CN207676519U - 一种基于激光定位的智能消防演练设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及消防训练领域，具体涉及一种基于激光定位的智能消防演练设备。本实用新型通过以下技术方案得以实现的：一种基于激光定位的智能消防演练设备，包含用户端装置和控制端,还包含用于发射激光信号的激光***;消防设备,所述消防设备上安装有追踪器;数据传输模块,所述数据传输模块与控制端连接,所述数据传输模块与所述消防设备和所述用户端装置通过无线通信连接;所述用户端装置与所述追踪器上均设有与所述激光***配合使用从而生成定位信息的激光感光装置。本实用新型的目的是提供一种基于激光定位的智能消防演练设备，通过激光定位匹配图像叠合技术，将实际的真实消防设备融入到虚拟的消防训练中，训练真实度高。

Description

一种基于激光定位的智能消防演练设备

技术领域

本实用新型涉及消防训练领域，具体涉及一种基于激光定位的智能消防演练设备。

背景技术

随着社会的发展，对人们人身安全和财产安全的保护得到了越来越多的关注，其中，因为种种意外而发生的火灾由于灾难性大，发展迅速等原因，成为了近年来威胁人们安全的一个重大安全事故。

在火灾的控制和补救上，需要消防从业人员和使用专业消防设备，传统的防火培训中，仅仅是消防人员设置火盆，使用诸如灭火器之类的设备进行灭火，方式单一，有着极大的局限性。为了更进一步加强消防人员的培训，消防***会组织模拟演习，搭建小规模模拟火场场景，训练如何使用消防设备，这样的演习培训训练成本高，需要耗费大量财力和人力，而另一方面由于缺乏仿真的实景预演和机动性训练，无法为消防部门提供日常体验重点单位结构灭火的训练机会，训练效果有限。

在这样的背景下，使用虚拟现实技术的智能训练开始发展，如申请号为2016107863400的中国实用新型专利所公布的一种基于虚拟现实技术的消防训练方法，将用户置于虚拟火灾场景，设置场景中的背景、道具、起火点、火势，进行仿真训练。但是这样的技术方案也存在相应的缺陷，比如该技术方案中所有的消防道具都是虚拟的，用户在操作的时候也是模拟操作，例如借助手柄或者按钮等来实现互动，真实性低，而真实的火灾现场情况瞬息万变，温度、湿度、视野都会影响真实的设备操作，影响真实火灾现场消防人员的消防能力。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于激光定位的智能消防演练设备，通过激光定位匹配图像叠合技术，将实际的真实消防设备融入到虚拟的消防训练中，训练真实度高。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于激光定位的智能消防演练设备，包含用户端装置和控制端,还包含

用于发射激光信号的激光***;

消防设备,所述消防设备上安装有追踪器;

数据传输模块,所述数据传输模块与控制端连接,所述数据传输模块与所述消防设备和所述用户端装置通过无线通信连接;

所述用户端装置与所述追踪器上均设有与所述激光***配合使用从而生成定位信息的激光感光装置;

所述控制端上安装有***模块,所述***模块用于生成虚拟现实内容且在所述用户端装置上显示。

作为本实用新型的优选，所述激光***至少为四个,且安装在矩形区域的四角位置。

作为本实用新型的优选，所述用户端装置包含PC背包机和虚拟现实头显,所述***模块生成的虚拟现实内容投射在虚拟现实头显上。

作为本实用新型的优选，所述消防设备与所述用户端装置均为多个，通过无线网络与所述数据传输模块通信连接，所述数据传输模块为无线USB模块，所述无线USB模块与所述控制端连接。

作为本实用新型的优选，还包含手柄，所述手柄与所述数据传输模块通过无线网络连接，所述手柄用于虚拟现实内容的菜单选择。

作为本实用新型的优选，所述追踪器中包含存储模块，所述存储模块包含标识存储模块，用于存储对应所述消防设备的标识号且注册到所述数据传输模块中。

作为本实用新型的优选，所述存储模块还包含有类型存储模块，所述类型存储模块用于存储对应所述消防设备的类型且注册到所述数据传输模块中。

作为本实用新型的优选，所述用户端装置至少包含姿态反馈模块、定位反馈模块和显示模块，所述姿态反馈模块用于获取用户的当前姿态数据，所述定位反馈模块用于获取用户的定位数据，所述显示模块用于显示虚拟现实内容。

