1. 项目背景

为贯彻落实《“十四五”国家消防工作规划》等相关政策:综合利用VR技术探索消防教育教学新模式，加快虚拟现实、增强现实等核心技术创新。为推进现代科技与消防工作的深度融合，全方位提高消防工作科技化、信息化、智能化水平。2017年10月10日，公安部消防局发布了《关于全面推进“数字化消防”建设的指导意见》。根据意见要求，2018年底，地级以上城市建成消防物联网远程监控系统。目前已经建成消防物联网系统的城市，在2017年底，70%以上的火灾高危单位和设有自动消防设施的高层建筑接入系统，2018年底实现全部接入。随着经济的发展，火灾事故日益增多。VR消防救援，以虚拟与现实相结合的方式，帮助体验者学习在发生火灾后如何正确判断灾情、如何选择正确的逃生路线、如何最大限度减少灾害对人体的伤害等逃生常识，使体验者真正掌握到逃生和自救技巧。

2. 项目意义及建设必要性

2.1项目意义

现在的人类社会是大数据时代，数字化成为当下主旋律。数字化的管理方式已成为人类社会建设数字化水平的集中体现，消防管理亦需要适应时代需求。数字化消防从功能上讲，是以社会生产生活的安全为核心，以通信网络建设为基础，利用物联网、云计算、互联网等新一代信息技术的集成应用，形成基于信息化、智能化社会管理与服务的一种新的消防管理形态，适应现代化管理方式，让消防获得“数字化”。

2.1.1. 降低成本，提高教学效率

①　降低教育成本：VR技术打破时空限制，可以随时随地进行反复模拟学习。互动性教学，增多体验者的参与性与实操性，提高学习兴趣。

②　有利于提高学校教学效率：VR技术打破时空限制，受训者可以在不同时间和地点进行集中演练，并快速取得演练结果，进行评估和改进。全沉浸式体验，身临其境体验教学，化被动为主动，亲身体验各类消防场景。

2.1.2. 课程创新，提高质量

①　提高教学水平与教学质量：把VR消防救援实训室纳入学校建设，可以改善实验基地条件，促进教学水平的提高；促进教材建设、课程建设；改善师资队伍，提高教学水平与教学质量；有利于加强专业教师对新技术的学习、掌握与运用，进而推进学校的教学活动创新发展，也可为学校后续的发展积累VR教育、教学方面的专业人才。

②　课程建设是专业建设的重要方面，通过合理定位与规划进行VR课程创新建设，可以有效带动其他课程建设，理论教学与实践教学并重，高度重视实验、实训、实习等实践性教学环节，有助于打造课程建设的创新点。

2.1.3解决问题，激发兴趣

①　VR虚拟现实实训室的建设体现智慧教学的发展趋势，解决学生实习实训的信息化教学手段不足问题，实现课堂教学与实际相互衔接，学生的基础知识与专业职业技能的相互融合；

②　激发学习兴趣，提高综合能力，输出高素质专业人才。学生完全是在一个虚拟现实的场景中学习、训练，不再是传统的死记硬背、二维理解，从而极大地提高了学习热情和兴趣。改变了教师单项灌输知识的模式，以提高学生实战技能为宗旨，为社会输出合格的高素质专业人才。

2.2建设原则

2.2.1科技引领，虚实结合

不断提升虚拟现实和人工智能等新一代信息技术在实训教学中的应用水平，将信息技术和实训设施深度融合，构建具有感知性、沉浸性、交互性、构想性、智能性的虚拟仿真实训教学场所，搭建以实带虚、以虚助实、虚实结合的虚拟仿真实训系统，配置相应的虚拟仿真实训设备，有效解决实训教学过程中的“三高三难”痛点和难点。

2.2.2育训结合，教学创新

考虑跨专业实训教学和职业培训的不同特点，兼顾实训课程设计的专业性和兼容性，合理确定虚拟仿真实训教学内容，研究开发虚拟仿真实训教学资源，打造高水平虚拟仿真实训教学和资源开发团队，优化人才培养方案和职业培训方案，改革实训教学体系，创新实训教学模式，科学安排虚拟仿真实训教学体系所需课程时长、教学要求和考核标准等。

