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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 高層建筑火災(zāi)救援模擬仿真系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)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(shí)向人們證明，高層建筑火災(zāi)會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)財(cái)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(shí)戰(zhàn)機(jī)會(huì)來(lái)提高針對(duì)高層建筑火災(zāi)的指揮作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。我們通過(guò)開(kāi)發(fā)模擬仿真系統(tǒng)能不受時(shí)間空間等制約來(lái)提供一個(gè)接近真實(shí)的指揮戰(zhàn)斗的機(jī)會(huì)，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(yù)案、戰(zhàn)術(shù)布置、指揮教學(xué)提供最為直觀可靠的平臺(tái)。
- 詳細(xì)介紹：
- 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)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(shí)向人們證明，高層建筑火災(zāi)會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)財(cái)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(shí)戰(zhàn)機(jī)會(huì)來(lái)提高針對(duì)高層建筑火災(zāi)的指揮作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。我們通過(guò)開(kāi)發(fā)模擬仿真系統(tǒng)能不受時(shí)間空間等制約來(lái)提供一個(gè)接近真實(shí)的指揮戰(zhàn)斗的機(jī)會(huì)，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(jiǎn)單的互動(dòng)平臺(tái)，使觀察者可以以第一人稱的視角對(duì)整個(gè)展示區(qū)進(jìn)行3維立體式的可操控漫游，并可以通過(guò)基本的鍵位操作對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)定位置添加火焰、煙霧，乃至增添消防車(chē)，并實(shí)現(xiàn)射水撲救等特效。即在建模的基礎(chǔ)上，我們利用國(guó)際上較為流行的Delta3D軟件的功能特點(diǎn)，建立實(shí)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(dòng)態(tài)效果制作，從而達(dá)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(yù)案不直觀、不精確、整體層次感差的問(wèn)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(yù)案、戰(zhàn)術(shù)布置、指揮教學(xué)提供最為直觀可靠的平臺(tái)，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(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 此科研項(xiàng)目通過(guò)三維建模和程序編寫(xiě)，開(kāi)發(fā)出關(guān)于高層建筑火災(zāi)救援的模擬仿真系統(tǒng)，為高層建筑的滅火預(yù)案、指揮及教學(xué)提供最為直觀可靠的平臺(tái)，大大提高高層建筑火災(zāi)發(fā)生后滅火救援作戰(zhàn)的效率。 創(chuàng)新點(diǎn)：1.可以替代許多難以或無(wú)法實(shí)施的高層建筑火災(zāi)試驗(yàn)，并對(duì)其抽象，在抽象的仿真模型上反復(fù)試驗(yàn)，從而替代無(wú)法實(shí)際運(yùn)作的試驗(yàn)。2.避免實(shí)際試驗(yàn)對(duì)生命、財(cái)產(chǎn)的傷害，計(jì)算機(jī)仿真避免了高層火災(zāi)試驗(yàn)時(shí)對(duì)人員傷害和對(duì)設(shè)施等的破壞。3.縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間、不受時(shí)空限制。 本作品采用3dsMax或creator等三維制圖技術(shù)，VC++編程技術(shù)，以及delta3d等軟件開(kāi)發(fā)模擬仿真軟件。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 現(xiàn)實(shí)中，通過(guò)日常技能訓(xùn)練，消防單兵作戰(zhàn)能力可以得到提高，但是針對(duì)高層建筑火災(zāi)的消防指揮能力提高的程度卻很有限，這是因?yàn)橹笓]者的經(jīng)驗(yàn)是通過(guò)具體的戰(zhàn)斗來(lái)積累的，由于時(shí)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(shí)戰(zhàn)機(jī)會(huì)來(lái)提高指揮能力。而此項(xiàng)模擬仿真系統(tǒng)，能夠不受時(shí)間空間等制約來(lái)提供一個(gè)接近真實(shí)的指揮戰(zhàn)斗的機(jī)會(huì)，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(shè)計(jì)與實(shí)踐/王銳、錢(qián)學(xué)雷編著.-北京：清華大學(xué)出版社，2009
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010年6月，在公安部舉行的“第五屆公安院校學(xué)生科技應(yīng)用創(chuàng)新成果獎(jiǎng)評(píng)選活動(dòng)”中，獲一等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 可以使用階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利
作品可展示的形式
- 磁盤(pán)軟件 圖片 演示 錄像
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本作品采用3dsMax或creator等三維制圖技術(shù)，VC++編程技術(shù)，以及delta3d等軟件開(kāi)發(fā)。 系統(tǒng)能夠很好地被應(yīng)用在救援戰(zhàn)術(shù)設(shè)計(jì)上，同時(shí)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(yàn)，令消防戰(zhàn)斗員能以更直接的方式去理解戰(zhàn)術(shù)的安排、意圖以及實(shí)施后的可能結(jié)果。 本作品適用于消防領(lǐng)域，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
同類課題研究水平概述
- 改革開(kāi)放三十年來(lái)，城市由于人口的日益增長(zhǎng)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(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及新材料、新工藝的不斷開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，高層建筑的結(jié)構(gòu)日趨復(fù)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(fù)雜、設(shè)備繁多、可燃物多，構(gòu)成了極大的火災(zāi)危險(xiǎn)性，與此同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)消防應(yīng)急救援裝備能力與高層建筑的發(fā)展嚴(yán)重失衡，這使得消防戰(zhàn)斗人員在人員疏散、火災(zāi)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(jì)損失和政治影響。 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)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(shí)向人們證明，高層建筑火災(zāi)會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)財(cái)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(shí)戰(zhàn)機(jī)會(huì)來(lái)提高針對(duì)高層建筑火災(zāi)的指揮作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。我們通過(guò)開(kāi)發(fā)模擬仿真系統(tǒng)能不受時(shí)間空間等制約來(lái)提供一個(gè)接近真實(shí)的指揮戰(zhàn)斗的機(jī)會(huì)，從而能有助于提升消防指揮員的指揮能力。 近年來(lái)以“央視新址火災(zāi)事故”為代表的一系列高層建筑火災(zāi)為全國(guó)消防部隊(duì)敲響了警鐘，繼而在裝備能力提高有限，技術(shù)缺陷短時(shí)間難以彌補(bǔ)的條件下，針對(duì)高層建筑制定緊急滅火救援預(yù)案并模擬火災(zāi)進(jìn)行救援演練也成為了目前消防部隊(duì)工作的重中之重。國(guó)內(nèi)外研究模擬仿真系統(tǒng)的項(xiàng)目很多，但由于專業(yè)特殊性，以及條件的復(fù)雜性，針對(duì)于高層建筑火災(zāi)救援的模擬仿真系統(tǒng)的研究仍處于起步階段。
