[发明专利]一种虚拟灭火训练装置

说明书

技术领域

本发明属于虚拟应急训练装备领域，具体涉及一种虚拟灭火训练装置。

背景技术

火灾是人类社会常发性灾害中发生频率高、危害性大、人身伤害和财产损失重大的一种灾害。据不完全统计，全球每年约发生火灾600万至700万起，而这些火灾大多数是人为因素造成的。同时，现阶段人们的消防意识薄弱，缺乏灭火技能。当火灾发生时，大部分人缺乏相应的技能和处理经验，因此极易导致巨大的财产损失甚至失去宝贵的生命。因此，通过消防灭火演练，掌握消防器具的使用方法和灭火技能，积累一定的灭火处置经验，对于火灾初始阶段的扑灭，消减火灾损失等显得极为关键。而通过消防灭火演练是掌握灭火技能、积累灭火经验的关键途径，因此消防灭火演练显得十分关键。现阶段，进行消防演练的设备与方法种类繁多，但传统的油盆灭火演练存在危险性大、成本高、污染环境、准备工作繁杂等缺点，极大地制约了其在消防灭火演练中的应用。虚拟灭火系统可以有效地克服油盆灭火演练存在缺点，但现有的虚拟灭火系统缺乏互动性、体验感差，同时灭火体验与实际灭火操作相比存在极大的差别，如现有的虚拟灭火装置大多通过红外来发射来代替灭火器的操作，通过摄像头等手段来实现红外位置的捕捉，从而来实现虚拟灭火。显然，现有的虚拟灭火系统的演练效果差，对于掌握灭火器的使用、灭火技能存在明显的不足。

本发明提出的虚拟灭火装置克服了现有的虚拟灭火系统的体验感差的缺点，同时具有灭火操作真实、互动性强、灭火过程与真实的灭火操作极其相似，同时虚拟灭火系统中的灭火罐可以重复重装和使用，灭火剂采用自来水等，对环境无污染。通过提出的虚拟灭火系统解决了传统灭火演练方法和现阶段的虚拟灭火系统存在的缺陷，为提高全民消防意识，掌握灭火器的使用方法，掌握灭火技能，积累灭火经验提供手段和方法等。

发明内容

本发明的目的是提供虚拟灭火系统，通过虚拟灭火操作掌握灭火器的正确使用，掌握正确灭火的方法以，提高消防意识和消防技能。

本发明提出的虚拟灭火系统包括了：

1.可重复充装的灭火器

灭火器可以高效、快速地重复充装灭火用水和压缩空气，通过该灭火器的使用，灭火器可以喷射出灭火水柱，使得消防演练者获得真实的灭火器操作使用体验，掌握灭火器的使用方法。

2.视频播放系统

视频播放系统播放火场视频，并将其投影至视频播放玻璃幕墙。

3.光电传感器阵列

演练者灭火器的使用时，灭火器喷射水柱将喷射至视频播放系统的玻璃幕墙，而光电传感器阵列可以获得喷射水柱喷射在视屏播放幕墙上的位置，为虚拟灭火的实现提供逻辑控制信号。

4.数据采集与控制计算机

数据采集系统采集光电传感器的信号，并将其传给控制计算机，控制计算机根据光电传感器的信号计算出喷射水柱喷射在视屏播放屏幕上的位置，同时根据获得喷射水柱的位置信息与视频播放中火源位置进行比较，根据喷射水柱是否在灭火火源的有效位置，对火场中火源的熄灭的视频播放速度、位置进行控制，从而实现灭火操作与灭火过程的互动。

具体方案为：

一种虚拟灭火训练系统，其特征在于：包括有投影显示玻璃幕墙、光电传感器发射端阵列、数据线、背投短焦投影仪、视频信号线、光电传感器接收端阵列、数据线、数据采集卡、控制计算机、灭火器、光电传感器发射端阵列、光电传感器接收端阵列、计算机显示器，所述的灭火器可喷射出喷射水柱，演练者通过操作灭火器，将灭火水柱喷射至投影显示玻璃幕墙，控制计算机通过视频信号线将视频数据发送至背投短焦投影仪，背投短焦投影仪将火灾场景投影至投影显示玻璃幕墙，在投影显示玻璃幕墙的上端和左侧分别装有光电传感器发射端阵列和，在投影显示玻璃幕墙的下端和右侧分别装有光电传感器接收端阵列和，灭火水柱将喷射区域的光电传感器的发射、接收端的通道进行截断，其电信号通过数据线，数据采集卡进入控制计算机，计算机通过对电信号的处理，可以准确判断灭火水柱的喷射位置，控制计算机通过视频信号线将视频数据发送至背投短焦投影仪，播放视频中的火源位置事先是可以确定的，通过控制计算机计算出喷射水柱在投影显示玻璃幕墙上的位置，与事先确定的火源位置进行对比，根据喷射水柱与视频中火源位置比较，判断是否在灭火的有效范围，从而控制计算机控制视频播放的位置和速度，从而可以实现整个虚拟灭火系统。

本发明总的来说有如下技术效果：

1.灭火器通可以反复充装，采用自来水作为充装水源，低成本、环保。

2.灭火器的操作方式与实际灭火器完全一致，从而使得演练者的掌握灭火器的使用方法。