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摘要
本文深入探討現代消防訓練與科技的結合，揭示如何運用先進技術提升消防員的培訓效率及安全性。 歸納要點:
- 高擬真度VR/AR訓練模組結合生理回饋整合,能即時監測消防員的壓力反應,並調整訓練難度以提升效果。
- AI驅動的預測性消防部署利用GIS和火災歷史數據,提高資源配置效率,縮短應變時間,降低損失。
- 微型化智慧個人防護裝備透過感測器及通訊技術,即時監控消防員狀態,加強搜救策略與安全保障。
1974年，我即將滿22歲，並有幸被我所在城市的消防局訓練學院錄取。那一年共有七百份合格的申請，而最終僅有九個名額，因此當我被選中時，心中感到非常滿足。
我們在研究許多文章後,彙整重點如下
網路文章觀點與我們總結
- VR消防員防災標準流程演訓可分析消防人員的操作正確性,包括裝備配戴、駕駛路徑和撲滅火災的技巧。
- 完成AR或VR套裝組件,增強消防訓練及防災宣導效果。
- 跨域兵棋推演平台整合以提升指揮官的緊急應變訓練成效。
- 新竹市消防局獲得經濟部前瞻計畫補助,建置全國首創MR與VR場景模擬系統。
- 透過虛擬實境技術,幫助消防員更快速地辨識和避開火場中的危險因素。
- 計畫未來將擴大5G應用於消防訓練中,提升各項訓練系統與課程。
隨著科技不斷進步，新竹市將虛擬實境（VR）和混合實境（MR）技術引入消防訓練，不僅能真實模擬火場環境，還能有效提高救災人員的應對能力。這樣的創新方式讓我們看到未來安全工作的希望，也提醒大家重視防災知識，共同打造更加安全的生活環境。
觀點延伸比較:| 技術 | 應用範圍 | 優點 | 挑戰 | 未來趨勢 |
|---|---|---|---|---|
| VR消防員防災標準流程演訓 | 消防人員操作正確性分析 | 提高訓練效率與安全性 | 需配備專業設備及場地 | 整合AI輔助決策系統 |
| AR消防訓練套件 | 增強消防訓練及防災宣導效果 | 提升學習互動性與沉浸感 | 依賴於高效能硬體支援 | 結合物聯網技術強化實時反饋 |
| 跨域兵棋推演平台整合 | 指揮官的緊急應變訓練成效提升 | 模擬多種情境以提升應變能力 | 需要複雜的數據支持和分析能力 | 使用雲端計算加速資料處理 |
| MR與VR場景模擬系統(新竹市消防局) | 全國首創虛擬實境火災場景 | 真實感更高,便於培訓 | 開發成本較高,需持續更新內容 | 5G技術將使遠端協作更為流暢 |
| 虛擬實境危險辨識工具 | 幫助快速辨識火場中的危險因素 | 促進快速反應,減少事故發生率 | 對使用者的學習曲線有一定要求 | 未來可結合機器學習進行風險預測 |
當我第一天抵達學院時，我看到我的教官是一位魁武健壯、毫不留情的上尉，擁有三十年的工作經驗。我們絕不能叫他的名字，只能稱呼他為「Cap」或「Captain P」。就像我熟悉的軍中RSM（團級軍士長）和CPO（首席水手），他手裡拿著一根手杖，態度堅定而嚴厲。他身材高大，不是肥胖，而是結實。光頭的他擁有我見過最強壯的臂膀和握力。
魔鬼訓練營：高塔磨練意志，淬鍊鋼鐵之身
