消防虚拟数字人方案

以 AI 互动虚拟人「小唐」为核心,综合运用 Live2D 虚拟形象、本地知识库、语音识别与合成、触摸交互及消防联动技术——打造集消防知识普法、日常信息服务、沉浸式互动游戏与应急响应于一体的智能宣传教育平台。

核心形象AI 互动虚拟人「小唐」
交互终端55 寸 4K 十点电容触控
交互方式语音为主 · 触摸为辅
报警联动GB 50116 合规 · 单向接收
「小唐」数智人交互大屏终端(消防安全智慧学堂)
Why Digital Human

为什么消防宣传需要 AI 互动虚拟人

传统消防宣传以展板、手册、单向视频为主——"看得见、记不住、用不上",而紧急情况下公众最需要的疏散指引恰恰缺位。

A

单向灌输 · 互动性弱

展板与宣传册无法回答"我家楼层着火怎么逃"这样的具体问题,公众参与感低、知识留存率差。

B

覆盖面有限 · 效果难量化

宣传活动依赖人力集中开展,日常触达频次低,宣传覆盖面与学习效果缺乏数据支撑。

C

应急时刻终端"失声"

大厅里的宣传屏平时播放视频,火灾报警时却不能提供任何撤离指引——宣传与应急两张皮。

AI 互动虚拟人「小唐」以高度拟人化的交互设计与智能问答系统提升宣传覆盖面和效果,同时在紧急情况下提供有价值的辅助信息支持——体现 AI 技术在公共安全领域的应用价值。

Core Composition

三大核心构成 · 一个智能宣传平台

以「小唐」为核心,三大能力模块软硬件一体化协同,部署于展厅、大堂等公共场所。

01

Live2D 虚拟形象

高度拟人化 2D 虚拟形象,丰富表情、口型与肢体动作同步,模型与渲染管线优化确保 4K 分辨率下流畅运行。

02

本地知识库与语音交互

消防法规知识库 + 日常生活知识库双库支撑,语音识别、意图分类与语音合成的完整问答链路。

03

沉浸式互动与应急响应

触摸屏小游戏、消防知识竞赛寓教于乐;火灾报警时自动切换应急指引模式,高亮逃生路线。

Avatar & Interaction

AI 虚拟人「小唐」· 形象与交互

AI 互动虚拟人「小唐」消防员形象
形象引擎
Live2D Cubism SDK 开发,表情 / 口型 / 肢体动作精准同步,4K 分辨率流畅渲染
状态表情库
欢迎 / 讲解 / 问答 / 游戏 / 报警联动五种交互状态,各对应专属表情库与交互界面
启动与待机
循环播放待机动画与欢迎语,视觉 + 听觉双重吸引,营造友好交互氛围
唤醒与交互
点击屏幕虚拟按钮唤醒进入主交互界面;语音交互为主、触摸为辅
多模态融合
语音回答同步口型、表情与肢体动作,强化真实感与沉浸感
形象定制
支持按行业场景定制原型与表情动作,可提供消防员、警务等系列备选形象
主形象:消防员「小唐」

主形象 · 消防员「小唐」

备选形象:青年消防员

备选 · 青年消防员

备选形象:警务女形象

备选 · 警务女形象

备选形象:警务男形象

备选 · 警务男形象

Intelligent Q&A

智能问答与知识宣传 · 完整问答链路

知识库本地化部署,无外网时核心问答依然可用;RAG 检索增强确保回答准确、可追溯。

1

双知识库构建

《消防法》《安全生产法》等法规、国标(GB)技术规范、逃生指南与器材说明构建「消防法规知识库」;天气、时间、常识等独立构建「日常生活知识库」。

2

Dify 知识库管理平台

开源框架部署于服务端,负责知识文档的索引、管理与更新,通过 RAG(检索增强生成)保障回答准确性与可追溯性。

3

语音识别 ASR

集成 Dify ASR 模块实时转写终端音频流,针对消防专业词汇定制优化,清晰识别设备正前方语音。

4

意图分类与检索生成

Dify 工作流对问题进行意图分类(消防咨询 / 日常查询 / 功能请求),从对应知识库检索生成自然、准确的回答。

5

语音合成 TTS

集成百度智能云 TTS,选用清晰亲切的发音人,回答文本转语音并与「小唐」口型动画按时间戳精准同步。

6

持续运营更新

知识库与游戏内容经管理后台在线更新,虚拟人模型与主程序支持 OTA 远程升级。

Edutainment

寓教于乐 · 互动游戏与消防知识竞赛

将知识宣传与娱乐相结合,在操作与竞赛中完成消防知识学习,增强宣传的趣味性和吸引力。

触摸小游戏
H5 技术开发,适配 4K 分辨率与电容多点触控,画面清晰、操作流畅
游戏方向
消防隐患找茬 · 灭火器模拟使用 · 逃生路线规划三大主题方向
竞赛题库
支持单选、多选、判断等题型,题库可由管理后台持续扩充
游戏化流程
自主选择难度等级、限时答题、系统即时判分,增强参与感与挑战性
排行榜
本地加密存储匿名成绩,展示日榜 / 周榜 / 总榜,管理员定期清空
消防互动游戏场景(灭火器模拟使用)
Fire Alarm Linkage

