CN110925696A - 基于bim的消防逃生系统及路线计算因素确认方法 - Google Patents

基于bim的消防逃生系统及路线计算因素确认方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于BIM的消防逃生系统及路线计算因素确认方法，其中系统包括信息采集模块、执行模块和处理中心，所述处理中心的输入端连接所述信息采集模块的输出端，所述处理中心的输出端连接所述执行模块的输入端；所述信息采集模块至少包括火灾探测器和烟雾传感器，所述执行模块包括标识牌、警报装置以及灾情应急装置；所述处理中心包括BIM信息存储单元、计算单元和控制单元；其中应用于上述系统的逃生路线计算因素确认方法可结合多因素计算最佳的逃生路线，从而保障建筑物在灾情中的人散疏散安全。

Description

基于BIM的消防逃生系统及路线计算因素确认方法
技术领域
本发明涉及消防应急信息系统，特别是基于BIM的消防逃生系统及路线计算因素确认方法。
背景技术
BIM技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息做出正确理解和高效应对，尤其是在建筑消防方面，BIM技术的加入使得在应对建筑物火情等灾情的反应速度更快，应对方案也更为完善。
目前市面上已经出现了一些结合BIM技术的建筑物消防系统和消防设施，但是现在对BIM技术的应用还比较简单，并且在逃生路线的算法上缺乏一些必须考虑的因素，这将导致在实际使用中，可能会出现计算出的逃生路线无法成功逃生的危险情况。逃生路线的计算是一个涵盖大量信息的计算，影响计算的因素非常之多，只有完善考虑了众多影响因素，才能使计算出的逃生路线更合理有效，从而保障建筑物火灾时的人员疏散安全。
发明内容
本发明提供基于BIM的消防逃生系统及路线计算因素确认方法，通过分析计算大量信息，涵盖众多影响因素，从而计算出最合理的逃生路线，帮助发生火灾的建筑物中的人员逃离火灾现场，避免人员伤亡。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
第一方面，提供基于BIM的消防逃生系统，包括信息采集模块、执行模块和处理中心，所述处理中心的输入端连接所述信息采集模块的输出端，所述处理中心的输出端连接所述执行模块的输入端；
所述信息采集模块至少包括火灾探测器和烟雾传感器，所述执行模块包括标识牌、警报装置以及灾情应急装置；
所述处理中心包括BIM信息存储单元、计算单元和控制单元，所述BIM信息存储单元、控制单元均与所述计算单元连接，所述BIM信息存储单元与所述信息采集模块连接，所述信息采集模块中的传感器监测到的信息实时录入所述BIM信息存储单元中，所述控制单元还与所述执行模块连接；
所述BIM信息存储单元用于存储建筑物的三维模型信息，所述三维模型信息包括所述火灾探测器、烟雾传感器、标识牌和灾情应急装置的位置信息，所述三维模型信息还包括易燃建材使用位置信息；
所述计算单元基于所述BIM信息存储单元存储的三维模型信息计算火情蔓延的趋势和逃生路线，所述控制单元依据所述计算单元呈现的结果控制所述标识牌、警报装置和灾情应急装置启动工作。
进一步的，所述标识牌包括高透光的壳体以及绘制于壳体上的标识标志，所述标识牌还包括控制电路和LED灯，所述控制电路连接所述LED灯，所述控制电路与所述LED灯均位于所述标识牌壳体的顶部，所述LED灯包括绿色LED灯和红色LED灯，所述LED灯由所述控制电路控制启用，所述控制电路接收所述控制单元的控制指令，所述标识牌设置于各安全通道的出入口，不同位置的所述标识牌对应有唯一序号码。
进一步的，所述警报装置包括警报器和自动报警器，所述警报器布置于建筑物各楼层用于发出警报音，所述自动报警器安装于所述处理中心所在的控制室，用于第一时间发出火灾报警信息。
进一步的，所述灾情应急装置为消防喷淋系统，所述消防喷淋系统由所述控制单元控制启闭，所述消防喷淋系统中各楼层中各室内单独控制。
进一步的，所述火灾探测器和烟雾传感器设置于建筑物各楼层中各室内，所述火灾探测器包括点型火灾探测器和线型火灾探测器。
进一步的，所述处理中心还包括信息录入单元，所述信息录入单元与所述BIM信息存储单元连接，所述信息录入单元用于补录所述三维模型信息。