在最初的幾週中，他教導我們各種規範、規則、政策以及部門的一般命令，並穿插著包括行進和無休止爬升訓練塔的演習。這座訓練塔外部有一個垂直梯子，高達八層，且沒有任何安全裝置。如果你滑倒了或失去抓握而摔下來，水泥圍繞塔身的平台會接住你。塔的外側設有消防逃生梯用於訓練，還有立管和內部樓梯，每層兩側都有開放窗戶。每天早上，我們以閱兵集會開始一天的活動，然後就要爬上這座塔;早晨咖啡休息後，再次爬上塔;午餐時間，又是爬塔，所以你可以想像。如果犯了一個錯誤或者違反了紀律，那麼，就是爬塔。在第一個月結束時，任何一位未能保持良好體能的人，都會在此期間變得強健起來。VR／AR與AI科技：革新消防訓練與搜救效率
接下來進行的訓練內容包括梯子操練、繩結技巧、抓取水龍頭、滾動水帶、打包水帶，以及使用霧流、直流和放水管進行的水災演練，這些裝置在大型火災中用於撲滅火焰。各種訓練不斷重複，最終我們將接觸到實際火災情境，包括滅火與呼吸器（SCBA）的使用訓練，以及攀登塔樓——你猜對了，這一切都是配備SCBA管線和噴嘴進行的。在三個月的訓練計劃中，我們已經進入第二個月，並開始接觸煙霧室的內容，包括如何搜尋與救援一具重達180磅的人體模型。我們被分成兩人一組，學習建築物內基本的搜尋與救援技術。經過一週在訓練中心教室內的實踐後，我們便前往臭名昭著的煙霧室。**專案1：虛擬實境與擴增實境在消防訓練中的應用與其對傳統訓練模式的優劣比較**：原文段落描述了密集的實體消防訓練，而近年來虛擬實境（VR）和擴增實境（AR）技術日益普及於此領域。專家關注VR／AR如何有效模擬真實火災場景之複雜性，且提供更安全、更經濟且更有效的方法。例如，VR能夠模擬住宅、高樓及車輛等不同型別火災，使學員在安全環境中面臨真實挑戰。而AR則可以將虛擬資料即時疊加至現場，例如顯示水壓、水流量，幫助學員掌握操作技巧。其挑戰如高昂成本及缺乏觸覺反饋也需克服，以整合至現有模式達最佳效果。
**專案2：人工智慧（AI）在消防員搜救任務中的輔助及倫理議題探討**：原文提到煙霧室中的搜救演習，在真實情況下，AI技術發展為提升效率提供新可能。搭載AI演演算法無人機可快速偵測熱源或煙霧濃度，有效協助定位受困者，但同時也引發透明度和責任歸屬等倫理問題。因此，需要深入研究AI系統設計至應用全過程，以確保其可靠性並制定相應規範，以保障所有人的安全。在複雜環境下決策能力亦需考量，以建立完善的人機合作模式。
這些培訓步驟不僅是提升技能的重要途徑，也是未來科技融合傳統方法的一部分。我們期待能透過持續努力，不斷改善相關技術以適應變化多端的現代消防需求。
煙屋只是一個小型住宅，像是國內任何軍事基地上建造的 wartime 住房。它由地下室、主樓和二樓閣樓組成。房間包括一個客廳廚房、一個位於主樓的浴室，以及臥室;閣樓通常用作儲藏空間，但在煙屋的情況下，經常轉變為孩子的臥室，除了冬天，因為那裡會太冷。大多數在冬季因缺乏保溫而無法居住，加上加拿大草原冬季極低的氣溫，更是使得這些地方大多空置。
這棟建築的地下室裡有一個開放式的丙烷燃燒器，置於金屬鍋中，裡面會填滿可燃材料並點燃。所有窗戶都被封住，只有兩個入口：前門通向客廳，後門則進入廚房，其中設有一個樓梯通往地下室。整座建築內部沒有照明，在關閉門時完全漆黑。
虛擬實境與生理監測：革新消防員訓練的科技應用
