CN111337028A - 一种在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法，包括以下步骤：对建筑三维可视化建模，并融入电子地图；在建筑内设置多个火灾报警终端，并将其位置输入电子地图中；发生火警时，服务器接收火灾报警终端的报警信息，并获取执行报警动作的火灾报警终端的位置信息；服务器处理数据，通知消防管理人员确认火灾信息，同时确认火点与建筑内人员位置信息；服务器规划并实时更新逃生和救援路径；将路径发送到相关人员移动设备，实时动态指引；保障火灾警情上报与精准定位的同时，能够获得人员信息，并对人员疏散进行精确指引，同时做到了人员疏散及灭火指引智能化、火点及周边的信息的可视化，为高大地化这类建筑人员的安全疏散提供了保障。

Description

一种在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法及系统
技术领域
本发明涉及技术领域，更具体地说，涉及一种在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法及系统。
背景技术
现有的室内消防系统利用传感器技术、视频识别及红外监测等技术在火灾监控及预警方面已经趋于完善；利用自动化控制技术在发现火警时启动消防联动装置进行自主灭火已经有了成熟应用。但在人防联动与应急疏散方面还存在许多不足，特别是在复杂建筑内的灭火指挥与人员疏导方面缺乏信息化支持，表现在：一是消防信息不完整，当发生警情时不能直观的看到火点建筑结构图以及火点周边消防设施信息，无法第一时间精准安排人员到位并进行有效消防资源投放；二是发生火灾时，无法得到建筑内人员的相关信息，对人员缺乏精准的疏散诱导，当警笛与语音播放时，造成人员慌乱、逃生拥堵、甚至踩踏等行为，影响逃生效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法，还提供了一种在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
构造一种在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法，包括以下步骤：
第一步：对建筑三维可视化建模，并融入电子地图；
第二步：在建筑内设置多个火灾报警终端，并将其位置输入电子地图中；
第三步：发生火警时，服务器接收火灾报警终端的报警信息，并获取执行报警动作的火灾报警终端的位置信息；
第四步：服务器处理数据，通知消防管理人员确认火灾信息，同时确认火点与建筑内人员位置信息；
第五步：服务器叠加建筑信息，规划逃生和救援路径，并根据火灾发展、烟雾监测数据及人员位置变化实时更新路径规划；
第六步：服务器将逃生路径和救援路径发送到相关人员移动设备，开启导航模式，实时动态指引。
本发明所述的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法，其中，还包括方法：建筑内的人员的移动设备安装适用软件并进行身份设置，身份设置包括消防管理人员和一般人员，用以室内定位及接收信息。
本发明所述的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法，其中，所述第二步还包括方法：火灾报警终端上设置第一通讯模块和第二通讯模块，所述第一通讯模块用于与服务器进行连接通讯，所述第二通讯模块用于通讯连接建筑内人员移动设备。
本发明所述的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法，其中，所述第二通讯模还用于并利用软件定位算法获取所连接移动设备的位置。
本发明所述的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法，其中，所述第四步包括方法：服务器处理报警数据，通知管理人员，进行火警识别和确认，若排除火灾，则放弃后续操作，上报服务器；若确认发生火灾，则立即锁定火点位置，定点扫描周边人员位置信息，在电子地图上自动显示火点以及人员位置信息。
本发明所述的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法，其中，所述服务器锁定火点位置后，发送信号至发出警报的所述火灾报警终端，依靠所述火灾报警终端上的软件定位算法定点与其连接的移动设备位置，进而实现扫描周边人员位置信息。
本发明所述的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法，其中，所述第五步中路径的规划方法为：将建筑内楼层、通道、楼梯信息进行空间分析，将火点位置信息、相关人员位置信息、逃生通道、防火门的GIS信息进行地统计学分析，完成数据提取、分析、路径拟合、寻找最优路径。
