虛擬現實技術在消防戰訓中的應用探究

摘要：新技術不斷出現，為現代化消防戰訓的構建帶來更多可能。在諸多現代化技術中，虛擬現實技術（VR）憑借自身強大的功能脫穎而出，成為現代消防智慧戰訓的有力技術支撐。聚焦虛擬現實技術，挖掘該技術在現代消防戰訓中的多元優勢，解析其應用的具體場景并進一步展望未來發展，助力現代化智慧消防體系建設。

關鍵詞：虛擬現實技術；消防智慧戰訓；模擬真實火災場景

中圖分類號：D631.6" " " 文獻標識碼：A" " " "文章編號：2096-1227（2024）07-0051-03

消防戰訓是現代智慧消防體系建設的重要內容，也是培養現代化高素質消防人才的有力舉措。現代化技術為消防戰訓提供了更多的訓練場景及技術支持，尤其是虛擬現實技術（VR），其與消防戰訓的結合可模擬各種復雜的火災場景和救援環境，為消防人員提供逼真的實戰體驗，為消防戰訓帶來了前所未有的機遇。通過虛擬現實技術，可以模擬出各種真實復雜的火災場景，讓消防人員在高度逼真的虛擬環境中進行實戰演練，既能提高應對各類火災事故的能力，也能降低訓練成本和風險，推動消防戰訓的革新與發展。

1 虛擬現實技術概述

虛擬現實（VR）即通過模擬真實環境，使用戶能夠沉浸在由計算機生成的三維虛擬世界中。VR技術基于計算機圖形學、人機交互、傳感器技術等多學科融合，通過頭戴式顯示器和手套等交互設備，為用戶帶來沉浸式體驗。在消防戰訓領域，虛擬現實技術的應用可為消防員提供一個安全、高效、真實的訓練環境，在多種情景中發揮出獨特的價值[1]。當前，虛擬現實技術在消防戰訓中已經取得了顯著成效。例如，通過模擬真實的火災場景，消防員能夠在虛擬環境中進行實戰演練。此外，虛擬現實技術還可以用于消防設備操作與使用的培訓，如通過模擬消防設備的操作過程和使用場景，消防人員可以在虛擬環境中進行反復練習，從而熟悉設備的操作方法和使用技巧。

2 虛擬現實技術在消防戰訓中的優勢

2.1" 提高訓練效率與實戰能力

虛擬現實技術可顯著提高消防戰訓的效率與實戰能力。通過模擬真實火災場景，消防人員可以在虛擬環境中進行實戰演練，無需擔心實際火災帶來的風險。例如，通過模擬復雜環境下的救援路徑規劃，消防人員在短時間內就能熟悉并掌握各種救援策略，大大提高了救援效率。此外，虛擬現實技術還允許消防人員反復進行模擬訓練，直至熟練掌握各項技能，從而在實際救援中更加從容應對各種復雜情況。

2.2" 降低訓練成本與風險

虛擬現實技術最顯著的優勢之一便是降低消防戰訓的成本與風險。傳統的消防戰訓往往需要投入大量的人力、物力和財力，如搭建真實的火災場景、購買昂貴的消防設備等。而虛擬現實技術通過模擬真實場景，不僅可以實現資源的重復利用和共享，還能為消防人員提供安全高效的訓練環境，極大地降低了訓練成本。此外，由于虛擬現實技術可以模擬各種復雜環境和危險情況，消防人員可以在安全的環境下進行低成本的實際訓練。

2.3" 突破時間與空間局限

虛擬現實技術以其獨特的優勢為消防戰訓帶來了突破時間與空間限制的革新。傳統的消防戰訓往往受限于場地、時間和資源，而虛擬現實技術則能夠模擬出各種復雜的火災場景，讓消防人員在各種復雜的救援場景中進行實戰演練，如高層建筑火災、地下空間火災等。更重要的是，消防人員可以在任何時間、任何地點進行訓練，無需擔心天氣、場地等外部因素的干擾。突破時間與空間的限制，使得消防戰訓更加靈活高效。

2.4" 促進消防戰訓的個性化與差異化

消防戰訓的個性化與差異化是提升訓練效果的關鍵。虛擬現實技術通過其高度模擬和交互性，為消防戰訓提供了前所未有的個性化學習體驗。例如，通過數據分析，虛擬現實技術可以對消防人員的訓練效果進行精準評估，如了解訓練情況、技能掌握程度以及存在問題，從而進行有針對性的指導和改進。同時，虛擬現實系統可以智能地調整訓練難度和場景，確保每位消防人員都能得到與其能力水平相匹配的個性化訓練。