這個“假人”在每次演練中都被放置在結構體的不同位置，而當建築物內充滿了濃煙時，煙霧又厚又刺鼻，甚至無法看見自己手掌。兩名消防員訓練生需要進入建築物，保持彼此之間的身體接觸，有效地搜尋整個建築來找到這具假人，然後將其搬運到外部。在此過程中，他們必須在30分鐘的 Scott Pack SCBA（自給式呼吸器）中的隨需空氣達到預備狀態之前將其救出。一旦警報鈴響起，就意味著他們的氧氣罐裡只剩下五分鐘的空氣，他們必須在這段時間內逃離。**消防訓練演練的虛擬實境應用與其限制：** 文中描述的消防訓練著重於在濃煙密佈環境下隊員間的協作與空間搜尋能力。此類訓練受限於實際環境的可控性與安全性。最新趨勢顯示，虛擬實境（VR）技術已廣泛應用於消防訓練，能模擬各種複雜且高危場景，例如不同濃度煙霧、不同建築結構及突發事件等，同時提供即時反饋。VR 訓練能有效提升訓練頻率與強度，降低實際訓練風險及成本，也可以針對特定弱點進行反覆演練，提高效率。但 VR 訓練仍存在一些限制，例如缺乏真實感官體驗（如溫度、觸感、氣味），以及裝置成本和技術門檻較高。因此，頂尖專家需要考量 VR 技術的優缺點，以評估其在不同訓練環節中的適用性並探索如何將 VR 與實體訓練有效結合，以達成最佳效果。例如，可利用 VR 模擬高樓層火災，再以現場訓練模擬低樓層逃生策略，以創造更全面且逼真的訓練環境。
**個人化訓練規劃與生理資料監測的整合：** 文中提及 30 分鐘的 Scott Pack SCBA 及警報器，代表該專案考量了呼吸系統氧氣消耗，但僅限於時間限制。現代消防訓練正朝向個人化及資料驅動方向發展。透過穿戴式感測器，即時監測受訓者心率、呼吸頻率和血氧飽和度等生理資料，並將這些資料關聯至行為分析（例如搜尋路線和決策速度）。藉此，可以建立針對個別消防員生理狀態和技能水平量身訂做之計畫，即時預警潛在健康風險。如系統可根據學員心率變化和呼吸速率，自動調整鍛鍊強度和難度以避免過勞或意外。收集到之資料也可用來評估方法有效性並最佳化流程。專家應關注如何把生理資料監測技術與人工智慧結合，以開發更智慧化之消防培養系統，同時探討相關資料隱私保護與倫理議題。
如果在假人被救出之前鈴聲響起，團隊便必須退出結構，並更換他們的自給式呼吸器（SCBA）瓶，同時假人會被移至新位置，然後演練將重新開始。由於熱源、攜帶裝置以及在膝蓋上進行徹底搜尋所產生的高溫，通常意味著身體溫度會達到非常高的水平。中暑是一個真實的問題。顯然，在那個時候安全的重要性較低。
煙屋訓練的第一天，天氣炎熱。現在已經是七月，草原上的夏季氣溫常常超過九十華氏度。熱得連通往訓練主任辦公室、訓練官辦公室、教室和午餐室的樓梯下，一窩蛇也會爬出來曬太陽。我在一個養蛇作為寵物的姐姐身邊長大，因此對此並不擔心，但我注意到其中一位訓練官對蛇有著極大的恐懼，這讓我們感到頗為好笑，因為他實際上是部門裡最大的那個人。
消防演練揭露團隊合作與溝通的關鍵
更多內容將在未來的文章中討論。那天下午，午餐後，實習班在煙屋（Smoke House）集合——旁邊有兩名穿著消防裝備的訓練官員。當我們集合完畢時，P隊長解釋了演練流程，然後將我們分成「進入小組」，任務是搜尋建築物、救出「假人」並將其抬出建築，這樣該小組的演練就結束了。第一組隊員進入後消失了一段時間，我們聽到他們的SCBA（自給式呼吸器）發出了警報聲。幾分鐘內，他們找到了出口並成功撤離，但卻沒有帶回「假人」。P隊長對他們未能找到「受害者」表示譴責，並指出其他四個小組完成搜尋後，他們會再次被派遣進去。
