陷主要在于：①時間長。防洪應(yīng)急演練前期需要做長時間的準備，需要實際準備防洪應(yīng)急演練所需的各種物資、材料、場地等。②成本高。很多防汛物資一次性消耗，同時需要組織相應(yīng)的人力物力，耗費相當多的經(jīng)濟成本。③效果差。由于防洪應(yīng)急演練缺少趣味性、互動性、競賽性等科目，以應(yīng)付為主，達不到預(yù)期的效果。④現(xiàn)代化缺乏。未采用一些現(xiàn)地技術(shù)的融合，達不到防洪應(yīng)急演練先進性、現(xiàn)代化的要求。為了解決上述問題，在應(yīng)急演練領(lǐng)域，隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)很多學(xué)者在這方面有了諸多的研究。河南大學(xué)李森[1]2015年在碩士畢業(yè)論文《虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)ViWo中的數(shù)據(jù)可視化和應(yīng)急演練》中，論述了一種在ViWo系統(tǒng)中利用外部大規(guī)模數(shù)據(jù)嵌入式開發(fā)，實現(xiàn)了應(yīng)急演練的可視化展現(xiàn)和交互，但數(shù)據(jù)存儲、APP互交及后期升級方面存在困難。燕山大學(xué)劉鵬博[2]在其2016年碩士論文《基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)急演練系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)》中研究了基于遮擋剔除算法的k-d樹遮擋查詢優(yōu)化算法的虛擬現(xiàn)實應(yīng)急演練系統(tǒng)，但屬于設(shè)計和開發(fā)階段，項目設(shè)計和案例應(yīng)用存在諸多不足。同時，國內(nèi)諸多學(xué)者在交通、軍事、電力等領(lǐng)域，對虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行研究和應(yīng)用，如北京交通大學(xué)的馬駿博士[3]將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到應(yīng)災(zāi)導(dǎo)航。燕莉等[4]學(xué)者將虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入的軍事領(lǐng)域的作戰(zhàn)演練中；霍聞軍[5]將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到電力應(yīng)急搶修演練, 中國海洋大學(xué)程強偉[6]將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于石化消防等。蔡蘇等[7]則將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于應(yīng)急類教學(xué)。這些研究為筆者開展水利領(lǐng)域的防洪應(yīng)急演練提供了很好的參考借鑒價值。目前專門將虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究應(yīng)用到水利工程防洪應(yīng)急演練的學(xué)者很少，筆者團隊依托教育部和浙江省水利廳科技課題，結(jié)合目前的NFC技術(shù)、VR技術(shù)、APP技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線通信技術(shù)、移動通信技術(shù)、云技術(shù)、云數(shù)據(jù)庫技術(shù)等先進技術(shù)，開展研究開發(fā)工作，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使水利水電工程防洪演練的成本大大降低，且更具有趣味性、互動性、競賽性、先進性等。

1 系統(tǒng)構(gòu)架

本系統(tǒng)主要分為3大部分，由NFC型防洪演練團建裝置、虛擬現(xiàn)實應(yīng)急演練系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)自學(xué)習(xí)系統(tǒng)組成，最后由防汛應(yīng)急演練云協(xié)同平臺進行統(tǒng)籌管理，總體框架如圖1所示。

圖1 總體框架原理圖Fig.1 Overall framework schematic diagram

(1)NFC型防洪演練團建裝置。該系統(tǒng)要求手持終端必須具有NFC感應(yīng)功能[9]，參加防洪演練的團隊成員到達某一個場景時，必須在該處通過手持終端NFC感應(yīng)，在彈出的對話框中完成填表、拍照(語音或小視頻)、上傳等功能。完成后系統(tǒng)會自動生產(chǎn)路徑節(jié)點，并將剛才完成的任務(wù)上傳到云數(shù)據(jù)庫保存。該功能有效地防止團建團隊跳躍或遺漏了某一個防洪演練設(shè)計場景關(guān)口，記錄的到達節(jié)點時間可以用以后續(xù)成績的統(tǒng)計、計算和自動排名。

