吳茂洪

摘 要：在當(dāng)前科技強(qiáng)軍的大背景下，消防部隊(duì)訓(xùn)練更應(yīng)重視智能化發(fā)展水平。提升訓(xùn)練智能化水平，迫切的需要投入智能化、科學(xué)化的人工智能設(shè)備和系統(tǒng)，多方位的應(yīng)用于消防訓(xùn)練。消防智能訓(xùn)練管理系統(tǒng)采用人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，應(yīng)用訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集設(shè)備，實(shí)現(xiàn)消防官兵各類(lèi)訓(xùn)練、考核和競(jìng)賽的自動(dòng)化管理，包括訓(xùn)練成績(jī)自動(dòng)登記、統(tǒng)計(jì)、分析和評(píng)估。使用大數(shù)據(jù)分析方法，建立消防訓(xùn)練云分析模型，查找短板，制定針對(duì)性訓(xùn)練方案，進(jìn)一步提升訓(xùn)練效能。

關(guān)鍵詞：消防；訓(xùn)練；智能化；管理系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU998 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）16-0193-01

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)及民生的不斷快速發(fā)展，現(xiàn)代火災(zāi)的危險(xiǎn)性、復(fù)雜性對(duì)消防部隊(duì)滅火救援工作提出了越來(lái)越高的要求。消防部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的提升，關(guān)鍵在于訓(xùn)練工作的不斷創(chuàng)新、改進(jìn)。只有始終堅(jiān)持科學(xué)施訓(xùn)，不斷提高訓(xùn)練效能，全方位提升消防官兵職業(yè)素質(zhì)，才能適應(yīng)滅火救援形勢(shì)的需要。以“大數(shù)據(jù)+云服務(wù)+互聯(lián)網(wǎng)+人工智能”搭建的智能訓(xùn)練管理系統(tǒng)在一定程度上能有效解決消防部隊(duì)訓(xùn)練工作存在的問(wèn)題，進(jìn)一步提升訓(xùn)練效能。

1 當(dāng)前消防部隊(duì)訓(xùn)練中的主要問(wèn)題

1.1 組訓(xùn)效率低

在日常訓(xùn)練、考核、比賽中，需要大量人員組織，全程需靠人工計(jì)時(shí)、登記、匯總等，耗時(shí)耗力，拖延時(shí)間，造成訓(xùn)練量無(wú)法保證，效率較低。

1.2 訓(xùn)練成績(jī)誤差大

在計(jì)時(shí)的訓(xùn)練項(xiàng)目中，采取人工按表方式計(jì)時(shí)間折算為成績(jī)的話(huà)，會(huì)因計(jì)時(shí)人反應(yīng)程度不同而造成人為的誤差，不夠精確，且無(wú)法統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，造成誤差較大；在肢體訓(xùn)練項(xiàng)目中，會(huì)因受訓(xùn)者在個(gè)別的動(dòng)作中不規(guī)范或不符合要求中蒙混過(guò)關(guān)。

1.3 未能有效評(píng)價(jià)

訓(xùn)練、考核、比賽數(shù)據(jù)沒(méi)有沉淀、對(duì)比、分析和評(píng)估，無(wú)法知道進(jìn)步或退步，優(yōu)秀與短板，對(duì)個(gè)人的培養(yǎng)，對(duì)基層團(tuán)隊(duì)綜合戰(zhàn)斗力的提升沒(méi)有數(shù)據(jù)支持，無(wú)法做到科學(xué)培養(yǎng)，精準(zhǔn)提升訓(xùn)練效能。

2 智能訓(xùn)練管理系統(tǒng)相關(guān)介紹

2.1 概述

智能訓(xùn)練管理系統(tǒng)通過(guò)深度視覺(jué)設(shè)備、智能穿戴設(shè)備、體征感知設(shè)備等各類(lèi)傳感器，利用人工智能、視覺(jué)識(shí)別、模式識(shí)別和機(jī)器深度學(xué)習(xí)、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等技術(shù)，自動(dòng)采集速度類(lèi)及肢體類(lèi)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)各類(lèi)訓(xùn)練、考核和競(jìng)賽的自動(dòng)化管理。同時(shí)將訓(xùn)練數(shù)據(jù)層層匯集，形成訓(xùn)練云數(shù)據(jù)庫(kù)，并在云數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)和預(yù)測(cè)，為管理人員提供訓(xùn)練決策輔助。

