发明内容

本发明提出一种沉浸式的智能互动室内火灾实景模拟系统，可以在不影响用户感官体验以及减少用户前期准备工作的前提下通过更为安全的交互方式完成室内火灾模拟演练，打造功能更加丰富，沉浸感更强的火灾模拟互动场景。

本发明采用以下技术方案。

一种沉浸式的智能互动室内火灾实景模拟系统，所述模拟系统包括通过3D雾化火焰装置来形成室内模拟火灾火焰的场景模拟室，所述场景模块室包括可识别用户动作的互动系统；所述互动系统根据用户动作来识别用户针对室内火灾的有效应对操作，并根据应对操作控制场景模拟室内的3D雾化火焰装置，实现用户应对操作与室内模拟火灾火焰之间的对应匹配。

所述互动系统包括视频获取装置、动作识别装置和用于控制3D雾化火焰装置的雾化火焰控制器；

所述视频获取装置包括至少一个可拍摄用户周身图像以获取用户动作视频信息的摄像装置；

所述动作识别装置与视频获取装置相连以接收用户视频信息，以识别视频信息中的用户有效应对操作；

所述动作识别装置包括根据用户有效应对操作来生成火灾场景互动信息的信息处理模块；所述火灾场景互动信息经信号输出接口输出至雾化火焰控制器；

所述雾化火焰控制器与动作识别装置、3D雾化火焰装置相连，根据动作识别装置的火灾场景互动信息，生成用于控制3D雾化火焰装置的雾化火焰状态的火焰状态参数。

所述用户针对室内火灾应对操作中的有效应对操作包括灭火装置拾取、正确灭火动作、用户位置转移。

所述动作识别装置包括与视频获取装置相连以存储用户视频的视频存储模块；所述模拟系统还包括用于配合雾化火焰控制器工作的辅助装置；所述辅助装置与雾化火焰控制器相连，包括与雾化火焰控制器匹配的电路控制模块、温度控制模块、声音控制模块以及灯光控制模块。

所述模拟系统还包括与动作识别装置和3D雾化火焰装置相连的校准单元。

所述校准单元包括参数比较器和计时器；当3D雾化火焰装置中的火焰参数和雾化火焰控制器不一致时，先使3D雾化火焰装置、雾化火焰控制器停止工作，再以校准单元对其进行校准调整。

所述模拟系统的使用方法包括以下步骤；

步骤S1、启动系统中的3D雾化火焰装置；

步骤S2、设置3D雾化火焰装置的初始雾化火焰参数，以模拟室内火灾初起的场景；

步骤S3、视频获取装置的摄像装置识别场景模拟室中的用户，并把用户与模拟室内的场景进行绑定；

步骤S4、启动模拟系统中的其它装置；

步骤S5、用户根据模拟室内的模拟火灾场景进行操作，视频获取装置获取用户操作视频；

步骤S6、动作识别装置接受视频信息，识别视频中的用户有效应对操作并生成火灾场景互动信息；

步骤S7、雾化火焰控制器接收火灾场景互动信息，并生成新的火焰状态参数反馈至3D雾化火焰装置，以控制场景中的雾化火焰状态；

步骤S8、当模拟系统判定用户的有效应对操作已扑灭室内的模拟火灾时，系统停止模拟火灾火焰。

所述模拟系统的场景模拟室和互动系统布署于同一个局域网内；

所述场景模拟室内还设有温度参数可调节的温控模块；所述温控模块通过对场景模拟室内的温度进行调整以生成火灾实景模拟的沉浸式效果。

所述互动系统还包括用户佩戴的体外传感器，用于获得用户当前的行为姿态；当动作识别装置判定用户出现强烈的应激反应时，互动系统使3D雾化火焰装置停机，并发出告警信息。

所述互动系统为烧录于存储芯片中的控制固件；

所述3D雾化火焰装置在场景模拟室中的位置与场景模拟室模拟的室内火灾实景匹配；

所述场景模拟室模拟的室内场景包括工厂、办公室或教室。

本发明满足了普通人群进行可视化火灾场景模拟、演练、实操的需求，不再利用具有破坏性的真实火焰或辅助设备完成火灾模拟，而是通过3D雾化火焰装置达到近乎真实的火焰效果，在无安全隐患的状态下完成火灾模拟以及用户实操，实现裸眼沉浸式场景互动，大大提高了火灾模拟场景的安全性以及用户交互的沉浸感。

本发明的互动系统可高度集成化至芯片，视频获取装置以及3d雾化火焰装置可根据不同三维场景形态按需摆放，设备安装方便快捷，具有较高的灵活性，可进行大规模、重复性使用。因此可适用于不同的典型室内火灾事故场景，包括但不限于工厂，办公室，教室等，从而强化互动者对该场景下火灾的认知，提升互动者在该室内环境下的火灾逃生能力以及灭火救援能力。

本发明用于室内场景的火灾应对互动，以摄像头和动作捕捉识别用户操作，同时加入了加热模块对环境温度变化的模拟，而且以校准单元使3D雾化火焰装置工况准确，因此可以使用户的应对更贴近火灾应对实操，同时本发明针对部分人群易因身处火焰环境而产生不良应激反应的问题，通过可穿载设备来及时监测使用者体征变化，从而实现了在模拟火灾演练中针对用户安全的保护机制。