這一情境突顯了有效團隊協作與溝通的重要性。在此過程中，如果第一組隊員能夠在觸發SCBA警報時及時與其他成員保持聯絡，例如確認彼此狀況或調整搜尋策略，可能就能大幅提高執行任務的效率。因此，在消防訓練中，不僅要重視個人的技能提升，更應加強團隊合作與應急溝通技巧的培養。
結合現今科技輔助訓練模式，如穿戴式感測器和虛擬實境技術，可以讓學員在模擬複雜火災場景中進行高風險訓練，在安全可控環境下提升其決策能力和應變技巧。以資料分析為基礎，我們可以精確評估學員在搜尋、救援等各方面的表現，更深入了解其潛在弱點，有助於未來訓練計畫的調整。
這種趨勢不僅符合專業性和權威性的E－E－A－T原則，也促使消防單位持續改進增強團隊協作與溝通策略，以確保每位成員都能共同面對挑戰，提高整體反應能力。
提升消防救援效率：AI科技與個人防護裝備的革新
我和另一位被分配的訓練生都被告知接下來要進入建築物。我們跪在煙屋入口的一側，當門開啟時，我們根據指示等待了三秒鐘，以避免可能出現的回燃。回燃是指在通風不良的情況下，超熱結構內的空氣與紅熱達1000度的碳混合後引發爆炸性煙霧，而這種現象更常見地被稱為“回燃”。由於救援對於困在建築物內的受害者來說時間有限，因此無論如何都必須進行入內。**專案1：新型偵測技術降低煙囪效應風險與改善決策時間**：傳統上，“等待三秒避免回燃”的方法雖然源自經驗法則，但其有效性受到多種因素影響，包括建築結構、火勢大小及風向等。目前消防領域正朝著發展更精密偵測技術邁進，例如運用高靈敏度的熱影像儀和氣體感測器，即時監控建築物內部溫度、煙霧濃度及氣體成分變化。這些資料能更準確預測回燃發生的可能性和強度，有助於消防人員有效判斷何時進入建築物，縮短決策時間並降低風險，提高救援效率。例如，利用AI演演算法分析即時資料以建立預測模型，可以評估不同條件下的回燃風險等級，為消防人員提供更精確的決策依據，超越簡單計時器的方法。相關研究還包括不同感測器資料融合分析，以及流體力學模擬，更準確地模擬煙流動態和回燃機制。在搜尋過程中，使用者除了關注“回燃”、“消防安全”等關鍵字，更有可能尋找“AI輔助消防決策”、“熱影像分析消防”、“煙霧偵測技術”等細緻的資訊。
**專案2：個人防護裝備 （PPE） 的進化與熱暴露風險評估**：文中提到受困者存活時間有限，再次強調快速有效救援的重要性。即使遵循安全程式，消防人員仍會面臨高溫、有毒氣體及其他危險環境。因此，個人防護裝備（PPE）的研發至關重要。目前最新趨勢集中於開發輕量、高耐熱性以及提升舒適度與人體工學設計的新材料，如耐高溫隔熱服、配有先進呼吸系統面罩，以及能即時監控消防員生理資料的智慧型感測器。結合風險評估模型可以預測不同情境下消防員所遭受的熱暴露風險，以便更加有效地分配資源並制定完善救援策略。這些模型考量了建築結構、火勢狀況以及消防員體能等因素，以計算出熱暴露可能性的嚴重程度並提供相應防護建議。在搜尋過程中，使用者除了尋求“消防服”、“呼吸器”等傳統裝置外，也會關注“智慧型消防裝備”、“熱暴露風險評估”和“消防員健康監測”等關鍵詞，以掌握最新科技發展和安全標準。
火災搜救：低姿態搜尋、熱成像技術與智慧型搜救系統的整合應用
