贵阳市长城职业学校欢迎您!学校代码:525201004292  

贵阳市长城职业学校(官网)

当前位置:首页 > 教育教学
有哪些先进的技术手段可以辅助消防员团队协作能力的实战演练?
来源:贵阳市长城职业学校   作者:贵阳市长城职业学校
在消防员团队协作能力的实战演练中,先进技术手段能够突破传统演练的场景限制、安全风险和复盘精度,通过模拟真实险情、实时数据交互、智能行为分析等方式,精准提升团队的协同效率。以下是几类典型的先进技术及其应用场景:

一、虚拟现实(VR)与增强现实(AR)技术:构建沉浸式协同场景

核心原理:

通过计算机生成三维虚拟环境(VR)或在真实场景中叠加虚拟信息(AR),模拟火灾、坍塌、化工泄漏等复杂险情,让消防员团队在安全环境下体验高逼真度的协作场景。

具体应用:

  • VR 协同演练系统
    搭建 “多人同步虚拟训练场”,团队成员佩戴 VR 头显后进入同一虚拟场景(如高层住宅火灾、地铁隧道浓烟环境),系统可模拟高温、浓烟、结构坍塌等动态变化。
    • 协作训练点:队员需通过虚拟通讯设备(模拟对讲机)沟通位置、火势、被困人员信息,分工执行破拆、搜救、供水、排烟等任务。系统会实时记录每个人的动作轨迹、指令响应速度、任务衔接间隙(如 “一号员破拆后,二号员是否及时跟进搜救”),生成协作效率数据。

    • 优势:可反复模拟罕见险情(如大型化工装置爆炸),且能通过参数调整(如突然增加 “二次坍塌”)考验团队的应急协同能力。

  • AR 实时信息叠加
    消防员佩戴 AR 智能眼镜(或头盔显示器),在真实演练场景中,眼镜会实时叠加 “热力图(显示火源位置)”“结构薄弱点标记”“队友实时位置(通过室内定位技术同步)” 等信息。
    • 协作训练点:例如在浓烟遮蔽视线的演练中,队员无需依赖口头描述 “我在东侧承重墙旁”,而是通过 AR 眼镜直接看到队友的动态位置标记,快速响应配合(如 “你守住此处水枪,我去西侧搜救”)。系统可记录 “信息接收 - 动作执行” 的延迟时间,评估团队基于可视化信息的协同效率。

二、分布式模拟与数字孪生(Digital Twin)技术:跨区域协同与场景复刻

核心原理:

通过数字孪生技术构建真实消防场景的 “虚拟镜像”(如某商业综合体、化工园区的数字模型),结合物联网(IoT)设备采集的实时数据(如建筑结构、管道分布、可燃物类型),实现 “物理场景 - 虚拟模型” 的实时联动。

具体应用:

  • 跨区域协同演练
    针对大型灾害(如城市内涝、森林火灾)需要多中队、多兵种(消防、急救、公安)协同的场景,分布式模拟系统可让不同地点的团队通过数字孪生模型 “共享战场视角”。
    • 协作训练点:例如模拟 “大型仓库火灾”,消防中队在虚拟模型中标记 “着火区域” 和 “进攻路线”,急救团队通过模型同步获取 “被困人员位置” 并规划救援通道,双方通过模型实时确认 “衔接节点”(如 “消防破拆后 5 分钟,急救人员进入”)。系统可分析跨团队的信息同步效率、任务衔接误差,优化协同流程。

  • 动态场景推演
    数字孪生模型可植入 “灾害扩散算法”(如火势随风向、建筑材料变化的速度),团队在演练中需根据模型实时更新的险情(如 “东侧火势蔓延速度加快”)调整分工,例如原本负责西侧供水的队员需快速支援东侧。系统会记录团队 “决策 - 执行” 的协同响应时间,评估是否存在 “指令传达滞后”“分工调整混乱” 等问题。

三、物联网(IoT)与穿戴式设备:实时协同数据交互

核心原理:

通过消防员穿戴的智能装备(如头盔、马甲、手环)和场景传感器,实时采集位置、生理状态、操作行为等数据,实现团队信息的 “无缝共享”。

具体应用:

  • 智能穿戴设备的协同监控
    消防员穿戴的 “北斗定位马甲” 可实时向指挥终端传输位置坐标(精度达 1 米内),“生理传感器” 监测心率、呼吸频率(判断是否体力透支),“动作传感器” 记录破拆、举枪等操作的力度和角度。
    • 协作训练点:在演练中,指挥端可通过数据看板观察 “3 号队员在浓烟区停留超 3 分钟,心率飙升至 160 次 / 分”,立即指令 “1 号队员从左侧迂回支援,接替其水枪位置”。系统可分析 “指挥指令发出后,1 号队员的响应速度”“两人交接水枪的衔接时间”,评估团队在紧急情况下的互助协同能力。

  • 场景传感器的环境共享
    在演练场景中部署 “烟雾浓度传感器”“温度传感器”“结构应力传感器”,数据实时同步至所有队员的 AR 眼镜或对讲机终端。例如 “前方 5 米处温度达 80℃,结构承载力下降 30%”,团队需基于共享数据快速决策 “是否继续前进”“谁负责降温掩护”“谁绕行搜救”,强化 “基于统一信息源的协同判断” 能力。

四、人工智能(AI)辅助复盘系统:精准定位协作漏洞

核心原理:

通过计算机视觉(摄像头)和自然语言处理(NLP)技术,记录团队的动作、语音沟通、设备操作等数据,AI 算法自动分析协作过程中的 “断点” 和 “冗余环节”。

具体应用:

  • 多维度协作行为分析
    演练场景中部署高清摄像头(配合红外夜视功能)和拾音器,AI 系统通过 “动作识别算法” 标记每个人的行为(如 “破拆”“开门”“搬运”),通过 “语音转文字 + 语义分析” 提取沟通内容(如 “我需要水带!”“收到,马上送过来”)。
    • 协作分析点:AI 自动生成 “协作时序图”,例如 “2 号队员喊‘需要水带’后,4 号队员 15 秒后送达”,对比标准流程(理想时间 8 秒),指出 “沟通指令不清晰(未说明具体位置)” 或 “4 号队员对路线不熟悉” 等协作问题。

  • AI 生成的个性化协作方案
    基于多次演练的数据分析,AI 可针对团队特点生成优化建议,例如 “发现 3 号与 5 号队员在‘梯次进攻’时,总是出现水枪射程重叠(浪费水量)”,推荐 “建立‘左 15 度 / 右 15 度’的分工标记,通过手势 + 口令双重确认角度”。

五、无人机与机器人协同系统:拓展协同场景的复杂度

核心原理:

通过无人机的空中侦察、地面机器人的危险区域探测,与消防员团队形成 “人机协同”,模拟真实灾害中 “设备 - 人员” 联动的复杂协作场景。

具体应用:

  • 无人机 - 人员的信息协同
    演练中,无人机搭载高清摄像头和热成像仪,实时传回 “建筑外部火势蔓延方向”“屋顶有无被困人员” 的画面,消防员需基于无人机数据调整进攻路线(如 “无人机发现东侧窗口有被困者,优先从东侧楼梯突破”)。
    • 协作训练点:系统记录 “无人机传回信息后,团队讨论决策的时间”“是否出现信息误读(如将热成像的‘热源’误判为‘人员’)”,提升团队对设备信息的快速解读与协同决策能力。

  • 机器人 - 人员的操作协同
    调用 “消防灭火机器人”(可远程操控喷射高压水)与消防员配合,例如 “机器人在前侧压制火势,消防员在后侧搜救”。演练中设置 “机器人突然卡壳” 的突发情况,观察团队是否能快速分工(1 人检修机器人,2 人临时接替灭火,3 人继续搜救),评估应急状态下的任务再分配协同能力。

技术应用的核心价值

这些先进技术通过 “模拟高风险场景”“量化协作数据”“暴露隐性漏洞” 三大优势,弥补了传统演练中 “场景单一、复盘模糊、安全受限” 的短板。最终目标是让消防员团队在技术辅助下,形成 “信息共享 - 快速决策 - 精准执行 - 动态调整” 的协作闭环,从而在真实灾害中实现高效协同、降低伤亡。


发布时间:2025-07-24  阅读:8次
  • 联系我们

    学校电话:18588888888  招生电话:18588888888

    学校邮箱:827312229@qq.com

    学校地址:贵阳市花溪区石板镇盖冗村88号

  • 微信

    微信

    微博

    微博

    抖音

    抖音

    公众号

    公众号

保存图片,微信识别二维码

微信号:贵阳长城学校

(点击微信号复制,添加好友)

  打开微信