3. 建设内容

3.1. 消防救援实训体验软件

消防救援软件集成了unity 3d、虚拟现实技术、三维全景、三维建模、仿真引擎等高科技技术的产品，1:1真实还原消防救援的场景 通过智能语音系统、虚拟仿真引擎、三维模拟等技术，引导体验者体验，体验过程中包含不少于场景模拟、知识学习，情景交互2类功能流程。

4.VR教学软件

校园火灾逃生

环节一 ：系统登录环节

体验者戴上眼镜后，系统进入到欢迎页面：【欢迎进入VR火灾体验系统】，手柄射线扫描2个模块：【系统体验教学】、【进入逃生体验】，其中教学模式会针对系统的交互操作进行学习，体验模式则是正式进入到逃生体验场景中。用户用手柄射线扫描并扣动扳机点击进入体验环节。

环节二：系统体验教学

进入系统体验教学模块后，可以预先熟悉演练火灾VR逃生中可能遇到的设备操作方式，以便于正式进入逃生体验后顺利完成VR操作。

该环节包含以下几个操作的学习：

1.拨打火警电话

2.敲响火警警报

3.灭火器使用

4.火场安全行走

5.火场自救措施

环节三：进入逃生体验

进入逃生体验模块后，进入逃生体验模式选择：【大型火场体验】和【小型火场体验】，用手柄射线扫描选择并扣动扳机点击进入【大型火场体验】。进入系统出生场景，回到教室自己的座位上，系统通过画面及声音特效引导用户发现火情并开始逃生前期相关应急操作。流程如下：

