基本信息
- 項目名稱：
- 高層建筑火災救援模擬仿真系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，高層建筑的數(shù)量和高度都在不斷攀升。事實向人們證明，高層建筑火災會造成巨大的經(jīng)濟財產(chǎn)損失。由于各種條件制約，消防指揮員難以獲得經(jīng)常性的實戰(zhàn)機會來提高針對高層建筑火災的指揮作戰(zhàn)經(jīng)驗。我們通過開發(fā)模擬仿真系統(tǒng)能不受時間空間等制約來提供一個接近真實的指揮戰(zhàn)斗的機會，從而能有助于提升消防指揮員的指揮能力，為高層建筑的滅火預案、戰(zhàn)術布置、指揮教學提供最為直觀可靠的平臺。
- 詳細介紹：
- 隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，高層建筑的數(shù)量和高度都在不斷攀升。事實向人們證明，高層建筑火災會造成巨大的經(jīng)濟財產(chǎn)損失。由于各種條件制約，消防指揮員難以獲得經(jīng)常性的實戰(zhàn)機會來提高針對高層建筑火災的指揮作戰(zhàn)經(jīng)驗。我們通過開發(fā)模擬仿真系統(tǒng)能不受時間空間等制約來提供一個接近真實的指揮戰(zhàn)斗的機會，從而能有助于提升消防指揮員的指揮能力。 我們?yōu)橄到y(tǒng)的受用者提供了一種較為簡單的互動平臺，使觀察者可以以第一人稱的視角對整個展示區(qū)進行3維立體式的可操控漫游，并可以通過基本的鍵位操作對建筑進行設定位置添加火焰、煙霧，乃至增添消防車，并實現(xiàn)射水撲救等特效。即在建模的基礎上，我們利用國際上較為流行的Delta3D軟件的功能特點，建立實景仿真交互窗口系統(tǒng)，并利用3DSMAX中集成的Environment環(huán)境編輯器用于霧效、陰影、火焰以及爆炸混裝煙霧的動態(tài)效果制作，從而達到了完全全景模擬的虛擬仿真環(huán)境。此系統(tǒng)能夠解決現(xiàn)有高層建筑滅火救援預案不直觀、不精確、整體層次感差的問題，為高層建筑滅火作戰(zhàn)提供全局、直觀、可靠的參考，為高層建筑的滅火預案、戰(zhàn)術布置、指揮教學提供最為直觀可靠的平臺，大大提高高層建筑滅火作戰(zhàn)的效率。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 此科研項目通過三維建模和程序編寫，開發(fā)出關于高層建筑火災救援的模擬仿真系統(tǒng)，為高層建筑的滅火預案、指揮及教學提供最為直觀可靠的平臺，大大提高高層建筑火災發(fā)生后滅火救援作戰(zhàn)的效率。 創(chuàng)新點：1.可以替代許多難以或無法實施的高層建筑火災試驗，并對其抽象，在抽象的仿真模型上反復試驗，從而替代無法實際運作的試驗。2.避免實際試驗對生命、財產(chǎn)的傷害，計算機仿真避免了高層火災試驗時對人員傷害和對設施等的破壞。3.縮短實驗時間、不受時空限制。 本作品采用3dsMax或creator等三維制圖技術，VC++編程技術，以及delta3d等軟件開發(fā)模擬仿真軟件。
科學性、先進性
- 現(xiàn)實中，通過日常技能訓練，消防單兵作戰(zhàn)能力可以得到提高，但是針對高層建筑火災的消防指揮能力提高的程度卻很有限，這是因為指揮者的經(jīng)驗是通過具體的戰(zhàn)斗來積累的，由于時間與空間條件的制約，消防指揮員不可能獲得經(jīng)常性的實戰(zhàn)機會來提高指揮能力。而此項模擬仿真系統(tǒng)，能夠不受時間空間等制約來提供一個接近真實的指揮戰(zhàn)斗的機會，從而能有助于提升消防指揮員的指揮能力。 【1】Delta3D Tutorials 【2】OpenSceneGraph三維渲染引擎設計與實踐/王銳、錢學雷編著.-北京：清華大學出版社，2009
獲獎情況及鑒定結果
- 2010年6月，在公安部舉行的“第五屆公安院校學生科技應用創(chuàng)新成果獎評選活動”中，獲一等獎。
作品所處階段
- 可以使用階段
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 專利
作品可展示的形式
- 磁盤軟件 圖片 演示 錄像
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 本作品采用3dsMax或creator等三維制圖技術，VC++編程技術，以及delta3d等軟件開發(fā)。 系統(tǒng)能夠很好地被應用在救援戰(zhàn)術設計上，同時也能作為一種溝通授課手段，使消防指揮員能夠相互交流各自的經(jīng)驗，令消防戰(zhàn)斗員能以更直接的方式去理解戰(zhàn)術的安排、意圖以及實施后的可能結果。 本作品適用于消防領域，具有可觀的經(jīng)濟效益。
同類課題研究水平概述
- 改革開放三十年來，城市由于人口的日益增長和城市用地的日趨緊張，高層建筑如雨后春筍般拔地而起。北京、上海、廣東等地區(qū)的高層建筑的數(shù)量均已突破6000幢，從深圳325米的地王大廈，到上海420.5米的金茂大廈，再到如今492米的環(huán)球金融中心，高層建筑的高度也在不斷攀升。隨著科學技術的進步以及新材料、新工藝的不斷開發(fā)和應用，高層建筑的結構日趨復雜、功能日益繁多，逐步向現(xiàn)代化、大型化方向發(fā)展。由于高層建筑人口密集、樓層高、功能復雜、設備繁多、可燃物多，構成了極大的火災危險性，與此同時，我們發(fā)現(xiàn)消防應急救援裝備能力與高層建筑的發(fā)展嚴重失衡，這使得消防戰(zhàn)斗人員在人員疏散、火災撲救工作遇到了很大的困難，極易造成重大的人員傷亡、經(jīng)濟損失和政治影響。 隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，高層建筑的數(shù)量和高度都在不斷攀升。事實向人們證明，高層建筑火災會造成巨大的經(jīng)濟財產(chǎn)損失。由于各種條件制約，消防指揮員難以獲得經(jīng)常性的實戰(zhàn)機會來提高針對高層建筑火災的指揮作戰(zhàn)經(jīng)驗。我們通過開發(fā)模擬仿真系統(tǒng)能不受時間空間等制約來提供一個接近真實的指揮戰(zhàn)斗的機會，從而能有助于提升消防指揮員的指揮能力。 近年來以“央視新址火災事故”為代表的一系列高層建筑火災為全國消防部隊敲響了警鐘，繼而在裝備能力提高有限，技術缺陷短時間難以彌補的條件下，針對高層建筑制定緊急滅火救援預案并模擬火災進行救援演練也成為了目前消防部隊工作的重中之重。國內(nèi)外研究模擬仿真系統(tǒng)的項目很多，但由于專業(yè)特殊性，以及條件的復雜性，針對于高層建筑火災救援的模擬仿真系統(tǒng)的研究仍處于起步階段。