2.5" 促進消防戰訓的資源共享與跨領域合作

通過構建虛擬現實訓練平臺，不同地區的消防隊伍可以共享訓練資源和經驗，實現優勢互補和共同進步。同時，虛擬現實技術還可以與其他領域的技術進行融合，如人工智能、大數據等，從而為消防戰訓提供更加智能化和自動化的支持。這種跨領域合作和資源共享的模式，不僅提高了消防戰訓的效率和質量，還為消防事業的未來發展奠定了堅實基礎。

3 虛擬現實技術在消防戰訓中的應用場景

3.1" 模擬真實火災場景進行實戰演練

互聯網環境下，消防戰訓的革新也在逐步深入。其中，虛擬現實技術的引入為實戰演練帶來了革命性變化。通過模擬真實火災場景進行實戰演練，不僅可以提高消防人員的應急反應能力，還極大地降低了訓練成本與風險。借助虛擬現實技術，可以構建出高度逼真的火災現場，包括火勢蔓延、煙霧擴散、溫度升高等多種因素，使消防人員在虛擬環境中進行實戰操作。例如，虛擬現實技術可成功模擬一座大型商業綜合體發生火災的場景。消防人員通過佩戴虛擬現實頭盔和手套，身臨其境地參與到滅火救援中。在此過程中，他們需要根據火勢和煙霧的擴散情況迅速判斷火源位置，然后選擇合適的滅火器材和戰術進行撲救。同時，他們還需要與隊友進行緊密配合，確保救援行動的高效和安全。此外，虛擬現實技術還能提供豐富的數據支持，包括火勢蔓延速度、煙霧濃度、溫度分布等，為消防人員提供全面的信息支持。

3.2" 復雜環境下的救援路徑規劃

在復雜救援環境下，救援路徑的規劃與模擬是消防訓練中不可或缺的一環。虛擬現實技術以其獨特的優勢，為消防人員在復雜環境中進行高效、安全的路徑規劃。借助該技術，消防人員可以置身于高度逼真的模擬環境中，面對各種復雜的救援場景。如模擬森林火災現場，消防人員需要快速分析火勢蔓延趨勢、地形地貌以及潛在的風險因素，從而制定出最優的救援路徑。這種模擬訓練不僅可以幫助消防人員熟悉各種復雜環境，還能提高他們在緊急情況下的決策能力和應變能力。基于新時期消防救援工作的以人為本與時間第一原則[2]，在模擬訓練中，消防人員可以反復嘗試不同的路徑規劃方案，合理規劃資源分配，在最佳的救援時間里找到最優方案，從而降低實際救援中的風險[3]。

3.3" 消防設備操作與使用的虛擬培訓

消防戰訓的革新離不開虛擬現實技術的深度應用。在消防設備操作與使用的虛擬培訓方面，虛擬現實技術展現出了巨大的潛力。通過構建高度逼真的虛擬環境，消防人員可以在無風險的情況下反復練習各種消防設備的操作，既能迅速掌握相關技能，也能降低操作失誤率以及因操作不當導致的風險。例如，在模擬各種復雜的火災場景過程中，可讓消防人員在虛擬環境中進行消防設備的操作訓練。此外，虛擬現實技術還可以根據消防人員的不同需求、不同水平提供個性化的培訓方案。例如，通過智能分析系統，系統可以根據消防人員的操作表現自動調整訓練內容與難度，確保每位消防人員都能得到最適合自己的訓練。

3.4" 應急疏散與自救互救的模擬訓練

消防戰訓的革新不僅體現在技術的升級，更在于對實戰能力的全面提升。其中，應急疏散與自救互救的模擬訓練是虛擬現實技術在消防戰訓中的重要應用場景之一。通過虛擬現實技術，可以讓消防人員在模擬的復雜火災場景中進行應急疏散和自救互救演練。例如，在大型商業綜合體火災模擬演練中，消防人員可通過虛擬現實技術模擬火勢蔓延、煙霧擴散等真實場景，進而完成疏散被困人員、自救互救等任務。當然，應急疏散與自救互救同樣可以實現個性化模擬訓練，有助于增強消防指戰員的自信心與緊急應對能力。