(2)虛擬現(xiàn)實防洪演練系統(tǒng)。手持終端安裝AR場景APP程序，防洪演練團建團隊隊長可以打開APP程序，按照設(shè)定的路徑提示，開展活動。一個AR場景通過APP提示來掃描，通過掃描關(guān)口進入后，將在APP中自動獲取后臺云數(shù)據(jù)庫中的防洪演練試題庫，按某種特定的方式出現(xiàn)在界面中，防洪演練團隊人員將按照必須完成項目后通關(guān)，才能進入下一個防洪演練場景。

(3)大數(shù)據(jù)管理及自學(xué)習(xí)系統(tǒng)。該功能將每次演練及防汛物資數(shù)據(jù)進行存儲積累，進行大數(shù)據(jù)管理，并具有自學(xué)習(xí)的功能。電腦端有客戶端程序，通過界面可以設(shè)置云數(shù)據(jù)庫用戶、密碼及用戶權(quán)限；生產(chǎn)AR感應(yīng)碼，用以增加、修改或刪除AR感應(yīng)卡的數(shù)目；生產(chǎn)NFC感應(yīng)碼，用以增加、修改或刪除NFC感應(yīng)卡的數(shù)目[10]；后臺管理功能還包括試題庫管理、AR點位配置及AR場景內(nèi)容管理、AR路徑管理、防洪演練人員的名單管理、每次活動的成績管理、自動排名及打印等。通過數(shù)據(jù)積累，進行自學(xué)習(xí)，為下次防洪演練的改進提供決策。

(4)防洪應(yīng)急演練云協(xié)同平臺。該平臺主要將以上三個子系統(tǒng)進行協(xié)同。當防洪演練團隊隊長NFC掃描記錄后，通過APP程序完成通關(guān)，關(guān)口通關(guān)，現(xiàn)場團隊各個人員就可以通過現(xiàn)地控制單元(LCU)的觸摸屏[11]，用自己分配好的用戶名和密碼登錄現(xiàn)地平臺，現(xiàn)地平臺與單片機鏈接，平臺中將出現(xiàn)該場景的實訓(xùn)內(nèi)容，必須充分觀察和了解現(xiàn)場的知識后，才能準確無誤地完成平臺界面出現(xiàn)的提問。完成防洪演練提問后，每個人可以提交自己的答案。每個團隊成員登錄后出現(xiàn)在平臺上的防洪演練試題將不相同，需要獨立完成后或團隊其他成員協(xié)助完成。團隊成員所完成的所有試題及答案將通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆茢?shù)據(jù)庫，直至后臺[12]。

2 關(guān)鍵技術(shù)

作為一個綜合諸多高端技術(shù)為一體的實用型防洪演練云系統(tǒng)，它所涉及的技術(shù)很多，一些通用技術(shù)如基于云服務(wù)的數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù)、基于現(xiàn)地LCU的流程化開發(fā)技術(shù)、基于Android的APP開發(fā)技術(shù)等本文不作詳細介紹。本文著重介紹NFC型防洪演練團建裝置研發(fā)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實防洪演練系統(tǒng)研發(fā)技術(shù)、大數(shù)據(jù)管理的自學(xué)習(xí)系統(tǒng)算法技術(shù)、防洪應(yīng)急演練云協(xié)同路徑優(yōu)化決策路徑技術(shù)[13]等。

2.1 NFC型防洪演練團建裝置研發(fā)

NFC型防洪演練團建裝置(專利號：201821906021.X)由VR感應(yīng)碼、NFC感應(yīng)芯片扣、單片機、無線數(shù)據(jù)發(fā)送裝置、觸摸屏裝置、微型變壓器、電源接口、塑膠盒、橡皮吸附盤，手持終端等組成，可以很方便吸附在某一場景內(nèi)，通電即可使用，原理圖見圖2。

圖2 NFC型防洪演練團建裝置原理圖Fig.2 Overall framework schematic diagram

外部配合系統(tǒng)包括臺式電腦管理機、激光打印機和云服務(wù)器組成。臺式電腦管理機和激光打印機采用并行接口數(shù)據(jù)線鏈接，臺式電腦管理機與云服務(wù)器采用無線通信鏈接。激光打印機可以打印VR感應(yīng)碼。

