高职院校模拟消防演示宣教系统的设计研究

摘要：随着高职院校对消防安全教育的日益重视，模拟消防演示宣教系统作为一种创新的教学工具，已经逐渐成为提高学生消防安全意识和应对火灾能力的重要手段。高职模拟消防演示宣教系统通过综合运用虚拟现实技术、三维建模技术以及交互操作技术等手段，为学生提供了一个逼真、生动的消防演练环境。基于此，通过分析高职院校模拟消防演示宣教系统的结构，提出高职院校模拟消防演示宣教系统的设计步骤，系统的设计不仅能够提升学生的消防安全意识和应对火灾的能力，还能够为消防安全教育提供有力支持。

关键词：高职院校模拟消防宣教系统模块化

中图分类号：G64

ResearchontheDesignofSimulatedFireFightingDemonstrationandEducationSysteminHigherVocationalColleges

LIYanchen

SchoolofArchitectureandEngineering，ShaanxiInstituteofTechnology，Xi'an，ShaanxiProvince，710300China

Abstract：Withtheincreasingemphasisonfiresafetyeducationinhighervocationalcolleges，thesimulatedfirefightingdemonstrationandeducationsystem，asaninnovativeteachingtool，hasgraduallybecomeanimportantmeanstoimprovestudents'firesafetyawarenessandabilitytodealwithfire.ThroughthecomprehensiveuseofVirtualRealitytechnology，3DModelingtechnologyandInteractiveOperationtechnology，thehighervocationalsimulationfirefightingdemonstrationandeducationsystemprovidesstudentswitharealisticandvividfiredrillenvironment.Basedonthis，byanalyzing thestructureofthesimulatedfirefightingdemonstrationandeducationsysteminhighervocationalcolleges，thedesignstepsofthesimulatedfirefightingdemonstrationandeducationsysteminhighervocationalcollegesareproposed.Thedesignofthesysteminhighervocationalcollegescannotonlyenhancestudents'firesafetyawarenessandtheirabilitytorespondtofire，butalsoprovidestrongsupportforfiresafetyeducation.

KeyWords：Highervocationalcolleges;Simulatedfirefighting;Demonstrationandeducationsystem;Modularization

虚拟现实技术，就是借助计算机软件算法为大众营造逼真的环境，是非常先进的一种传感技术与仿真技术。通过传感器、计算机软件以及通信系统等构建虚拟场景，实现人机交互，从而获得与现实相同的反应，如嗅觉、听觉、视觉以及触觉等[1]。高职院校消防宣教中。高职院校消防宣教中，因消防设备造价较高、数量少，且实物训练极易引发高损耗、高费用，因此消防演示宣教难度较大。而模拟消防演示宣教系统是一个集教学、演示和宣传于一体的综合性系统，旨在提升学生们的消防安全意识和应对火灾的能力。该研究主要探讨高职院校模拟消防演示宣教系统的结构与设计。

1模拟现实技术的概述

模拟现实技术是借助传感手套、VR眼镜等设备，由计算机软件构建虚拟平台，在该平台中，能够与虚拟物彼此交互，以达到相关目标。虚拟现实平台操作能够实时获取虚拟对象，在这些设备中，通过自然形式将有关信息传递至计算机，通过听觉、视觉以及触觉，为人们带来一种真实感觉，继而形成三维消防系统。模拟现实技术的特点是互动感、现场感以及沉浸感，即在计算机软件平台建立虚拟化场景，这一虚拟化场景能够使用户暂时性摆脱现实世界，给人一种现实感[2]。虚拟场景内，用户还应和虚拟物体互动，从而产生互动感与参与感。现如今，虚拟显示技术已被用于社会各领域，尤其在高职院校模拟消防演示宣教中，不仅能随时随地参与火灾消防演练，实现高职院校消防演示真实性的提升，达到消防演示宣教目标，还有助于减少人力与财力损耗。

