基于三维可视化的灭火救援模拟训练系统设计与实现

发布时间：2020-06-28 19:09

【摘要】：近几年我国的城市化进程不断加快,城市建筑当中产生的灾害事故概率也呈现增长的趋势,并且具有突发性强、危害剧烈的特点,因此,导致消防部队在灭火救援工作中面临的状况更为复杂,救援工作更加艰巨,具体表现为:处置难度加大、作战时间更长、技术水平要求更高,这些困难的出现,是消防部队必须增强灭火救援能力的根本原因。而传统的消防训练方式对消防队员能力的提升已经变得比较微弱,因此消防培训工作必须有所改变。基于上述问题,本人设计开发一套灭火救援模拟训练系统,使用三维可视化技术,将以前的以技能、体能为主的训练方法和程序化的模式相结合,主要目的是对灭火人员进一步加强针对性和有效性的训练,通过严格执行指定训练任务和组织考核,来推动训练质量的提升。本系统以三维可视化技术为基础理念,在Visual studio 2016开发工具的支撑下,进行了系统开发,并采用SQL Server2016设计与实现数据库的搭建,确保系统数据的安全性和稳定定。首先对灭火救援模拟训练系统进行整体概述,从系统用户需求角度着手,采用模块用例图的形式对系统各个功能的详尽需求进行了展示,简要阐明了系统的非功能性需求。其次,在系统技术架构、硬件体系结构和功能模块结构的搭建基础上,采用时序图对系统的功能设计进行了展示,并通过实体属性分析完成了系统数据库设计。针对系统的三维模型搭建方面,运用3DS Max三维建模工具进行三维场景建模,并结合火灾威胁态势分级概念运用系统所设置的数据模型和算法进行火灾态势的展示和更新,力求模拟训练系统的三维环境真实可感。其中,火灾态势数据模型可以根据模拟火场实测数据,如温度、烟雾浓度等,对火场进行态势定级,从而为灭火救援提供决策支持。最后通过梳理系统开发流程,对系统实现过程进行描述,加以实现界面图进行了展示,在系统正式投入使用之前,进行了系统各方面的测试,测试结果满足预期设计。基于三维可视化的灭火救援模拟训练系统经过试用,界面简洁,操作便利,辅助消防员提升了训练质量,用户满意度较高。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP311.52
【图文】：

用例图,培训管理,用例图,模块

基于三维可视化的灭火救援模拟训练系统的设计与实现为此，该模块的子模块主要包括打卡学习和在线测试，在打卡学习中，可文档、视频和音频等不同的学习资料，以为消防人员提供多种选择，丰富学式，真正起到学习、培训的作用。在线测试模块中，可选择自动组卷模拟测上级要求进行消防知识考试的时候，则选择在线考试。图 3.1 为消防知识培训管理模块用例图。

用例图,模拟训练,用例图,管理模块

图 3.1 消防知识培训管理模块用例图消防模拟训练管理管理模块主要为后台管理员和训练员的应用模块，后台管理员在该拟训练的三维场景，即三维环境的编辑。训练员通过该模块设置模形式，即灭火救援的全局统筹计划和组织结构。只有三维场景和模理配置，才能建立具有实际意义的模拟训练。训练员可与后台管理拟训练的对策，再通过系统各自建立三维场景和模拟组织形式。 3.2 所示为消防模拟训练管理模块用例图。

【参考文献】