2.2 系統(tǒng)五個(gè)主要功能

（1）人臉識(shí)別系統(tǒng)。人臉識(shí)別系統(tǒng)主要用于身份驗(yàn)證，采用生物特征檢測(cè)技術(shù)，對(duì)人員的生物特征進(jìn)行掃描，相關(guān)身份數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在云服務(wù)器中，隨時(shí)可調(diào)用。人臉識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別精準(zhǔn)度高，室外復(fù)雜光線(xiàn)環(huán)境下也可使用，實(shí)現(xiàn)了參訓(xùn)（考）人員身份自動(dòng)檢測(cè)，節(jié)省了訓(xùn)（考）前檢錄等環(huán)節(jié)，提高了訓(xùn)練（考核）效率。

（2）中長(zhǎng)跑計(jì)時(shí)檢測(cè)。中長(zhǎng)跑訓(xùn)練科目是部隊(duì)體能訓(xùn)練基礎(chǔ)科目。系統(tǒng)同時(shí)可考核150人，大大提升訓(xùn)練效率。每名參訓(xùn)官兵需裝備腕帶式的可穿戴設(shè)備，系統(tǒng)采用雙頻無(wú)線(xiàn)感應(yīng)技術(shù)，結(jié)合可穿戴設(shè)備，能實(shí)現(xiàn)中長(zhǎng)跑自動(dòng)報(bào)圈、計(jì)時(shí)、計(jì)速、發(fā)布，并自動(dòng)采集數(shù)據(jù)上傳至云服務(wù)器。

（3）短跑高精度計(jì)時(shí)檢測(cè)。短跑訓(xùn)練科目需要具備較高的精度計(jì)時(shí)檢測(cè)，當(dāng)前人工按表的方式誤差較大。系統(tǒng)采用深度攝像感應(yīng)設(shè)備及機(jī)器視覺(jué)、人工智能學(xué)習(xí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)短跑高精度計(jì)時(shí)，距離誤差小于±3mm，計(jì)時(shí)精度為±0.017秒。

（4）肢體型運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作檢測(cè)。肢體型運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目主要有單桿、雙杠、仰臥起坐等。系統(tǒng)通過(guò)深度感應(yīng)器，結(jié)合視頻圖像采集設(shè)備，監(jiān)控肢體型動(dòng)作，能自動(dòng)采集人體不同部位的位置點(diǎn)，轉(zhuǎn)化為深度圖像數(shù)據(jù)。通過(guò)人工智能和機(jī)器視覺(jué)識(shí)別技術(shù)，來(lái)判定人體骨骼、臉、頭、軀體、關(guān)節(jié)等位置和動(dòng)作，從而判斷動(dòng)作是否標(biāo)準(zhǔn)，是否到位，自動(dòng)計(jì)數(shù)、發(fā)布，并將數(shù)據(jù)上傳至云服務(wù)器。

（5）云端大數(shù)據(jù)分析。通過(guò)智能訓(xùn)練管理系統(tǒng)，日常的各項(xiàng)訓(xùn)練成績(jī)都會(huì)上傳儲(chǔ)存在云服務(wù)器中，構(gòu)成了系統(tǒng)的底層核心數(shù)據(jù)，隨著訓(xùn)練工作的不斷深入，各項(xiàng)數(shù)據(jù)不斷豐富、完善，將逐步形成大數(shù)據(jù)。系統(tǒng)采用云數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)斗力全面分析，有效支撐戰(zhàn)斗力提升。

3 智能訓(xùn)練管理系統(tǒng)促進(jìn)訓(xùn)練工作的幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)

3.1 有效提升訓(xùn)練效能

（1）保障人員訓(xùn)練量。通過(guò)智能訓(xùn)練管理系統(tǒng)的人臉識(shí)別系統(tǒng)能節(jié)省檢錄環(huán)節(jié)，在中長(zhǎng)跑、短跑及肢體型科目能實(shí)現(xiàn)多人同時(shí)參訓(xùn)，節(jié)省組訓(xùn)人員，實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練成績(jī)自動(dòng)采集。