作为本实用新型的优选，所述激光***发射激光，所述激光感光装置手机采集到的激光信息且通过所述数据传输模块发送给所述PC背包机，所述PC背包机经过定位算法确认空间位置信息。

作为本实用新型的优选，所述PC背包机生成空间位置信息后发送给所述控制端，所述控制端结合所述空间位置信息生成虚拟现实内容。

综上所述，本实用新型具有如下有益效果：

1、消防训练人员装备有用户端装置，消防设备装备有追踪器，能通过激光***和无线网络实现训练场内的精确定位。

2、消防训练人员的位置信息、姿势信息和消防设备的位置信息都能显示在虚拟现实内容中，训练的针对性强。

3、训练人员在训练过程中对消防设备的操作都是面向真实的消防设备，训练的真实程度高，可靠性好。

附图说明

图1实施例1的示意图；

图2用户端装置的功能模块示意图；

图3是追踪器的示意图；

图4是追踪器将数据信息发送给无线USB模块的流程示意图；

图5是PC背包机计算出各个设备空间位置信息的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1，如图1所示：一种基于激光定位的智能消防演练设备，包含用户端装置和控制端。控制端可以是电脑，其中安装着***模块软件，***模块用于对整个智能消防***进行调整、设置、控制和虚拟现实的内容生成。用户端装置为多个，每一个参与训练的消防人员都佩戴一套。从硬件结构上来说，用户端装置与目前主流的VR套装相似，包含PC背包机和虚拟现实头显两部分，PC背包机背在训练人员身上，虚拟现实头显佩戴在训练人员头部，两者使用USB和HDMI线进行连接。

除此之外，该***还包含消防设备，消防设备可以是各种消防工具，如消防水枪、演习假人、消防斧等等，与真实的训练或者灭火器材相同，只是在这些器材上都安装有追踪器。如图1和图3所示，每个消防设备都安装有对应的追踪器，追踪器中还包含有存储模块，其中又包含有类型存储模块和标识存储模块，标识存储模块用于存储无线设备标识号，而类型存储模块用于存储消防设备类型，如是演习假人类型、消防斧类型、救人工具类型、消防水枪类型等等。***中包含有数据传输模块，在本实施例中，数据传输模块的硬件形式可以为无线USB模块，安装在控制端即电脑上，各个消防设备和用户端装置均可通过无线与无线USB模块通信。

此外，控制端可以是外置的第三方PC电脑，也可以集成在用户端的PC背包机内。这样的技术方案使得其中一个PC背包机成为背包主机，适用于单人或者人员较少的技术方案。

如图4所示， 多个无线追踪器安装到对应的消防设备上，包括但不限于通过按键设置、二维码扫描等方式将消防设备录入到无线追踪器内，无线追踪器保存录入的消防设备信息，在无线追踪器主动注册到无线USB模块里，注册的过程中无线追踪器将无线设备标识号和消防设备类型一同上报到无线USB模块里，注册成功后保存信息，无线设备标识号包括但不限于设备ID和设备类型等。

如图1所示，在本案中，训练场为一个矩形区域，在训练区域的四角上，各有一个激光***，用于发送激光信号，一般的，该训练区域为10米*10米的区域，这样的设置方式可以保证定位无死角。

在用户端装置和消防设备上都设有用于定位的部件，以用户端装置为例，如图2所示，用户端装置包含姿态反馈模块、定位反馈模块和显示模块。具体的，如图5所示，定位反馈模块包含设在虚拟现实头显上的感光器件，能采集到激光信息通过无线发送给数据传输模块即无线USB模块上，无线USB模块将信息上报给用户端装置中的PC背包机上，经过定位算法确认头显社给的空间位置信息。消防设备上设有追踪器，追踪器上也设有感光器件，定位方式与上方所述一致。