4 虛擬現實技術在消防戰訓中的未來展望

4.1" 技術成熟度與穩定性的提升

虛擬現實技術在消防戰訓中的未來應用，技術成熟度與穩定性是其能否廣泛推廣和深入應用的關鍵。當然，技術成熟度與穩定性的提升并非一蹴而就，需要不斷地研發、測試和優化。在數字技術賦能下，眾多科研機構和企業紛紛投入資金，致力于虛擬現實技術的研發與創新。當前，虛擬現實技術已經實現了商業化應用，其中不乏在消防戰訓領域取得顯著成效的案例。例如，各科技公司開發的消防模擬訓練系統，通過高度逼真的虛擬場景和先進的交互技術，使消防人員能夠在虛擬環境中進行實戰演練，充分體現了技術成熟度與穩定性提升對于虛擬現實技術在消防戰訓中應用的推動作用。當然，技術成熟度與穩定性的提升不僅體現在硬件設備的性能上，更在于軟件系統的穩定性和易用性。在5G網絡的普及下，物聯網、區塊鏈、大數據、云計算和人工智能等技術進入新的發展快車道，使虛擬現實系統的穩定性和可靠性得到了顯著提升，從而使消防人員在使用過程中能夠更加放心和安心。當然，在實際演練中消防指戰員要快速檢查技術系統以及消防救援車輛和設備的完好性，確保其安全性和可靠性[4]。

4.2" 數據安全與隱私保護的強化

在互聯網時代，數據安全與隱私保護問題愈發重要。在消防戰訓過程中，必然會涉及大量的模擬數據、訓練記錄以及消防人員的個人信息，這些數據的安全與否直接關系到消防戰訓的順利進行和消防人員的隱私權益。一方面，虛擬現實技術中的數據安全是確保消防戰訓有效進行的基礎。在模擬真實火災場景進行實戰演練時，系統需要處理大量的實時數據，包括火勢蔓延情況、消防設備使用情況等。若這些數據被非法獲取或篡改，不僅會影響訓練效果，還可能對實際救援工作造成誤導。因此，加強數據加密、訪問控制等安全措施至關重要。另一方面，隱私保護是虛擬現實技術在消防戰訓中必須重視的問題。消防人員的個人信息、訓練成績等敏感數據需要得到妥善保護，一旦泄露，不僅可能侵犯消防人員的隱私權，還可能影響他們的職業發展和心理健康。為此，應建立完善的隱私保護機制，如匿名化處理、訪問權限控制等，確保數據在收集、存儲、傳輸、使用過程中的安全性。

4.3" 虛擬現實設備的普及與推廣

虛擬現實技術的普及與推廣對消防戰訓的革新具有舉足輕重的意義。精良的消防救援裝備是消防救援人員生命安全和戰斗力的重要保證[5]。當前，虛擬現實設備正逐步從專業領域走向大眾市場，為消防戰訓領域帶來了前所未有的機遇。對各地區的消防部門而言，要根據智慧城市建設的要求，加快引入虛擬現實技術，采購先進的虛擬現實設備和開發相應的訓練軟件，以實現消防戰訓的數字化轉型。當然，虛擬現實設備的普及與推廣仍面臨一些挑戰。一方面，設備成本仍然較高，對于一些經濟相對欠發達的地區來說，難以承擔大規模采購的費用。另一方面，虛擬現實技術的使用需要一定的專業知識和技能，消防人員需要接受相應的培訓才能熟練掌握。此外，虛擬現實設備的維護和更新也需要一定的投入。為克服這些挑戰，政府和企業需共同努力，其中，政府采取定向補貼與稅收優惠等政策，激勵虛擬現實設備制造企業降低成本，同時設立專項基金支持消防機構采購；企業通過加強技術研發和人才培養，提高虛擬現實設備的質量和性能，降低使用門檻。此外，還可以通過開展宣傳教育活動，提高公眾對虛擬現實技術的認識和了解，為消防戰訓的革新營造良好的社會氛圍。

5 結束語

在互聯網時代，技術創新是推動消防戰訓革新的關鍵動力。虛擬現實技術在消防戰訓中的應用極大提升了訓練效率與實戰能力。同時，隨著5G、云計算、大數據等技術的發展，虛擬現實技術得以進一步突破，為消防戰訓帶來了更多可能。以5G技術為例，其高速率、低延遲的特性為虛擬現實技術在消防戰訓中的應用提供了強有力的支持。通過5G網絡，消防人員可以實時接入虛擬現實訓練系統，進行遠程和實時的模擬演練，不僅突破了傳統訓練模式的時空限制，還使得訓練場景更加真實生動。

參考文獻

[1]楊進歌.虛擬現實技術在消防戰訓工作中的應用探討[J].大眾標準化，2024（7）：39-41.

[2]陳繼堅.新時期消防戰訓工作的創新策略探討[J].水上安全，2023（13）：116-118.

[3]王宇亮.消防戰訓工作存在的問題及提升策略分析[J].今日消防，2022，7（1）：133-135.

[4]張嘉祥.新時期加強消防戰訓工作的原則與策略[J].消防界（電子版），2022，8（5）：51-52.

[5]樊祥磊.新時期消防戰訓工作中存在的問題及應對措施[J].今日消防，2023，8（3）：121-123.