NFC型防洪演練團建裝置的外殼采用了長50 cm、寬35 cm、高10 cm的正方形塑膠盒，盒子中央靠下方，挖出一個長30 cm、寬30 cm的口，剛好可以嵌入觸摸屏裝置。具有NFC感應(yīng)功能的圓形小芯扣(在電子市場上可以買到，半徑1 cm左右，具有感應(yīng)碼)，在塑膠盒正面中央上方挖出一個小孔，用膠水將NFC感應(yīng)芯片扣貼在盒子內(nèi)側(cè)，芯片中央對準小孔，便于手持終端靠近感應(yīng)。手持終端必須是具有NFC感應(yīng)功能的APP程序化手機，可以在10 cm距離范圍內(nèi)靠近感應(yīng)NFC感應(yīng)芯片，手持終端通過移動數(shù)據(jù)通信與外部配合系統(tǒng)的云服務(wù)器通信鏈接。裝置內(nèi)部的NFC感應(yīng)芯片扣通過數(shù)據(jù)線與單片機RS485接口鏈接，單片機與觸摸屏裝置采用VG線通信接口鏈接，單片機與無線發(fā)送裝置采用網(wǎng)線鏈接。單片機可以通過無線數(shù)據(jù)發(fā)送裝置與外部配合系統(tǒng)中的云服務(wù)器進行無線數(shù)據(jù)通信。無線數(shù)據(jù)發(fā)送裝置上插有移動數(shù)據(jù)卡，可以通過移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)。觸摸屏裝置和單片機都與微型變壓器采用普通雙絞導(dǎo)線鏈接，微型變壓器與電源接口采用普通雙絞導(dǎo)線鏈接。NFC感應(yīng)芯片扣、單片機、觸摸屏裝置，微型變壓器、電源接口都安裝在塑膠盒內(nèi)，采用螺絲固定并采用萬能膠加固。各種線路，包括數(shù)據(jù)線、VG通信線、RS485串行線、普通雙絞導(dǎo)線、網(wǎng)線等都整齊布置在塑膠盒內(nèi)部，電源接口布置在塑膠盒右下方開口處，并部分突出到外部，便于電源線鏈接到電源插座。本系統(tǒng)利用NFC技術(shù)，結(jié)合基于Android的APP開發(fā)技術(shù)，采用了基于SaaS互聯(lián)網(wǎng)+架構(gòu)的新型軟件架構(gòu)模式[14]，在移動終端開發(fā)APP，實現(xiàn)了靠近NFC卡感應(yīng)即觸發(fā)，通過讀取現(xiàn)場NFC的感應(yīng)代碼，觸發(fā)3個觸發(fā)器[15]，其工作流程如圖3所示。

圖3 NFC感應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)Fig.3 NFC induction internet of things technology

從圖3可知，觸發(fā)器1將觸發(fā)登錄界面，啟動APP應(yīng)用程序，以便登錄人員完成任務(wù)，并將完成任務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆茢?shù)據(jù)庫；觸發(fā)器2將觸發(fā)GPS定位，記錄定位，自動繪制路徑，傳輸?shù)皆茢?shù)據(jù)庫；觸發(fā)器3將觸發(fā)時鐘，將時間信息進記錄并傳輸?shù)皆茢?shù)據(jù)庫中；所有數(shù)據(jù)將可以到達后臺電腦程序進行處理。

2.2 虛擬現(xiàn)實防洪演練系統(tǒng)研發(fā)

增強現(xiàn)實(Augmented Reality，簡稱 AR)，是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像的技術(shù)，這種技術(shù)的目標是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實世界并進行互動。本系統(tǒng)采用AR技術(shù)，結(jié)合場景現(xiàn)實照片及其他特色素材，預(yù)先利用后臺程序，導(dǎo)入到云數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)流圖如圖4所示。