消防报警联动 · 紧急处置辅助

严格遵循《火灾自动报警系统设计规范》(GB 50116):只做辅助信息提示与授权管理,绝不替代或干扰标准消防报警系统、应急广播和疏散程序。

火灾报警应急疏散场景
联动接口
经消防系统集成商许可,通过标准干接点或 Modbus / BACnet 协议接口单向接收报警信号;严禁向消防主机发送任何控制指令
报警响应
确认火警后终端全屏红色警示,「小唐」切换严肃指引形象,语音循环播报撤离提示,高亮本位置逃生路线图
安全员验证
IC 卡刷卡或动态口令(与单位安防系统对接)验证身份,通过后查看建筑内消防设施位置示意图
消防栓电子锁
经消防部门批准后,安全员验证通过可发送「授权解锁」请求,最终开锁由现场安全员手动完成,全程操作日志留痕
合规前提
联动功能设计、开发、安装、调试全过程在业主单位、消防系统原厂商及当地消防部门指导下进行
KPI

可测量、可验收的核心指标

55" 4K
十点电容触控大屏
超清高流明液晶显示屏
≥5m
定向拾音距离
定向降噪麦克风阵列
2 库
法规 + 日常双知识库
RAG 检索增强 · 可追溯
3 类
消防互动游戏
找茬 / 灭火器 / 逃生规划
0 指令
向消防主机下发
单向接收 · 绝不干扰主系统
100%
联动操作日志留痕
授权解锁全程可审计
Architecture

四层系统架构 · 软硬云一体

终端与服务端逻辑内网设计,消防联动网络独立隔离,保障消防系统绝对安全。

系统网络架构拓扑示意
终端应用层
C++/Qt 或 C#/WPF 主控程序:UI 管理、多模块调度、硬件控制;集成 Live2D SDK 渲染虚拟人、H5 运行时运行游戏
服务层(本地服务器)
Dify 服务(知识库 / 意图识别 / RAG / 对话生成)、ASR/TTS 网关、管理后台(知识库更新 / 题库管理 / 日志查看)
数据层
消防法规 / 日常知识向量数据库 + 交互日志、游戏成绩、报警操作日志关系型数据库
网络策略
终端与服务端逻辑内网;访问百度 TTS 等外部服务经防火墙白名单;消防联动网络独立或经网闸隔离
通信模块
WebSocket / HTTP API 对接本地 Dify 服务,TCP / Modbus 对接消防接口模块
Scenarios

典型应用场景

部署于人员密集的室内公共场所,建议环境相对安静以保障定向降噪语音采集效果。

展厅与科普教育馆部署场景

消防科普教育馆 / 展厅

智能问答 + 互动游戏 + 知识竞赛,成为展馆的核心互动展项。

单位大堂与应急指挥场景

单位大堂 / 办公楼

日常消防普法与信息服务,紧急时联动报警提供疏散指引辅助。

社区与学校消防宣传场景

社区 / 学校 / 场馆

常态化消防安全教育触点,排行榜机制激励持续学习。

Compliance & Security

安全合规四道防线

内容合规

所有宣传知识由消防专业人员最终审核,与现行法规、国标及官方宣传口径一致。

系统安全

定期漏洞扫描与更新,终端操作系统与应用加固,禁用不必要端口和服务。

联动合规

联动功能全过程在业主、消防原厂商及消防部门指导下实施,符合 GB 50116 强制性规范。

隐私保护

语音交互数据实时处理、不长期存储;如需采集数据优化,明确告知用户并获同意。

Roadmap

四步实施 · 持续运营

围绕硬件部署、软件调试与系统联调展开,覆盖知识库加载、语音交互测试与消防联动接口对接等关键环节。

部署与调试

终端安装固定 · 本地服务器集群化部署
知识库加载 · 高可用配置

系统联调

语音交互测试 · 游戏竞赛调优
消防联动接口对接 · 合规确认

验收与培训

功能验收 · 管理员培训
监控看板上线 · 运维交接

持续优化

知识库定期更新 · 模型 OTA 迭代
联动合规性调整 · 功能扩展

让消防宣传「开口说话」

从形象定制到消防联动合规落地,陶唐智能提供「小唐」数字人方案的完整咨询、交付与运维服务。

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