一种在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的系统，根据上述的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法，其中，包括服务器、火警上报模块、火点定位模块、人员定位模块、路径规划模块、路径传送模块；
所述火警上报模块，用于通过网络将火警信息上传至所述服务器；
所述火点定位模块，用于通过与建筑信息库、所述火警上报模块交互，确认着火地点并上传至所述服务器；
所述人员定位模块，用于通过精准室内位置识别引擎，定位移动人员携带的智能终端的位置，并与所述火点定位模块交互确认火点周边人员位置信息；
所述服务器，具有数字化建模模块，用于获取建筑的外观和内部结构，构建三维模型，以及根据建筑内着火点以及人员实际位置在三维模型中进行位置标示并将信息发送至所述路径规划模块；
所述路径规划模块，用于将建筑内楼层、通道、楼梯信息进行空间分析，将火点位置信息、相关人员位置信息、逃生通道、防火门的GIS信息进行地统计学分析，完成数据提取、分析、路径拟合、寻找最优路径；
所述路径传送模块，用于将灭火路径传送至建筑物内网及消防管理人员移动智能终端，将逃生路径传送至建筑内所有人员移动智能终端。
本发明所述的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的系统，其中，还包括人员管理模块，所述人员管理模块用于在系统内设置人员信息，并利用软件进行移动设备定位、接收警情通知及路径规划。
本发明所述的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的系统，其中，还包括无线网络；所述火警上报模块的数据输出端连接所述火点定位模块的数据输入端，所述火点定位模块的数据输出端连接所述路径规划模块的数据输入端，所述路径规划模块的数据输出端连接所述路径传送模块的数据输入端；所述火警上报模块与所述路径传送模块连接所述无线网络；所述火点定位模块和所述路径规划模块连接所述服务器。
本发明的有益效果在于：在复杂建筑体内，在保障火灾警情上报与精准定位的同时，能够间接获得人员相关信息，并对人员疏散进行精确指引，同时做到了将环境、事件、人物、设备纳入信息化系统，实现了人员疏散及灭火指引智能化、火点及周边的信息的可视化，为高大地化这类建筑人员的安全疏散提供了保障。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，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他附图：
图1是本发明较佳实施例的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法流程图；
图2是本发明较佳实施例的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的系统原理框图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明较佳实施例的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法，如图1所示，包括以下步骤：
S01：对建筑三维可视化建模，并融入电子地图；
S02：在建筑内设置多个火灾报警终端，并将其位置输入电子地图中；
S03：发生火警时，服务器接收火灾报警终端的报警信息，并获取执行报警动作的火灾报警终端的位置信息；
S04：服务器处理数据，通知消防管理人员确认火灾信息，同时确认火点与建筑内人员位置信息；
S05：服务器叠加建筑信息，规划逃生和救援路径，并根据火灾发展、烟雾监测数据及人员位置变化实时更新路径规划；
S06：服务器将逃生路径和救援路径发送到相关人员移动设备，开启导航模式，实时动态指引；
在复杂建筑体内，在保障火灾警情上报与精准定位的同时，能够间接获得人员相关信息，并对人员疏散进行精确指引，同时做到了将环境、事件、人物、设备纳入信息化系统，实现了人员疏散及灭火指引智能化、火点及周边的信息的可视化，为高大地化这类建筑人员的安全疏散提供了保障；
优选的，还包括方法：建筑内的人员的移动设备安装适用软件并进行身份设置，身份设置包括消防管理人员和一般人员，用以室内定位及接收信息。