进一步的，所述处理中心还包括显示装置，所述显示装置与所述BIM信息存储单元连接，用于实时显示所述BIM信息存储单元中的三维模型信息，所述显示装置还与所述计算单元连接，用于显示所述计算单元计算获取的逃生路线。
第二方面，提供基于BIM的消防逃生路线计算因素确认方法，所述消防逃生路线计算因素确认方法应用于上述的消防逃生系统中，具体包括如下步骤：
步骤1，通过火灾探测器以及烟雾传感器确定火情发生位置；
步骤2，将火情发生位置信息录入所述BIM信息存储单元存储的三维模型信息中；
步骤3，所述计算单元读取所述BIM信息存储单元中存储的三维模型信息，根据火情发生位置、易燃建材使用位置信息以及通风情况综合计算评估火情蔓延趋势；
步骤4，判断标识牌是否全部处于工作状态，如果有标识牌未工作，则进入下一步骤，否则进入步骤8；
步骤5，确定未工作标识牌的序号码，根据序号码确认标识牌的安装位置；
步骤6，判断标识牌在火情发生前是否能正常工作，如果能正常工作，则进入下一步，否则进入步骤8；
步骤7，将未工作标识牌信息录入所述BIM信息存储单元存储的三维模型信息中；
步骤8，所述计算单元读取所述BIM信息存储单元中存储的三维模型信息，综合多个计算因素信息，计算逃生路线。
进一步的，所述计算因素包括火情蔓延趋势和标识牌工作状态信息。
进一步的，所述逃生路线上的所述标识牌的绿色LED灯常亮，非逃生路线上的所述标识牌的红色LED灯常亮。
本发明具有以下优点：
1.引入对火灾蔓延趋势的判断，并作为计算因素加入逃生路线计算中，使逃生路线更为合理有效；
2.全新的楼道安全指示牌，更明显以及有效的指引人员通过所计算好的逃生路线疏散，同时楼道安全指示牌也受到系统的监控，其工作状态是否受火灾影响也会纳入逃生路线的计算因素中，从而使逃生路线更为合理有效。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为本发明的处理中心结构示意图；
图3为本发明的逃生路线计算因素确认方法流程图。
具体实施方式
为使发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例提供基于BIM的消防逃生系统，如图1所示，包括信息采集模块、执行模块和处理中心，所述处理中心的输入端连接所述信息采集模块的输出端，所述处理中心的输出端连接所述执行模块的输入端。
所述信息采集模块包括火灾探测器、烟雾传感器和其他传感器，如温度传感器、图像传感器等，所述执行模块包括标识牌、警报装置以及灾情应急装置。
所述处理中心包括BIM信息存储单元、计算单元和控制单元，所述BIM信息存储单元、控制单元均与所述计算单元连接，所述BIM信息存储单元与所述信息采集模块连接，所述信息采集模块中的传感器监测到的信息实时录入所述BIM信息存储单元中，所述控制单元还与所述执行模块连接；该处理中心还包括信息录入单元和显示装置，所述处理中心还包括信息录入单元，所述信息录入单元与所述BIM信息存储单元连接，所述信息录入单元用于补录所述三维模型信息，所述处理中心还包括显示装置，所述显示装置与所述BIM信息存储单元连接，用于实时显示所述BIM信息存储单元中的三维模型信息，所述显示装置还与所述计算单元连接，用于显示所述计算单元计算获取的逃生路线。
可以知晓的是建筑物中具有专门的控制室，而所述处理中心则位于该控制室，进而可以知晓，所述BIM信息存储单元、计算单元、控制单元、信息录入单元和显示装置均位于控制室。
值得一提的是，所述信息录入单元还可以包括移动录入端，方便到建筑物的具体地方实地录入相关信息，能够确保信息的真实性。
所述BIM信息存储单元用于存储建筑物的三维模型信息，所述三维模型信息包括所述火灾探测器、烟雾传感器、标识牌和灾情应急装置的位置信息，所述三维模型信息还包括易燃建材使用位置信息。所述易燃建材使用位置信息可以用于判断火势的蔓延趋势，火势的蔓延趋势是决定逃生路线的重要因素之一。
所述计算单元基于所述BIM信息存储单元存储的三维模型信息计算火情蔓延的趋势和逃生路线，所述控制单元依据所述计算单元呈现的结果控制所述标识牌、警报装置和灾情应急装置启动工作。
