CN112836878A - 一种基于bim技术的应急疏散方法及装置 - Google Patents

一种基于bim技术的应急疏散方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于BIM技术的应急疏散方法及装置，该基于BIM技术的应急疏散方法通过构建三维建筑信息模型。将实际设备和三维建筑信息模型进行结合，得到险情实际情况，通过物联网(实际设备)和三维模型(三维建筑信息模型)的结合，以使消防人员能够从全局实时知晓险情，使得消防人员能够在短时间内为逃生人员提供最佳疏散方案，从而提高了逃生人员的疏散效率。针对各种紧急情况模拟逃生人员逃生路线，生成应急预案，以使消防人员能够精确为逃生人员提供最佳疏散方案，使得逃生人员能够顺利逃生，从而提高了逃生人员的生还几率；根据险情实际情况和应急预案，对逃生人员进行应急疏散，使得逃生人员能够避开险情发生地点，从而提高逃生人员的安全性。

Description

一种基于BIM技术的应急疏散方法及装置
技术领域
本发明涉及消防技术领域，特别涉及一种基于BIM技术的应急疏散方法及装置。
背景技术
目前的商业综合体通常采用传统的物联网应用，在紧急情况下，通过广播的方式对逃生人员进行疏散，但是在紧急情况下，逃生人员容易发生慌乱，导致逃生人员无法听从广播的指挥，从而造成逃生人员堵塞、踩踏等事件，不利于险情的管控。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于BIM技术的应急疏散方法及装置，旨在解决现有技术中应急疏散方法，在紧急情况下，逃生人员容易发生慌乱，导致逃生人员无法听从广播的指挥，从而造成逃生人员堵塞、踩踏等事件，不利于险情管控的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种基于BIM技术的应急疏散方法，包括：
构建三维建筑信息模型；
将实际设备和所述三维建筑信息模型进行结合，得到险情实际情况；
针对各种紧急情况模拟逃生人员逃生路线，生成应急预案；
根据所述险情实际情况和所述应急预案，对逃生人员进行应急疏散。
优选地，构建三维建筑信息模型包括：
根据建筑图纸构建初始的三维建筑信息模型；
将虚拟设备添加到所述初始的三维建筑信息模型对应的位置上，得到最终的三维建筑信息模型，其中，所述虚拟设备对应所述实际设备。
优选地，根据建筑图纸构建初始的三维建筑信息模型包括：
根据建筑竣工图纸一比一还原生成初始的三维建筑信息模型。
优选地，将实际设备和所述三维建筑信息模型进行结合，得到险情实际情况包括：
响应消防人员对所述虚拟设备的操作；
接收所述虚拟设备对应的实际设备采集的实时数据；
根据所述实时数据确定险情实际情况。
优选地，所述险情实际情况包括以下任意之一：建筑物内的逃生人员数量、异物占道情况、险情发生地点以及险情等级。
优选地，所述险情等级的判断标准为：
当发生火灾时，通过火情的蔓延速度及火情的温度确定火情的等级；
当发生水情时，通过水情的蔓延速度和/或上涨速度确定水情的等级；
当发生塌方时，通过塌方体积、面积和塌陷速度确定塌方的等级；
当发生空气污染时，通过空气的污染指数、污染面积和扩散速度确定空气污染的等级。
优选地，根据所述险情实际情况和所述应急预案，对逃生人员进行应急疏散包括：
接收逃生人员在建筑物中的位置信息；
根据所述位置信息、所述险情实际情况以及所述应急预案，得到逃生人员对应地最佳疏散方案；
将所述最佳疏散方案和所述险情实际情况发送给对应地逃生人员，从而对逃生人员进行应急疏散。
本发明提供的另一技术方案为：
一种基于BIM技术的应急疏散装置，包括：
构建模块：用于构建三维建筑信息模型；
结合模块：用于将实际设备和所述三维建筑信息模型进行结合，得到险情实际情况；
生成模块：用于针对各种紧急情况模拟逃生人员逃生路线，生成应急预案；
应急模块：用于根据所述险情实际情况和所述应急预案，对逃生人员进行应急疏散。
优选地，所述构建模块具体包括：
根据建筑图纸构建初始的三维建筑信息模型；
将虚拟设备添加到所述初始的三维建筑信息模型对应的位置上，得到最终的三维建筑信息模型，其中，所述虚拟设备对应所述实际设备。