优选的，第二步还包括方法：火灾报警终端上设置第一通讯模块和第二通讯模块，第一通讯模块为NB-IoT或LORA用于与服务器进行连接通讯；第二通讯模块为蓝牙或WIFI无线发射模块用来组建室内局域网，用于通讯连接建筑内人员移动设备，第二通讯模还用于并利用现有的软件定位算法获取所连接移动设备的位置；通过该种方式，火灾报警终端不仅作为一个报警器，同时还兼顾有间接人员定位以及定位信息上传的功能；
较佳的，报警信息包括火警发现时间、发现终端机设备ID、名称和地址。
优选的，第四步包括方法：服务器处理报警数据，通知管理人员，进行火警识别和确认，若排除火灾，则放弃后续操作，上报服务器；若确认发生火灾，则立即锁定火点位置，定点扫描周边人员位置信息，在电子地图上自动显示火点以及人员位置信息；通过该种方式，能够确保不会出现误报，并在确警后快速反应。
优选的，服务器锁定火点位置后，发送信号至发出警报的火灾报警终端，依靠火灾报警终端上的软件定位算法定点与其连接的移动设备位置，进而实现扫描周边人员位置信息。
优选的，第五步中路径的规划方法为：将建筑内楼层、通道、楼梯信息进行空间分析，将火点位置信息、相关人员位置信息、逃生通道、防火门的GIS信息进行地统计学分析，完成数据提取、分析、路径拟合、寻找最优路径；
服务器叠加建筑体三位信息库，基于火灾级别、路径信息、楼梯、防火门、无烟区域进行地统计学分析，根据路径起点和终点，进行路径规划，同时将距离、防火门、通道宽度、通道高度、通道内的烟雾浓度信息等列为权重因子，将每段路径得分相加后，算出分值最高路径作为最优路径，可参考的公式为
Figure BDA0002432723130000071
其中1～n为起点到终点规划中的路段数，A1为该路段基础评分值，M1为该路段一个权重值，N1为该路段标准权重值，K1为这个权重值的权重系数，如M1-N1＜0则该路径不得分，无该路段规划结果；例如，A1是某个道路基础值，宽5米高5米的通道加入是5分，那么3米通道宽度可能是2分。
一种在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的系统，根据上述的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法，如图2所示，包括服务器1、火警上报模块2、火点定位模块3、人员定位模块4、路径规划模块5、路径传送模块6；
火警上报模块2，用于通过(优选采用NB-IoT)网络将火警信息上传至服务器；
火点定位模块3，用于通过与建筑信息库、火警上报模块交互，确认着火地点并上传至服务器；
人员定位模块4，用于通过精准室内位置识别引擎(优选采用ELBS)，定位移动人员携带的智能终端的位置，并与火点定位模块交互确认火点周边人员位置信息；
服务器1，具有数字化建模模块，基于GIS及3D建模技术，获取建筑的外观和内部结构，构建三维模型建筑内的消防设施设置为POI(Position of Interest)数据，根据建筑内着火点以及人员实际位置在三维模型中进行位置标示并将信息发送至路径规划模块；
路径规划模块5，用于将建筑内楼层、通道、楼梯信息进行空间分析，将火点位置信息、相关人员位置信息、逃生通道、防火门的GIS信息进行地统计学分析，完成数据提取、分析、路径拟合、寻找最优路径；
路径传送模块6，用于将灭火路径传送至建筑物内网及消防管理人员移动智能终端，将逃生路径传送至建筑内所有人员移动智能终端；
将建筑内结构进行三维呈现，将消防设施数字化展示在三维建模体内，通过带有无线功能的火灾报警终端作为信标，组成室内覆盖网络，定位移动智能设备，在发生火情时可以起到火灾点定位、管理消防人员灭火指引、建筑内人员定位与疏散指引的作用；
在复杂建筑体内，在保障火灾警情上报与精准定位的同时，能够间接获得人员相关信息，并对人员疏散进行精确指引，同时做到了将环境、事件、人物、设备纳入信息化系统，实现了人员疏散及灭火指引智能化、火点及周边的信息的可视化，为高大地化这类建筑人员的安全疏散提供了保障。
优选的，还包括人员管理模块，人员管理模块用于在系统内设置人员信息，并利用软件进行移动设备定位、接收警情通知及路径规划。
优选的，还包括无线网络7；火警上报模块的数据输出端连接火点定位模块的数据输入端，火点定位模块的数据输出端连接路径规划模块的数据输入端，路径规划模块的数据输出端连接路径传送模块的数据输入端；火警上报模块与路径传送模块连接无线网络；火点定位模块和路径规划模块连接服务器。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：对建筑三维可视化建模，并融入电子地图；
第二步：在建筑内设置多个火灾报警终端，并将其位置输入电子地图中；
第三步：发生火警时，服务器接收火灾报警终端的报警信息，并获取执行报警动作的火灾报警终端的位置信息；