2高职院校模拟消防演示宣教系统的结构

图1为高职院校模拟消防演示宣教系统结构，该系统的子系统为模拟三维模型库，此为模拟场景的基础性数据来源，模拟消防演示宣教系统采用三维技术模拟现实，不同子系统借助模拟三维模型，达到与现实交互目标。“火情监控”系统选择互联网与大数据连接消防安全远程监控系统，对重点位置火情进行实时监控，能够实现火情的有效控制。

高职院校模拟消防演示宣教系统主要由以下几个部分组成。

（1）消防知识教学模块：通过视频、图文等形式，向学生们传授消防安全知识，包括火灾的成因、预防措施、灭火器的使用方法等。（2）模拟演示模块：利用虚拟现实技术，模拟真实的火灾场景，让学生们能够身临其境地感受火灾的严重性，同时学习如何正确应对火灾。（3）互动体验模块：设置灭火器材使用体验区、烟雾逃生体验区等，让学生们能够亲自动手操作灭火器材，学习逃生技巧，提高应对火灾的实践能力。

3高职院校模拟消防演示宣教系统的设计

3.1系统架构与功能设计

本系统采用模块化设计如图2所示，由基础数据层、业务逻辑层、交互展示层以及用户接口层组成。基础数据层负责存储和管理消防安全知识、模拟场景数据以及用户信息等；业务逻辑层实现系统的各项功能模块，如虚拟场景生成、角色行为模拟、交互操作处理等；交互展示层利用虚拟现实技术展示模拟场景和角色行为；用户接口层则提供用户界面和交互操作方式[3]。

3.2虚拟场景与角色建模

虚拟场景建模是系统设计的核心环节，通过三维建模技术创建逼真的火灾场景，包括建筑物、道路、植被等。同时，为了增强沉浸感，还需对场景中的光照、阴影、纹理等细节进行精细处理。角色建模方面，根据消防演练的需求，设计消防员、学生等不同类型的角色，并为其赋予相应的动作和行为逻辑。

3.3交互操作与控制模块

交互操作与控制模块是实现用户与系统交互的关键。本系统提供多种交互方式，如鼠标点击、键盘操作以及手势识别等，用户可根据自身习惯和喜好进行选择。同时，为了增强用户的操作体验，还需设计合理的控制逻辑和反馈机制，确保用户能够便捷地完成各项操作[4]。

3.4实时分析与信息反馈

实时分析与信息反馈是评价系统教学效果的重要依据。本系统通过收集用户的操作数据和行为记录，进行实时分析并生成反馈报告。反馈报告可以帮助学生了解自己的操作水平和不足之处，为教师提供有针对性的教学建议和改进方向。

3.5火焰烟雾模拟技术

火焰烟雾模拟技术是系统模拟火灾场景的关键技术之一。本系统采用先进的物理引擎和渲染技术，模拟火焰的燃烧过程、烟雾的扩散过程以及火势的变化趋势等，使模拟场景更加逼真、生动[5]。

3.6器材获取与灭火操作

器材获取与灭火操作是系统模拟消防演练的重要环节。本系统设计了丰富的消防器材和灭火操作方式，用户可根据实际情况选择合适的器材和灭火方法。同时，系统还提供了灭火操作的指导和提示功能，帮助用户正确掌握灭火技能。

此外，本系统注重用户界面的简洁明了和易于操作，同时提供多种语言版本以满足不同用户的需求。此外，系统还通过优化操作逻辑和减少等待时间等方式提升用户的操作体验。在系统开发完成后，需要进行全面的测试与评估优化工作[6]。通过模拟实际使用情况对系统进行测试，发现潜在的问题和不足之处，并进行相应的优化和改进。同时，还需邀请专业人员进行系统评估，以确保系统的稳定性和可靠性。

