CN110225105A - 一种基于BIM和NB-IoT的室内安全定位系统 - Google Patents

一种基于BIM和NB-IoT的室内安全定位系统 Download PDF

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张安山
王文思
黄春
赵雪锋
刘诗楠
邢泽众
刘習美
王竞超
王宇波
孙佳佳
刘猛
蔺宏远
李文杰
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Abstract

本发明公开了一种基于BIM和NB‑IoT的室内安全定位系统，包括智能可视化信息平台、无线监控中心、传感器网络、门窗终端设备、人员终端设备。所述智能可视化信息平台直接与无线监控中心相连，实现对监控中心收集信息在BIM模型中的实时可视化显示；所述无线监控中心用于接收所述传感器网络、门窗终端设备、人员终端设备通过无线网络发送指令信号；所述传感器网络，用于对室内环境信息进行实时采集；所述人员终端设备与所述无线监控中心通过无线网络连接，用于采集佩戴人员的位置信息，接收所述无线监控中心发出的信息，并对佩戴人员发出疏散指示；本发明对处于危险区域的人员进行报警并进行疏散引导，为人员疏散创造安全便利的通道，能够推广应用。

Description

一种基于BIM和NB-IoT的室内安全定位系统
技术领域
本发明涉及建筑物技术、智慧建筑和消防安全等领域，特别是涉及一种基于BIM和NB-IoT的室内安全定位系统。
背景技术
物联网能够与建筑行业相结合，将物联网中的各种信息技术应用于建筑中，帮助人们对建筑的室内环境进行实时监测，NB-IoT是物联网的一种，并具有强链接、高覆盖、低功耗、低成本的特点。BIM技术，即建筑信息模型，它可以提供三维的建筑模型，同时它也是一种全新的建筑管理方法，其将建筑物数据资料全部集成在3D模型中，让使用者需要时可以精确采集建筑数据。
在消防救援过程中，逃生人员对建筑物内的建筑布置不熟悉，而且不能迅速地进行正确的反应，救援人员对室内环境的动态变化和逃生人员位置不了解。这些都是导致人员伤亡的重要原因。因此对室内人员的位置和室内环境进行实时监测对于提高救援效率和有必要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供了一种BIM和NB-IoT的室内安全定位系统，包括智能可视化信息平台，无线监控中心，传感器网络和终端设备；
将人员终端设备被分发给室内人员，并由室内人员佩戴。人员终端设备分为定位模块和警示引导模块。定位模块用于实时采集室内人员的位置，警示引导模块用于对处于危险的人员进行警示并提供引导。所述人员终端设备与所述无线监控中心通过无线网络连接，用于采集佩戴人员的位置信息，接收所述无线监控中心发出的信息，并对佩戴人员发出疏散指示。
所述传感器网络被安装在室内关键部位，用于对室内环境信息进行实时采集。
所述无线监控中心与所述传感器网络、门窗终端设备和人员终端设备通过无线网络连接，用于接收所述传感器网络、门窗终端设备、人员终端设备传回的参数信息，并能对门窗终端设备、人员终端设备发送指令信号；所述无线监控中心还与智能可视化信息平台相连，能把收集到的信息传给所述智能可视化信息平台，同时能接收来自智能可视化信息平台的信息；
所述门窗终端设备与所述无线监控中心通过无线网络连接，用于采集门窗开关状态信息，接收所述无线监控中心发出的信息，控制门窗进行开关。
所述智能可视化信息平台分为分析模块和集成可视模块，分析模块可以对来自所述无线监控中心的信息进行分析，得到对人员的指示和门对窗的指令信息，并将其传给所述无线监控中心。集成可视模块用于实现对监控中心收集信息在BIM模型中的实时可视化显示。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明的基于BIM和NB-IoT的室内安全定位系统一较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。请参阅图1，提供一种基于BIM和NB-IoT的室内安全定位系统，包括智能可视化信息平台、无线监控中心、传感器网络、门窗终端设备、人员终端设备。
S1、信息采集：通过分布于室内所述传感器网络采集参数信息并通过无线网络传回到所述无线监控中心；所述参数信息包括：室内温度、湿度、CO浓度、各门窗开关状态、人员位置。
S2、数据分析和处理：所述无线监控中心将接收的参数信息发至所述智能可视化信息平台，由所述分析模块对数据进行分析，并得出人员警示和疏散指示及门窗开关方案，并把信息发送给所述无线监控中心；同时由集成可视模块对所述监控中心收集的信息在BIM模型中的实时可视化显示。
S3、终端远程控制：所述无线监控中心将所述智能可视化信息平台返回的人员警示和疏散指示及门窗开关方案分别传至人员终端设备和门窗终端设备，人员终端设备对人员发出警示和疏散指示，门窗终端设备控制门窗的开启和关闭。
本发明的有益效果是：
(1)本发明采用物联网通过对室内环境参数和人员位置准确采集和分析，并在智能可视化信息平台中可视化显示，实现对室内环境和人员位置的实时可视化监控，帮助营救人员了解室内环境和人员动向。
(2)本发明通过优化算法对数据的分析，对处于危险区域的人员进行报警并进行疏散引导。
(3)本发明通过可以根据灾害情况对建筑门窗进行开关，为人员疏散创造安全便利的通道。