從圖4可知，后臺程序生產(chǎn)AR感應(yīng)碼，AR感應(yīng)碼與數(shù)據(jù)庫素材一對多關(guān)聯(lián)，由打印機打印AR感應(yīng)碼， 貼在裝置外殼特定的位置。每個AR感應(yīng)碼對應(yīng)一個場景，一個場景對應(yīng)多個素材，每個素材對應(yīng)一個或多個云數(shù)據(jù)庫中的問題，同時實現(xiàn)了隨機抽取功能。場景信息保存在云數(shù)據(jù)庫的云場景庫中，素材存儲在云數(shù)據(jù)庫的云素材庫中，問題庫則存在云問題庫中，所有的云數(shù)據(jù)庫皆由后臺計算機程序統(tǒng)一調(diào)度[16]。

圖4 AR技術(shù)數(shù)據(jù)流圖Fig.4 AR technical data flow diagram

2.3 大數(shù)據(jù)管理的自學(xué)習(xí)系統(tǒng)算法

研究和實現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)的防汛演練自學(xué)習(xí)算法。首先根據(jù)歷史數(shù)據(jù)(防洪演練的人數(shù)、成績、通關(guān)頻次、天氣特征等)，擬采用深度殘差神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行有監(jiān)督的特征提取，有效提取不同區(qū)域，不同環(huán)境下發(fā)生汛情對應(yīng)的防汛物資消耗的歷史數(shù)據(jù)特征和汛情特征。深度殘差神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中卷積、池化、非線性激活操作，提高了其非線性、抽象描述能力，并且通過“跳躍連接”避免網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)恒等映射[17]，使得更深層次的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在訓(xùn)練時不產(chǎn)生額外的參數(shù)。在提取出底層特征后，需要采用標記分布進行逼近學(xué)習(xí)，項目所面臨的更多是多個變量的標記分布問題，先用多變量標記分布方法給出樣本汛情對應(yīng)的底層特征標簽分布，再采用JS度量衡量標準的標記分布和模型的預(yù)測標記分布之間相似程度來構(gòu)建分布式學(xué)習(xí)模型，JS度量值可表示為：

(1)

式中：P和Q為兩組離散的概率分布，P(p1,p2,p3,…,pn) ，Q(q1,q2,q3,…,qn)。再通過對回歸結(jié)果的標準進行擬合[18]，以擬合誤差作為防洪演練終止的約束條件。

把防洪演練樣本通過訓(xùn)練好的模型來預(yù)測它們對應(yīng)的標記分布，根據(jù)預(yù)測標記分布的結(jié)果，按照以一定的條件，選出可用樣本。對選定的樣本，根據(jù)其對應(yīng)的汛情把它們劃分到不同的子集合中。然后，對每一個劃分好的子集，根據(jù)該子集中樣本所對應(yīng)的標記分布，采用JS散度作為度量標準，用內(nèi)點法進行標準差擬合，由此獲得不同子集上樣本標記分布的標準差，根據(jù)獲得的標準差為樣本進行對應(yīng)的標簽重新生成標記分布，并由此更新訓(xùn)練集。不斷重復(fù)迭代上述多變量標記分布學(xué)習(xí)和標準差擬合兩個過程，直到滿足終止條件為止，則完成回歸模型的建立。根據(jù)當前數(shù)據(jù)和建立好的回歸模型，輸出預(yù)測結(jié)果并進行報警結(jié)果，從而實現(xiàn)科學(xué)合理的防汛物資儲備。

2.4 防洪應(yīng)急演練云協(xié)同路徑優(yōu)化決策路徑

令Rik表示大中型水利工程的防汛物資倉庫編號為i的防汛物資k的存儲量，Wijkv表示在防汛車輛v上防汛物資倉庫i分配到防洪應(yīng)急救援點j的防汛物資k的數(shù)量?？紤]到物資倉庫i分配到所有防洪應(yīng)急救援點的防汛物資k數(shù)量不超過防汛物資倉庫i的防汛物資k的存儲量，則防汛倉庫物資存儲量約束為：

(2)

為了避免浪費和有效利用防汛物資，則要求所有倉庫到救援點j的防汛物資k的數(shù)量不超過防汛應(yīng)急救援點j對防汛物資k的需求量，則物資需求約束為：

(3)

由于每一輛防汛車輛的運輸能力有限，即車輛的防汛物資運輸容量不超過其最大運載能力，且為了快速充分利用車輛進行運輸，車輛的防汛物資運輸容量應(yīng)大于一定的閾值，則車輛運輸約束為：