1.系统通过视觉及声音特效引导用户观察环境并发现火情；

2.用户寻找并关闭屋内电源开关；

3.用户拨打火警电话；

4.用户寻找屋内安全出口准备逃生。

用户离开初生场景寻找安全路线开始火场逃生操作。流程如下：

1.用户进入楼道寻找并砸响警铃；

2.寻找路线进入洗手间，拾取毛巾、布条等自救防护工具；

3.根据系统提示在楼道中行进寻找安全通道；

4.找到楼藏安全出口并进入安全通道。

用户根据系统线路提示走出安全通道离开着火建筑最终达到安全疏散区域。

校车火灾逃生

系统主要通过2大交互体验板块来实现整体交互体验环节：

A、校车火灾逃生选择；

B、系统操作说明介绍； 

2-1、系统主菜单功能场景；

2-1-1、启动系统程序后首先进入系统的主菜单场景；

2-1-2、欢迎界面出现2个功能选择按钮，体验者可通过手柄选择对应的按钮进入相应的体验功能环节；

A、校车火灾逃生体验；

B、系统使用教学；

2-2、校车火场逃生体验流程；

2-2-1、黑场中，出现车辆撞击的声音，之后屏幕慢慢亮起；

2-2-2、弹出UI提示，此时使用者身处校车内，校车与货车发生了追尾事故，使用者被困校车中；

2-2-3、弹出UI提示狭小封闭空间内，首先要下蹲防止吸入有害气体；

2-2-4、使用者下蹲后，弹出UI提示，找到手帕捂住口鼻；

2-2-5、使用者按照提示，捂住口鼻后，出现绿色箭头提示；

2-2-6、使用者按照绿色箭头提示，移动到校车前门处；

2-2-7、使用者使用手柄点击前车门，前车门由于线路损毁无法开启；

2-2-8、弹出UI提示，告知使用者选择其他方式逃生；

2-2-9、使用者按照绿色箭头提示，移动到车窗附近；

2-2-11、弹出UI提示，告知使用者找到逃生锤，砸碎窗户；

2-2-12、此时使用者用手柄拿起逃生锤，并按照提示砸碎车窗；

2-2-13、弹出UI提示，使用者此时点击按钮，跳出校车；

2-2-14、使用者按照绿色箭头提示，移动到安全区域；

2-2-15、使用者移动到安全区域，本次校车逃生体验结束；

2-3、系统使用教学流程；

2-3-1、使用者进入教学流程，弹出UI提示，告知体验者点击手柄圆盘键，移动到箭头指示位置；

2-3-2、使用者到达指定位置后，弹出UI提示，告知使用者通过手柄射线拿去地上的毛巾，并放置于口鼻处；

2-3-3、毛巾放置后，迎面扑来浓烟，弹出UI提示，告知使用者需要弯腰，并按照箭头移动到指定位置；

2-3-4、使用者移动到指定位置后，弹出UI提示，告知使用者本次教学结束，并可以通过手柄射线选择重新学习和返回欢迎界面

宿舍隐患排查

1、系统交互流程说明

   系统主要通过3个流程来实现整体交互体验环节：

2、规则说明；

2-1、交互流程与规则明细；

2-1-1、使用者进入场景，弹出规则解说UI界面，点击开始按钮进入宿舍隐患排查体验环节；

2-1-2、规则明细；

A、共存在八个火灾隐患点：电暖气、手机充电器、点燃的蚊香、大功率电吹风、热得快、未掐灭的烟头、燃烧的蜡烛、未断电的饮水机

B、使用者需在90秒内需要找到全部八个火灾隐患点。

C、规定时间内没有找到全部火灾隐患点，则本次体验结束。

D、规定时间内找到全部隐患点，则本次体验结束。

2-1-3、使用者用手柄扫中某隐患点，隐患点高亮显示，扣动扳机确认此处为火灾隐患点，同时弹出UI界面，告知此处会造成火灾安全隐患的原因；

2-3-4、规定时间内未找齐全部隐患点，系统弹出结果评估UI，同时未找到的隐患点起火，本次体验结束；

2-3-5、规定时间内找齐全部隐患点，系统弹出结果评估UI，本次体验结束。

3、宿舍火灾隐患点排查；

4、排查结果评估；

地铁火灾逃生

体验者戴上眼镜后，系统进入到欢迎页面：【欢迎进入VR火灾体验系统】，手柄射线扫描2个模块：【系统体验教学】、【进入逃生体验】，其中教学模式会针对系统的交互操作进行学习，体验模式则是正式进入到逃生体验场景中。用户用手柄射线扫描并扣动扳机点击所选模块进入体验环节。

环节二：系统体验教学

进入到教学模式后，用户可以预先熟悉演练火灾VR逃生中可能遇到的设备操作方式，以便于正式进入逃生体验后顺利完成VR操作。

该环节包含以下几个操作的学习：

1.位移

2.触发确认

3.拾取

4.道具操作

环节三：进入逃生体验

选择菜单进入系统出生场景，系统通过画面及声音特效引导用户发现火情并开始逃生前期相关应急操作。

1.火灾发生初期

1）根据UI提示出现，打开应急开门按钮；

2）地铁门被打开后，用手柄打开闸门开关，打开地铁站安全门。

2.按响警铃

1）前方出现警铃；

2）根据系统提示按响警铃；

3）操作者根据提示操作手柄根据线路提示行进。

3.不要乘坐电梯

1）前方出现电梯；

2）系统提示不能乘坐电梯；

3）系统提示绕行路线；

4）操作者根据提示操作手柄根据线路提示绕开危险区域行进。

4.发生爆炸

1）系统提示前方发生爆炸；

2）路径提示避开该区域继续行进；

3）体验者控制手柄绕开危险区进行位移操作。

5.烟雾浓重情景

1）过道前方出现大量烟雾；

2）系统提示弯腰行进通过烟雾区域；

3）体验者操作手柄根据安全路线弯腰前进。

6.湿润毛巾捂住口鼻

1）前方出现大量烟雾；

2）系统提示找到卫生间；

3）系统提示打开水龙头浸湿毛巾捂住口鼻并保持弯腰姿态；

4）操作者根据提示操作手柄根据路线提示绕开危险区域行进。

7.用灭火器扑灭火源

1）寻找附近灭火器；

2）系统提示拾取灭火器；

3）系统提示拔掉灭火器安全栓并将楼梯口火源扑灭；

4）操作者根据提示操作手柄根据线路提示绕开危险区域行进。

8.到达安全区

1）体验者根据提示寻找光线高亮区域；

2）根据系统提示路线体验者离开地下区域来到地铁口外；

3）体验者根据路线提示行进到安全区域。

5.落地案例