优选地，所述结合模块具体包括：
响应消防人员对所述虚拟设备的操作；
接收所述虚拟设备对应的实际设备采集的实时数据；
根据所述实时数据确定险情实际情况。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本申请的基于BIM技术的应急疏散方法及装置，通过构建三维建筑信息模型，能够为消防人员提供三维可视化场景。将实际设备和所述三维建筑信息模型进行结合，得到险情实际情况，通过物联网(实际设备)和三维模型(三维建筑信息模型)的结合，以使消防人员能够从全局实时知晓险情，使得消防人员能够在短时间内为逃生人员提供最佳疏散方案，从而提高了逃生人员的疏散效率。针对各种紧急情况模拟逃生人员逃生路线，生成应急预案，以使消防人员能够精确为逃生人员提供最佳疏散方案，使得逃生人员能够顺利逃生，从而提高了逃生人员的生还几率；根据所述险情实际情况和所述应急预案，对逃生人员进行应急疏散，使得逃生人员能够避开险情发生地点，从而提高逃生人员的安全性。
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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1是根据本发明的一个实施例的基于BIM技术的应急疏散方法的应用环境图；
图2是根据本发明的一个实施例的基于BIM技术的应急疏散方法的流程图；
图3是根据本发明的一个实施例的建模步骤的流程图；
图4是根据本发明的一个实施例的结合步骤的流程图；
图5是根据本发明的一个实施例的应急步骤的流程图；
图6是根据本发明的一个实施例的基于BIM技术的应急疏散装置的结构框图；
图7是根据本发明的一个实施例的计算机设备的结构框图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅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作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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中的“和/或”包括三个方案，以A和/或B为例，包括A技术方案、B技术方案，以及A和B同时满足的技术方案；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1所示，在一个实施例中，提供了一种应急疏散管理平台，所述基于BIM技术的应急疏散方法应用于所述应急疏散管理平台。所述应急疏散管理平台包括终端110和服务器120。终端110和服务器120通过网络连接。终端110具体可以是移动终端，移动终端具体可以是手机、平板电脑以及笔记本电脑中的至少一种。服务器120可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
如图2所示，在一个实施例中，提供了一种基于BIM技术的应急疏散方法，基于BIM技术的应急疏散方法具体包括以下步骤：
S100，构建三维建筑信息模型。
如图3所示，S101，根据建筑图纸构建初始的三维建筑信息模型。
在本实施例中，根据建筑竣工图纸一比一还原生成初始的三维建筑信息模型。
具体地，采用Revit软件，根据建筑竣工图纸一比一还原生成初始的三维建筑信息模型。
在现有技术中，通过点云数据构建的三维建筑信息模型无法附加建筑物属性，导致消防人员无法根据三维建筑信息模型判断险情的发展趋势，从而容易造成人员伤亡。并且在大型商场中，为了给客户提供更好地视觉效果体验，商场的外表面都是经过处理的，比如，在楼梯间通过遮盖消防栓，从而避免消防栓带来的突兀感，一旦发生火情，消防人员无法及时找到消防栓，导致火情无法及时得到控制，从而造成不必要的人员伤亡。