(4)

根據(jù) GIS 系統(tǒng)和洪災(zāi)分布情況，可確定兩個位置之間能避開洪災(zāi)淹沒道路的最短路徑。根據(jù)同一個車輛上各種防汛物資需要到達的各個救援點位置，采用最近鄰算法計算遍歷所需要到達救援點的移動路徑，從而獲得該車輛到達各個救援點的移動路程Pijkv和到達時間tijkv=Pijkv/v，其中v表示防汛車輛行駛數(shù)量。由于應(yīng)急救災(zāi)現(xiàn)場對各個防汛物資的送達時間要求不一致，因此運輸時間約束為：

max(tijkv, ?i,v)≤Tjk, ?j,k

(5)

式中：T表示應(yīng)急救援點j對防汛物資k的需求時間。則防汛物資滿足率模型是盡可能滿足救援點對防汛物資的需求，即：

(6)

式中：Bkj表示救援點j對防汛物資k的需求量。同時，考慮公平的分配防汛物資，則需要盡可能使每一個救援點的物資滿足率方差最小。

(7)

式中：Ratj表示救援點j的物資滿足率，則需要：

(8)

式中：NJ表示救援點j的個數(shù)。

由于防汛搶險資源的調(diào)度是實現(xiàn)險情快速準確處置的前提條件，如果防汛物資不能在第一時間抵達現(xiàn)場，將導(dǎo)致?lián)岆U方案實施困難。因此需要讓防汛物資的平均調(diào)度時間盡可能小。

(9)

式中：NI表示儲備倉庫i的個數(shù)；NK表示防汛物資的個數(shù)；NV表示車輛的個數(shù)。

則根據(jù)多目標函數(shù)，對每一個目標函數(shù)值進行歸一化，并采用引入 3 個因子x1,x2,x3，確定3個因子的取值。最終建立車輛數(shù)量充足的調(diào)度優(yōu)化模型：

(10)

式中：Byu表示防汛物資需求歸一化閾值；Ryu表示物資滿足率方差歸一化閾值；tyu表示平均調(diào)度時間歸一化閾值。

雖然標準粒子群算法可求解優(yōu)化模型(10)，但是隨著迭代次數(shù)的不斷增加，有可能收斂到局部最優(yōu)解?；旌狭Ｗ尤核惴ㄞ饤壛藗鹘y(tǒng)粒子群算法中的通過跟蹤極值更新粒子群的方法，而是引入遺傳算法的交叉和變異操作，可較好的搜索最優(yōu)解。因此采用修正的混合粒子群算法求解優(yōu)化模型，即針對模型，研究個體編碼、適應(yīng)度值計算、交叉操作、變異操作、粒子修正等步驟，獲得車輛數(shù)量充足下的防汛物資調(diào)度方案，指導(dǎo)存儲倉庫準備防洪防汛物資數(shù)量，并將上述計算嵌入到虛擬防汛系統(tǒng)平臺中，用以協(xié)同管理各個子系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)應(yīng)用

橋墩水庫矗立在美麗的溫州地區(qū)蒼南縣，是一個大中型水庫綜合管理單位，有水庫、水電站、灌區(qū)、飲水水源地等，每年都要開展防洪演練。橋墩水庫建設(shè)有溫州市蒼南縣水電科普基地，利用該場地安裝AR_NFC型防洪演練團建型裝置，可以很好地開展虛擬防洪演練工作，設(shè)本次水庫管理單位共有40個員工參加虛擬防洪演練，一位指導(dǎo)教官。員工通過分組，8人一組，為5組，分別取名為鐵骨隊、汛安隊、滅洪隊、先鋒隊和平安隊。每組盡量男女比例均勻，將安裝有APP的NFC手持機分給每個小組1臺。指導(dǎo)教官備課時，將該裝置提前到室外場景，本次場景為水電科普基地的防洪教育區(qū)，選擇了6個場景，在館中安裝好6個NFC型防洪演練團建裝置，因為采用便攜式裝置，安裝非常容易，將裝置吸附在場景的離電源近的地方，插上插頭通電即可。