（2）確保公平公正。智能訓(xùn)練管理系統(tǒng)采用生物特征檢測(cè)，包括人臉識(shí)別和指紋識(shí)別技術(shù)來(lái)判定參與訓(xùn)練、考核或競(jìng)賽的人員的真實(shí)身份，從而防止他人替代的現(xiàn)象。

（3）系統(tǒng)應(yīng)用范圍廣。智能訓(xùn)練管理系統(tǒng)可應(yīng)用于100m、3000m等賽跑訓(xùn)練與考核，也可應(yīng)用于消防專(zhuān)業(yè)項(xiàng)目（如負(fù)重跑、折返跑、滅火操、水帶連接等），利用深度攝像儀，雙頻無(wú)線(xiàn)技術(shù)，結(jié)合可穿戴設(shè)備，精確人員圈數(shù)，速度，自動(dòng)采集數(shù)據(jù)并完成上傳，計(jì)時(shí)精度可達(dá)到±0.03秒；同時(shí)可應(yīng)用于肢體類(lèi)考核（如引體向上、俯臥撐、屈臂支撐等），系統(tǒng)采用深度攝像感應(yīng)設(shè)備及機(jī)器視覺(jué)、人工智能學(xué)習(xí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)肢體類(lèi)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裁決計(jì)數(shù)。其中，深度感應(yīng)3D攝像頭捕捉動(dòng)作，通過(guò)人工智能識(shí)別技術(shù)判斷動(dòng)作是否標(biāo)準(zhǔn)并自動(dòng)計(jì)數(shù)，防漏檢、誤檢及作弊，復(fù)雜室外場(chǎng)景都可使用。

3.2 促進(jìn)戰(zhàn)訓(xùn)工作規(guī)范化管理

針對(duì)下達(dá)的訓(xùn)練計(jì)劃要求，通過(guò)系統(tǒng)做到實(shí)時(shí)跟進(jìn)基層單位、個(gè)人的訓(xùn)練情況。系統(tǒng)可按條件自動(dòng)生成數(shù)據(jù)、圖表，反饋比較形象、直觀。對(duì)各級(jí)官兵的訓(xùn)練成績(jī)做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，找到戰(zhàn)斗力短板，做出針對(duì)性的訓(xùn)練安排。依據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)對(duì)團(tuán)隊(duì)及個(gè)人整體能力水平做出評(píng)估，通過(guò)人工智能算法，對(duì)各種要素進(jìn)行分析、計(jì)算，實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)及個(gè)人戰(zhàn)斗力量化管理。

3.3 輔助訓(xùn)練工作科學(xué)決策

智能訓(xùn)練系統(tǒng)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)后，會(huì)自動(dòng)上傳聯(lián)網(wǎng)，匯集到云數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)數(shù)據(jù)云進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和數(shù)據(jù)挖掘。建立多維度的數(shù)據(jù)分析模型，通過(guò)人工智能和機(jī)器深度學(xué)習(xí)，提供輔助決策和預(yù)策的能力。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著滅火搶險(xiǎn)救援任務(wù)日益繁重，對(duì)消防部隊(duì)滅火救援實(shí)戰(zhàn)能力提出了越來(lái)越高的要求，科技強(qiáng)警是新形勢(shì)下深化消防部隊(duì)滅火救援實(shí)戰(zhàn)能力的必由之路。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭楊慧，牛曉莉.推進(jìn)體能訓(xùn)練實(shí)戰(zhàn)化的幾點(diǎn)思考[J].軍事體育學(xué)報(bào)，2014，（01）.

[2]李波濤.部隊(duì)實(shí)戰(zhàn)化體能訓(xùn)練現(xiàn)狀與對(duì)策[J].軍事體育學(xué)報(bào)，2015，（04）.

[3]余殷博.基于人工智能下的機(jī)器學(xué)習(xí)歷史及展望[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017，（04）.endprint