PC背包机计算出的虚拟现实头显和追踪器的空间位置信息通过无线网络上报到***模块，***模块则将改空间信息和设备类型一起反馈到虚拟现实内容上，最终呈现的虚拟现实内容里能清楚的看到消防训练人员的位置、消防设备的信息类型和位置，将虚拟的环境和训练场中真实的设备融合到同一个场景里。该场景最终通过虚拟现实头显的显示模块被训练人员看到。

在实际演练时，消防训练人员可分租进行，如每组三个成员，分别背上PC背包机带上虚拟现实头显，消防设备可以每人不一样，如一人带上消防斧，一人带上消防水枪，一人带上救人工具，进入虚拟现实消防演练内容后，三人协作开始训练，首先一人进入场景敲击消防斧、一人带上救人工具将场景中的假人安全搬离火场、随后一人带上消防水枪进行灭火处理，整个内容中按照顺序有序进行下去，完成整个消防演练内容。消防内容上会提示消防人员每一步的操作，消防人员操作过程中的姿态信息和位置信息会实时刷新，如果根据提示拿取了错误的消防设备、或者是正确的消防设备放置位置不对、或者是使用消防设备不正确（消防斧拿反、消防假人未平躺、消防水枪未出水等）都会通过定位信息实时反馈到消防内容上，以提示消防人员下一步操作，直至最终成功完成训练。

此外，如图1所示，本***还包含手柄，手柄的作用主要用于内容菜单的操作，同样通过无线网络与数据传输模块连接。

Claims (10)

1.一种基于激光定位的智能消防演练设备，包含用户端装置和控制端,其特征在于：还包含 用于发射激光信号的激光***;

消防设备,所述消防设备上安装有追踪器;

数据传输模块,所述数据传输模块与控制端连接,所述数据传输模块与所述消防设备和所述用户端装置通过无线通信连接;

所述用户端装置与所述追踪器上均设有与所述激光***配合使用从而生成定位信息的激光感光装置;

所述控制端上安装有***模块,所述***模块用于生成虚拟现实内容且在所述用户端装置上显示。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光定位的智能消防演练设备，其特征在于：所述激光***至少为四个,且安装在矩形区域的四角位置。

3.根据权利要求1所述的一种基于激光定位的智能消防演练设备，其特征在于：所述用户端装置包含PC背包机和虚拟现实头显,所述***模块生成的虚拟现实内容投射在虚拟现实头显上。

4.根据权利要求1所述的一种基于激光定位的智能消防演练设备，其特征在于：所述消防设备与所述用户端装置均为多个，通过无线网络与所述数据传输模块通信连接，所述数据传输模块为无线USB模块，所述无线USB模块与所述控制端连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于激光定位的智能消防演练设备，其特征在于：还包含手柄，所述手柄与所述数据传输模块通过无线网络连接，所述手柄用于虚拟现实内容的菜单选择。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种基于激光定位的智能消防演练设备，其特征在于：所述追踪器中包含存储模块，所述存储模块包含标识存储模块，用于存储对应所述消防设备的标识号且注册到所述数据传输模块中。

7.根据权利要求6所述的一种基于激光定位的智能消防演练设备，其特征在于：所述存储模块还包含有类型存储模块，所述类型存储模块用于存储对应所述消防设备的类型且注册到所述数据传输模块中。

8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种基于激光定位的智能消防演练设备，其特征在于：所述用户端装置至少包含姿态反馈模块、定位反馈模块和显示模块，所述姿态反馈模块用于获取用户的当前姿态数据，所述定位反馈模块用于获取用户的定位数据，所述显示模块用于显示虚拟现实内容。

9.根据权利要求3所述的一种基于激光定位的智能消防演练设备，其特征在于：所述激光***发射激光，所述激光感光装置手机采集到的激光信息且通过所述数据传输模块发送给所述PC背包机，所述PC背包机经过定位算法确认空间位置信息。

10.根据权利要求9所述的一种基于激光定位的智能消防演练设备，其特征在于：所述PC背包机生成空间位置信息后发送给所述控制端，所述控制端结合所述空间位置信息生成虚拟现实内容。