可以開啟辦公室臺式電腦管理機，臺式電腦管理機安裝有后臺防洪演練管理程序軟件，該軟件由發(fā)明人采用ASP.net語言的Microsoft.NET ADO.NET Framework 3.5組件[19]開發(fā)而成，主要用來管理云數(shù)據(jù)庫、生產(chǎn)AR感應(yīng)碼等后臺管理功能。可以取不同的字“禹”、“舜”、“堯”或者大禹治水不同時期的照片，上傳到臺式電腦，臺式電腦客戶端程序采用visual basic.NET可視化語言開發(fā)[20]，作為AR感應(yīng)碼的一部分，AR感應(yīng)碼保存在云數(shù)據(jù)庫中。云服務(wù)器中安裝有防洪演練云數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫由發(fā)明人設(shè)計，可以通過臺式電腦的后臺防洪演練管理程序進行修改或刪除。通過云數(shù)據(jù)庫中的防洪演練數(shù)據(jù)庫，設(shè)置不同場景所要完成的任務(wù)，這些任務(wù)將遠程派發(fā)到現(xiàn)場電腦觸摸屏裝置。員工進入后，按照手持機APP中預(yù)設(shè)的團隊任務(wù)，到達每個場景時，先要到裝置上感應(yīng)NFC芯片，記錄到達的時間、GPS路徑等信息，再通過掃一掃AR感應(yīng)碼，認證通過后，進入APP登錄界面，然后完成團隊任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)鏈路及數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用原理如圖5所示。

每年汛期開始時間為4月15日，一般選擇3月份開展防洪演練工作，案例水庫3月份共開展了12次，在管理系統(tǒng)中，可以統(tǒng)計參與人員總數(shù)、任務(wù)數(shù)、平均錯誤率、未完成任務(wù)等，由大數(shù)據(jù)模型分析統(tǒng)計排名，同時系統(tǒng)將提醒隊伍下次的優(yōu)化路徑，經(jīng)過演練人員的素質(zhì)逐步提升，錯誤率明顯降低，總體來看，鐵骨隊成績最優(yōu)，平安隊成績最差。如圖6所示的界面。

圖6 防洪演練虛擬現(xiàn)實團建管信息系統(tǒng)界面Fig.6 Flood control practice virtual reality group construction management information system interface

在APP中根據(jù)提示完成任務(wù)，這些任務(wù)都是這堂課所要掌握的一些知識點，完成后提交，正確后才可以通關(guān)。可以通過手機GPS定位記錄完成任務(wù)的路徑，通過觸摸屏完成相對應(yīng)的任務(wù)。觸摸屏鏈接的單片機中安裝有防洪演練的任務(wù)程序，便于參加團建的各位員工完成防洪演練任務(wù)，并可以將完成的任務(wù)提交到云服務(wù)器。這樣一來，各個團隊從科普基地入口到達出口的時間將會不一樣。同時云數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計團隊的任務(wù)完成錯誤次數(shù)，錯誤率等，形成綜合評分，最終得出團隊的名次。

4 結(jié) 論

實踐應(yīng)用表明，該NFC型防洪演練團建型教學(xué)系統(tǒng)能夠有效地完成防洪演練任務(wù)，得出如下結(jié)論。

(1)節(jié)約成本。通過虛擬模擬技術(shù)，將存儲物資通過場景模擬，通過優(yōu)化計算，實現(xiàn)了成本的節(jié)約。

(2)效果好。通過闖關(guān)的形式實現(xiàn)了防洪演練的競賽、競爭、積分、獎勵等環(huán)節(jié)，再結(jié)合實際演練操作，激發(fā)員工的積極性，增加了防洪演練的趣味性，效果比傳統(tǒng)好很多。

(3)先進性高。該系統(tǒng)將先進的NFC技術(shù)、VR技術(shù)、APP技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線通信技術(shù)、移動通信技術(shù)、云技術(shù)、云數(shù)據(jù)庫技術(shù)等結(jié)合在一起，使該系統(tǒng)具有一定的先進性。

目前，該系統(tǒng)還沒有對接視頻、對講、現(xiàn)場場景采集等功能，這些將作為下一步升級和研發(fā)的任務(wù)。