我們四足爬進屋內，保持低姿態，以便在建築物內部避免接觸到真實火災中會出現的高溫熱層。因為超高溫的煙霧層充滿了碳，通常會靠近天花板。我們決定系統性地搜尋這棟建築，首先從主樓開始，包括兩間小臥室，然後再前往閣樓，再回到主樓，如果尚未找到「假人」，就會下降到地下室。儘管我們從未見過這座煙霧屋的內部，但我們相信其平面圖是相當明顯的：兩間臥室位於客廳的一側。我們握著另一名搜救者的手，保持與牆壁的接觸，同時始終以逆時針方向搜尋。一名搜救者貼著牆壁，而第二名則延伸手臂向左掃描地面。
**專案1：低姿態搜尋與熱層分佈的實務應用及最新熱成像技術整合**
文中描述的低姿態搜尋法（crawling）是火災現場搜救的基本技巧，其有效性基於熱層分佈原理。高溫氣體和煙霧因密度較低而上升，形成明顯的熱層。傳統教學重視感官判斷（例如：手背感覺溫度），但隨著近年來熱成像技術進步，搜救人員能更精確地偵測熱層分佈，甚至能穿透部分障礙物。例如結合小型、輕便的熱成像儀，使得搜救人員可以即時觀察熱層高度和溫度變化，更準確地規劃搜尋路線並預測危險區域，提高搜救效率及人員安全。這項技術還可結合3D建模技術，以預先模擬火災中的熱層分佈，提高搜救訓練的真實性和效率。
**專案2：系統性搜尋方法與空間認知策略的最佳化及人機協作的未來發展**
文中提及「系統性搜尋」和「逆時針方向」策略，是確保不遺漏任何區域的重要方法。在複雜建築環境中仍存在最佳化空間。例如，可以結合最新空間建模技術和SLAM（即時定位與地圖構建）技術，使得搜救人員在進入建築物前就獲取3D模型並規劃最佳搜尋路線。無人機或小型機器人在危險區域中的應用可提供前方情況資訊，大幅降低風險。未來的人機協作模式將強調智慧化，例如自主避障、自主搜尋以及具備更精準感測器的新型機器人的開發，以及即時整合多種感測器資料以支援決策系統，以提供更全面支援給予搜救人員。
當團隊抵達一扇門時，仍保持聯絡，他們將再次依次進入每個房間，並有條不紊地環繞整棟建築的樓層，直到他們回到入口。這個入口在樓層高度時，可以在煙霧層之下看到。我們在搜尋客廳時，接觸到了沙發上的假人，將其抬到地板上。這具假人重達180磅，是死重，因此考慮到實際火災中頭部高度的熱度約為600至700華氏度，我們把假人拖曳到門口，找到出口並將假人拉出建築物的出口門。
消防員訓練：VR科技提升真實感與團隊合作的重要性
「做得好！」P．隊長這樣說，並在他不斷用來監控我們進展的表格上劃下一個標記。我們卸下裝備，將新的氧氣瓶放入自給式呼吸器（SCBA）中，然後排隊準備觀察下一組進入的隊伍。接著，下一組進入了煙霧屋。在他們進入約兩分鐘後，我們看到P．隊長從他的消防服口袋中拿出一個看起來像是罐子或手榴彈的物體，他拔掉引信後將其投擲到煙霧屋內。隨即，一聲巨響伴隨著刺眼的閃光爆發而出。不過十秒鐘後，一個身影搖搖晃晃地衝出了煙霧屋。我們目不轉睛地看著P．隊長對那名受訓者大喊：「你的夥伴在哪裡？」從SCBA面罩內傳來微弱的尖叫聲，「我想他剛剛被炸飛了！」」**專案1：關於煙霧訓練與情境模擬的最新趨勢：沉浸式虛擬實境（VR）技術應用與其對訓練效能的影響** 此段落描述的煙霧訓練場景使用了模擬爆炸裝置來提升訓練的真實性與壓力。傳統的煙霧訓練存在著潛在的安全風險和成本考量。最新趨勢顯示，沉浸式虛擬實境（VR）技術正逐漸應用於消防員訓練，尤其在煙霧環境模擬方面。VR技術能創造高度逼真的煙霧環境、火災場景和緊急事件，使受訓者可以在安全且可控的環境中經歷各種複雜情況，例如迷路、受困或同伴受傷等。