所述标识牌、警报装置和灾情应急装置均由所述控制单元控制开启与关闭，所述控制单元控制的依据来源于所述计算单元的计算结果。
所述标识牌包括高透光的壳体以及绘制于壳体上的标识标志，所述标识牌还包括控制电路和LED灯，所述控制电路连接所述LED灯，所述控制电路与所述LED灯均位于所述标识牌壳体的顶部，所述LED灯包括绿色LED灯和红色LED灯，所述LED灯由所述控制电路控制启用，所述控制电路接收所述控制单元的控制指令，所述标识牌设置于各安全通道的出入口，不同位置的所述标识牌对应有唯一序号码。
所述标识牌可以贴于墙壁上，也可以挂于天花板上，设置较为灵活，其次标识牌上也可以集成警报器，作为指引标识的同时也可以发出警报音。
所述警报装置包括警报器和自动报警器，所述警报器布置于建筑物各楼层用于发出警报音，所述自动报警器仅一个并安装于所述处理中心所在的控制室，与所述BIM信息存储单元连接，当所述BIM信息存储单元录入火灾信息时，所述自动报警器第一时间向外界发出火灾报警信息。
所述灾情应急装置为消防喷淋系统或其他消防设施，所述消防喷淋系统由所述控制单元控制启闭，所述消防喷淋系统中各楼层中各室内单独控制，从而可以只对发生火灾的室内进行喷淋。
所述火灾探测器和烟雾传感器设置于建筑物各楼层中各室内，所述火灾探测器包括点型火灾探测器和线型火灾探测器。
所述处理中心还包括信息录入单元，所述信息录入单元与所述BIM信息存储单元连接，所述信息录入单元用于补录所述三维模型信息，可以知晓的是，所述信息录入单元还可以包括移动录入端，方便到建筑物的具体地方实地录入相关信息，能够确保信息的真实性。
所述处理中心还包括显示装置，所述显示装置与所述BIM信息存储单元连接，用于实时显示所述BIM信息存储单元中的三维模型信息，所述显示装置还与所述计算单元连接，用于显示所述计算单元计算获取的逃生路线信息，同时显示装置还可以实时显示建筑物的三维模型信息，并将建筑物中被录入BIM信息存储单元的信息同时显示在所述三维模型上，从而更直观的反应大楼的实时情况。
本发明另一实施例提供基于BIM的消防逃生路线计算因素确认方法，所述消防逃生路线计算因素确认方法应用于上述的消防逃生系统中，具体包括如下步骤：
步骤1，通过火灾探测器以及烟雾传感器确定火情发生位置；
步骤2，将火情发生位置信息录入所述BIM信息存储单元存储的三维模型信息中；
步骤3，所述计算单元读取所述BIM信息存储单元中存储的三维模型信息，根据火情发生位置、易燃建材使用位置信息以及通风情况综合计算评估火情蔓延趋势；该通风情况信息主要为事先录入的窗户位置信息以及新风系统等换气通风装置的出入风口位置信息；
步骤4，判断标识牌是否全部处于工作状态，如果有标识牌未工作，则进入下一步骤，否则进入步骤8；
步骤5，确定未工作标识牌的序号码，根据序号码确认标识牌的安装位置；
步骤6，判断标识牌在火情发生前是否能正常工作，如果能正常工作，则进入下一步，否则进入步骤8；
步骤7，将未工作标识牌信息录入所述BIM信息存储单元存储的三维模型信息中；
步骤8，所述计算单元读取所述BIM信息存储单元中存储的三维模型信息，综合多个计算因素信息，计算逃生路线。
所述计算因素包括火情蔓延趋势和标识牌工作状态信息，火情蔓延趋势因素的加入，可以避免在发生重大火灾时随时间推移火情蔓延至所计算的逃生路线，从而造成逃生路线不可用，进而导致人员伤亡；标识牌的工作状态的判断，其目的在于确认标识牌是否是因为火灾的损毁而停止工作，虽然有火情蔓延趋势的判断，但是现实中的影响因素太多，依然存在着诸多不确定性，所以标识牌的工作状态判断是为了进一步的确认逃生路线是否已被火灾侵袭，进而使计算出的逃生路线更加合理有效，保障人员人生安全。
所述逃生路线上的所述标识牌的绿色LED灯常亮，非逃生路线上的所述标识牌的红色LED灯常亮。
逃生路线上的标识牌均为绿色灯光，而非逃生路线上的标识牌则为红色灯光，顺着绿色灯光的标识牌前进便能到达安全区域。
同时可以理解的是，由于在火灾中随时可能出现断电的情况，所以所述标识牌中还可具有应急电源供应装置，因为LED灯具有良好的节能能力，所以应急电源供应装置的体积不需要过大，这样即使有应急电源供应装置也不会使标识牌的尺寸发生较大的变化。

Claims (10)