4高职模拟消防宣教系统的应用效果

4.1降低实际风险与成本

传统的消防培训方式往往需要在真实的火灾现场进行，这不仅存在较大的安全风险，而且成本较高。而高职院校模拟消防演示宣教系统通过模拟真实的火灾场景，使学生能够在安全的环境中进行学习和训练，有效降低了实际风险。同时，系统可以重复使用，避免了传统培训中需要频繁更换场地和设备的成本问题，显著降低了培训成本[7]。

4.2提升培训效率与质量

高职院校模拟消防演示宣教系统通过虚拟现实技术，使学生能够身临其境地感受火灾场景，增强了学习的直观性和趣味性。同时，系统可以根据学生的学习进度和能力进行个性化的教学安排，使得培训内容更加贴近学生的实际需求。

4.3普及消防安全知识

高职院校模拟消防演示宣教系统通过模拟真实的火灾场景和消防操作，使学生能够全面了解火灾的成因、预防措施以及灭火方法等方面的知识。同时，系统还可以通过视频、图文等多种形式进行知识普及，使得学生能够更加深入地了解消防安全知识，提高自我防范意识和能力。

4.4培养自救互救能力

在模拟消防演示宣教系统中，学生可以模拟真实的逃生和救援过程，学习正确的逃生方法和救援技巧。通过反复练习和模拟操作，学生能够逐渐掌握自救互救的能力，提高在火灾等突发事件中的生存率和救援效率。高职院校模拟消防演示宣教系统可以模拟多种特殊火行为场景，如电气火灾、化学火灾等。

4.5落实消防安全责任制

通过使用模拟消防演示宣教系统，高职院校可以进一步落实消防安全责任制。系统可以记录学生的学习情况和操作记录，为教师和管理人员提供数据支持，便于对消防安全教育工作进行评估和监督。xLs6pUoWJxlsP8f1T4EUtIo/tAULPfxxWC6KNxwEaZw=同时，学生也可以通过系统地学习提高自己的消防安全意识和责任感，形成全校共同参与消防安全工作的良好氛围[8]。此外，模拟消防演示宣教系统还可以根据实际需求进行针对性的消防业务训练。例如，针对不同专业的学生或员工，系统可以设计不同的训练场景和任务，以满足他们特定的消防安全需求。这种个性化的训练方式能够更好地提升培训效果，使参与者能够更加熟练地掌握相关技能。

5结语

高职院校模拟消防演示宣教系统的应用与效果显著，在降低实际风险与成本、提升培训效率与质量、普及消防安全知识、培养自救互救能力等方面发挥了重要作用。未来，该系统有望为消防安全教育和培训提供更加全面、高效的支持，为构建安全、和谐的校园环境贡献力量。随着消防安全教育的日益重要和技术的不断进步，高职院校模拟消防演示宣教系统的应用前景将越来越广阔。

参考文献

[1]王利霞.防排烟系统中暖通消防烟气控制的CFD模拟[J].沈阳工业大学学报，2021，43（6）：679-683.

[2]牛坤，刘晅亚，陶鹏宇，等.基于虚拟现实技术的消防救援模拟演练系统[J].消防科学与技术，2021，40（11）：1639-1643.

[3]郭赞权，王佩，石宽.森林消防实火模拟技战术训练系统设计[J].消防科学与技术，2020，39（12）：1622-1625.

[4]何锋.消防模拟演练系统在石油化工火灾的应用[J].水上安全，2023（1）：68-72.

[5]何锋.消防模拟演练系统在地下建筑火灾中的应用[J].中国高新科技，2023（12）：139-141.

[6]关越.高职城市轨道交通消防系统课程建设与实施[J].科技资讯，2020，18（20）：69-71.

[7] 白海江.基于消防物联网系统的独立式感烟火灾探测报警器应用测评[J].科技资讯，2024，22（3）：143-145.

[8]高建华.消防安防云智慧技术在建筑消防系统终端中的应用[J].科技资讯，2021，19（22）：40-41，44.