**專案2：關於消防員夥伴合作與緊急應變程式之深入探討：強調「團隊合作」與「溝通」在高壓環境下的重要性以及未來研究方向** 此段落中的爆炸裝置使用突顯了消防員團隊合作的重要性，以及在高壓環境下有效溝通對任務成功及人員安全所產生的重要影響。單純依賴爆炸效果無法完整再現真實火災現場所帶來的複雜性和不確定性。因此，需要更深入地探討團隊合作機制、溝通策略及應急反應程式，以期達成更全面且科學化的方法論評估。
在我們訓練的前五週，我從未見過 P． 船長笑過，但當一陣喧鬧的笑聲迴盪在訓練中心的建築物間時，他那冷漠的面孔瞬間化為燦爛的微笑，笑聲大到我覺得連蛇都要鑽回巢穴裡去。「快回去，把他找出來！」他一邊大喊，一邊仍然在笑。那名學員完全不知道剛才發生了什麼事，爬回門口時喃喃自語著「希望他沒有被撕成碎片。」這時我們其餘的人已經笑得無法自已。P． 船長笑得如此失控，我甚至擔心他會中風。所以課程就此結束……
參考來源
智慧安全解決方案
VR消防員防災標準流程演訓: 可分析消防人員操作演訓正確性，包含裝備配戴時間、開車行徑路線、火災撲滅操作; VR體感車輛駕駛模擬訓練: 消防車輛駕駛路徑及任務執行確認 ...
內政部消防署「消防5G 場域計畫」 (核定版)
1、 完成消防虛擬實境訓練及民眾防災體驗之AR 或VR 套裝組件，擴大消防訓練及. 防災宣導成果。 2、 完成跨域兵棋推演平臺整合，強化指揮官緊急應變訓練效能。 3、 建置1 套 ...
來源： 行政院全球資訊網消防署5G場域計畫投4.5億元用AR/VR科技模擬訓練
今年將再擴大消防5G 場域計畫VR 應用訓練規模，陸續建置消防「跨域兵棋推演系統」、大型綜合演練、消防車暨救護車防禦駕駛等訓練系統與課程。 消防署表示， ...
來源： 人間福報HTC VIVE 顛覆教育訓練消防員培訓再升級
透過虛擬實境的技術，能訓練消防員更專注並快速地分辨與避開火場中關鍵的危險因子，如電器與化學物質，VIVE Pro Eye 的注視點渲染技術能提供更加仔細和身臨其境的環境。 James ...
來源： VIVE Business智慧科技消防全民防救災整備研發計畫 ...
本計畫所開發VR 訓練、兵推訓練、火調系統的數位訓練內容相. 較於採購國外 ... 消防員-救災應變訓練內容開. 發. 24,000. 0. 0. 24,000. 特搜-(VR+體感)USAR 搜救應. 變 ...
來源： 內政部消防署全球資訊網竹市首創消防火場的MR混合實境、VR虛擬實境
新竹市消防局獲經濟部前瞻計畫補助1億8214萬元，在消防教育訓練基地，建置全國首創MR混合實境、VR虛擬實境場景，模擬真實場景和高溫濃煙、火焰閃燃等情境 ...
來源： 自由時報竹市消防導入數位實境系統高科技提升訓練效率
林智堅說，透過VR打造的消防救災模擬演練系統，針對新竹街景特色，模擬出大型購物中心、高層建築物、狹小巷弄地區等火災樣貌，以便消防指揮官訓練調度指揮。
來源： 中央社 CNA竹市首創「MR實境」救災場景超擬真
高科技訓練救災！新竹市府獲經濟部前瞻計畫補助1億8214萬元，在新竹市消防教育訓練基地，導入全國首創MR(混合實境)、VR(虛擬實境)等，模擬出幾乎真實場景，還有 ...
來源： 兩岸好報
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