1.基于BIM的消防逃生系统，其特征在于，包括信息采集模块、执行模块和处理中心，所述处理中心的输入端连接所述信息采集模块的输出端，所述处理中心的输出端连接所述执行模块的输入端；
所述信息采集模块至少包括火灾探测器和烟雾传感器，所述执行模块包括标识牌、警报装置以及灾情应急装置；
所述处理中心包括BIM信息存储单元、计算单元和控制单元，所述BIM信息存储单元、控制单元均与所述计算单元连接，所述BIM信息存储单元与所述信息采集模块连接，所述信息采集模块中的传感器监测到的信息实时录入所述BIM信息存储单元中，所述控制单元还与所述执行模块连接；
所述BIM信息存储单元用于存储建筑物的三维模型信息，所述三维模型信息包括所述火灾探测器、烟雾传感器、标识牌和灾情应急装置的位置信息，所述三维模型信息还包括易燃建材使用位置信息；
所述计算单元基于所述BIM信息存储单元存储的三维模型信息计算火情蔓延的趋势和逃生路线，所述控制单元依据所述计算单元呈现的结果控制所述标识牌、警报装置和灾情应急装置启动工作。
2.根据权利要求1所述的基于BIM的消防逃生系统，所述标识牌包括高透光的壳体以及绘制于壳体上的标识标志，其特征在于，所述标识牌还包括控制电路和LED灯，所述控制电路连接所述LED灯，所述控制电路与所述LED灯均位于所述标识牌壳体的顶部，所述LED灯包括绿色LED灯和红色LED灯，所述LED灯由所述控制电路控制启用，所述控制电路接收所述控制单元的控制指令，所述标识牌设置于各安全通道的出入口，不同位置的所述标识牌对应有唯一序号码。
3.根据权利要求1所述的基于BIM的消防逃生系统，其特征在于，所述警报装置包括警报器和自动报警器，所述警报器布置于建筑物各楼层用于发出警报音，所述自动报警器安装于所述处理中心所在的控制室，用于第一时间发出火灾报警信息。
4.根据权利要求1所述的基于BIM的消防逃生系统，其特征在于，所述灾情应急装置为消防喷淋系统，所述消防喷淋系统由所述控制单元控制启闭，所述消防喷淋系统中各楼层中各室内单独控制。
5.根据权利要求1所述的基于BIM的消防逃生系统，其特征在于，所述火灾探测器和烟雾传感器设置于建筑物各楼层中各室内，所述火灾探测器包括点型火灾探测器和线型火灾探测器。
6.根据权利要求1所述的基于BIM的消防逃生系统，其特征在于，所述处理中心还包括信息录入单元，所述信息录入单元与所述BIM信息存储单元连接，所述信息录入单元用于补录所述三维模型信息。
7.根据权利要求1所述的基于BIM的消防逃生系统，其特征在于，所述处理中心还包括显示装置，所述显示装置与所述BIM信息存储单元连接，用于实时显示所述BIM信息存储单元中的三维模型信息，所述显示装置还与所述计算单元连接，用于显示所述计算单元计算获取的逃生路线。
8.基于BIM的消防逃生路线计算因素确认方法，所述消防逃生路线计算因素确认方法应用于权利要求1-7中任一项中所述的消防逃生系统，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，通过火灾探测器以及烟雾传感器确定火情发生位置；
步骤2，将火情发生位置信息录入所述BIM信息存储单元存储的三维模型信息中；
步骤3，所述计算单元读取所述BIM信息存储单元中存储的三维模型信息，根据火情发生位置、易燃建材使用位置信息以及通风情况综合计算评估火情蔓延趋势；
步骤4，判断标识牌是否全部处于工作状态，如果有标识牌未工作，则进入下一步骤，否则进入步骤8；
步骤5，确定未工作标识牌的序号码，根据序号码确认标识牌的安装位置；
步骤6，判断标识牌在火情发生前是否能正常工作，如果能正常工作，则进入下一步，否则进入步骤8；
步骤7，将未工作标识牌信息录入所述BIM信息存储单元存储的三维模型信息中；
步骤8，所述计算单元读取所述BIM信息存储单元中存储的三维模型信息，综合多个计算因素信息，计算逃生路线。
9.根据权利要求8所述的消防逃生路线计算因素确认方法，其特征在于，所述计算因素包括火情蔓延趋势和标识牌工作状态信息。
10.根据权利要求8所述的消防逃生路线计算因素确认方法，其特征在于，所述逃生路线上的所述标识牌的绿色LED灯常亮，非逃生路线上的所述标识牌的红色LED灯常亮。
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