Claims (7)

1.一种基于BIM和NB-IoT的室内安全定位系统，其特征在于，包括智能可视化信息平台、无线监控中心、传感器网络、门窗终端设备、人员终端设备；
所述人员终端设备被分发给室内人员，并由室内人员佩戴；其分为定位模块和警示引导模块两个模块；定位模块用于实时采集室内人员的位置，警示引导模块用于对处于危险的人员进行警示并提供引导；所述人员终端设备与所述无线监控中心通过无线网络连接，用于采集佩戴人员的位置信息，接收所述无线监控中心发出的信息，并对佩戴人员发出疏散指示；
所述传感器网络被安装在室内关键部位，用于对室内环境信息进行实时采集；
所述无线监控中心与所述传感器网络、门窗终端设备、人员终端设备通过无线网络连接，用于接收所述传感器网络、门窗终端设备、人员终端设备传回的参数信息，并能对门窗终端设备、人员终端设备发送指令信号；所述无线监控中心还与智能可视化信息平台相连，能把收集到的信息传给所述智能可视化信息平台，同时能接收来自智能可视化信息平台的信息；
所述门窗终端设备与所述无线监控中心通过无线网络连接，用于采集门窗开关状态信息，接收所述无线监控中心发出的信息，控制门窗进行开关；
所述智能可视化信息平台分为分析模块和集成可视模块，分析模块可以对来自所述无线监控中心的信息进行分析，得到对人员的指示和门对窗的指令信息，并将其传给所述无线监控中心；集成可视模块用于实现对监控中心收集信息在BIM模型中的实时可视化显示。
2.根据权利要求1所述的基于BIM和NB-IoT的室内安全定位系统，其特征在于，所述智能可视化信息平台与建筑信息模型深度融合，室内所有人员的位置都能够在BIM模型中实时可视化显现。
3.根据权利要求1所述的基于BIM和NB-IoT的室内安全定位系统，其特征在于，所述传感器与建筑信息模型深度融合，室内各区域的温度、湿度、CO浓度室内环境信息可以在软件平台上实时可视化显现。
4.根据权利要求1所述的基于BIM和NB-IoT的室内安全定位系统，其特征在于，所述智能可视化信息平台与建筑信息模型深度融合，建筑物各门窗开关状态实时显现，并能结合灾害情况自动对门窗进行开启和关闭。
5.根据权利要求1所述的基于BIM和NB-IoT的室内安全定位系统，其特征在于，对于处于危险的人员进行报警，并对其进行疏散指示。
6.根据权利要求所述的传感器网络，其特征在于布置在室内的关键部位，用于采集参数信息。
7.根据权利要求1-6任一项所述的基于BIM和NB-IoT的室内安全定位系统，其特征在于，所述室内安全定位系统的控制步骤为：
S1、信息采集：通过分布于室内所述传感器网络采集参数信息并通过无线网络传回到所述无线监控中心；所述参数信息包括：
室内温度、湿度、CO浓度，用于分析模块判定区域是否安全的功能；
室内人员位置情况，用于分析模块根据室内人员情况判定人员是否处于安全区域；
S2、数据集成显示：所述无线监控中心将接收的参数信息发至所述分析模块并存储于云服务器，并通过计算机把参数信息展示在BIM模型中；
S3、数据处理及显示：通过算法分析处理所采集到的数据，通过无线传输把信号传给终端设备，对处于危险区域内的人进行报警和引导。
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