第四步：服务器处理数据，通知消防管理人员确认火灾信息，同时确认火点与建筑内人员位置信息；
第五步：服务器叠加建筑信息，规划逃生和救援路径，并根据火灾发展、烟雾监测数据及人员位置变化实时更新路径规划；
第六步：服务器将逃生路径和救援路径发送到相关人员移动设备，开启导航模式，实时动态指引。
2.根据权利要求1所述的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法，其特征在于，还包括方法：建筑内的人员的移动设备安装适用软件并进行身份设置，身份设置包括消防管理人员和一般人员，用以室内定位及接收信息。
3.根据权利要求1所述的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法，其特征在于，所述第二步还包括方法：火灾报警终端上设置第一通讯模块和第二通讯模块，所述第一通讯模块用于与服务器进行连接通讯，所述第二通讯模块用于通讯连接建筑内人员移动设备。
4.根据权利要求3所述的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法，其特征在于，所述第二通讯模还用于并利用软件定位算法获取所连接移动设备的位置。
5.根据权利要求1-4任一所述的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法，其特征在于，所述第四步包括方法：服务器处理报警数据，通知管理人员，进行火警识别和确认，若排除火灾，则放弃后续操作，上报服务器；若确认发生火灾，则立即锁定火点位置，定点扫描周边人员位置信息，在电子地图上自动显示火点以及人员位置信息。
6.根据权利要求5所述的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法，其特征在于，所述服务器锁定火点位置后，发送信号至发出警报的所述火灾报警终端，依靠所述火灾报警终端上的软件定位算法定点与其连接的移动设备位置，进而实现扫描周边人员位置信息。
7.根据权利要求1-4任一所述的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法，其特征在于，所述第五步中路径的规划方法为：将建筑内楼层、通道、楼梯信息进行空间分析，将火点位置信息、相关人员位置信息、逃生通道、防火门的GIS信息进行地统计学分析，完成数据提取、分析、路径拟合、寻找最优路径。
8.一种在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的系统，根据权利要求1-7任一所述的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的方法，其特征在于，包括服务器、火警上报模块、火点定位模块、人员定位模块、路径规划模块、路径传送模块；
所述火警上报模块，用于通过网络将火警信息上传至所述服务器；
所述火点定位模块，用于通过与建筑信息库、所述火警上报模块交互，确认着火地点并上传至所述服务器；
所述人员定位模块，用于通过精准室内位置识别引擎，定位移动人员携带的智能终端的位置，并与所述火点定位模块交互确认火点周边人员位置信息；
所述服务器，具有数字化建模模块，用于获取建筑的外观和内部结构，构建三维模型，以及根据建筑内着火点以及人员实际位置在三维模型中进行位置标示并将信息发送至所述路径规划模块；
所述路径规划模块，用于将建筑内楼层、通道、楼梯信息进行空间分析，将火点位置信息、相关人员位置信息、逃生通道、防火门的GIS信息进行地统计学分析，完成数据提取、分析、路径拟合、寻找最优路径；
所述路径传送模块，用于将灭火路径传送至建筑物内网及消防管理人员移动智能终端，将逃生路径传送至建筑内所有人员移动智能终端。
9.根据权利要求7所述的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的系统，其特征在于，还包括人员管理模块，所述人员管理模块用于在系统内设置人员信息，并利用软件进行移动设备定位、接收警情通知及路径规划。
10.根据权利要求7所述的在复杂建筑体内的灭火指引及人员疏散的系统其特征在于，还包括无线网络；所述火警上报模块的数据输出端连接所述火点定位模块的数据输入端，所述火点定位模块的数据输出端连接所述路径规划模块的数据输入端，所述路径规划模块的数据输出端连接所述路径传送模块的数据输入端；所述火警上报模块与所述路径传送模块连接所述无线网络；所述火点定位模块和所述路径规划模块连接所述服务器。
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