S102，将虚拟设备和建筑物属性添加到所述初始的三维建筑信息模型对应的位置上，得到最终的三维建筑信息模型，其中，所述虚拟设备对应所述实际设备。通过建筑物属性和三维建筑信息模型的结合，使得消防人员能够根据建筑物属性判断险情的发展趋势，因此能够为逃生人员提供最佳疏散方案，使得逃生人员能够顺利逃生，从而提高了逃生人员的生还几率。并且通过虚拟设备和三维建筑信息模型的结合，使得消防人员能够快速找到被遮盖的消防栓，以使消防人员能够及时对火情进行灭火，使得火情能够得到及时的控制，从而提高了逃生人员的安全性。
在本实施例中，建筑物属性包括但不限于混凝土的材料、生产厂家、生产日期等。虚拟设备包括但不限于安防设备和水电设备等。安防设备包括摄像头、温度传感器、水位传感器、加速度传感器、倾斜传感器以及空气质量传感器等。
在一个实施例中，将三维建筑信息模型经过轻量化处理后导入应急疏散管理平台。
具体地，通过轻量化引擎对三维建筑信息模型进行轻量化处理，以使三维建筑信息模型能够在硬件条件较差的设备上运行，从而提高了基于BIM技术的应急疏散方法的适用性。
S200，将实际设备和所述三维建筑信息模型进行结合，得到险情实际情况。
如图4所示，S201，响应消防人员对所述虚拟设备的操作。
S202，接收所述虚拟设备对应的实际设备采集的实时数据。
具体地，假如商场的第二层发生火情，消防人员需要知晓第二层的火情，此时，消防人员只需点击三维建筑信息模型对应第二层的摄像头即可，第二层的摄像头就会将采集的数据发送给应急疏散管理平台，通过应急疏散管理平台就可以查看商场第二层的火情。假如消防人员需要调节商场第四层摄像头的角度，只需调节三维建筑信息模型中对应第四层的摄像头的角度即可。通过实际设备能够将采集的数据发送到应急疏散管理平台，应急疏散管理平台通过三维建筑信息模型能够控制实际设备，从而实现双向控制。
S203，根据所述实时数据确定险情实际情况。
所述险情实际情况包括以下任意之一：建筑物内的逃生人员数量、异物占道情况、险情发生地点以及险情等级。
具体地，通过摄像头能够检测逃生人员数量和异物占道情况，通过各个传感器能够检测险情发生地点。
所述险情等级的判断标准为：
当发生火灾时，通过火情的蔓延速度及火情的温度确定火情的等级；
当发生水情时，通过水情的蔓延速度和/或上涨速度确定水情的等级；
当发生塌方时，通过塌方体积、面积和塌陷速度确定塌方的等级；
当发生空气污染时，通过空气的污染指数、污染面积和扩散速度确定空气污染的等级。
S300，针对各种紧急情况模拟逃生人员逃生路线，生成应急预案。
具体地，采用Pathfinder软件，针对各种紧急情况模拟逃生人员逃生路线，生成应急预案。
可以了解，Pathfinder软件是一个以人物为基础的模拟器，通过定义人员的各种参数(人员数量、行走速度以及距离出口的距离)来模拟逃生过程中各自独特的逃生路径和逃生时间。Pathfinder软件还可以模拟灾难条件下人员的疏散路径，不同区域人员的疏散时间。
举例说明，假如商场有六层，现在第四层发生火情，此时，四层以下的逃生人员只需逃到第一层即可脱险，但是第五层和第六层的逃生人员需要根据逃生通道的情况进行相应的逃生，如果第四层的逃生通道已经被大火切断，此时，第五层的逃生人员逃到第六层是最佳疏散方案，从而提高逃生人员的生还几率。
S400，根据所述险情实际情况和所述应急预案，对逃生人员进行应急疏散。
如图5所示，S401，接收逃生人员在建筑物中的位置信息。
具体地，应急疏散管理平台接收逃生人员在建筑物中的位置信息有以下几种情况，第一种情况：逃生人员在进入建筑物时通过终端已经登陆应急疏散管理平台，终端会将当前逃生人员的位置信息发送给应急疏散管理平台。第二种情况：逃生人员在进入建筑物时通过终端连接建筑物提供的WiFi，应急疏散管理平台通过WiFi可以确定逃生人员当前的位置信息。
S402，根据所述位置信息、所述险情实际情况以及所述应急预案，得到逃生人员对应地最佳疏散方案。
举例说明，假如商场有六层，现在第四层发生火灾，此时，四层以下的逃生人员只需逃到第一层即可逃生，如果第四层的逃生通道已经被大火切断，此时，第五层的逃生人员逃到第六层是最佳疏散方案，因此，应急疏散管理平台会将现在第四层已经发生火灾，你现在正处于第三层，你现在可以通过消防通道逃生到第一层即可脱险的最佳疏散方案发送给第三层的逃生人员。应急疏散管理平台会将现在第四层已经发生火灾，你现在正处于第五层，你现在可以通过消防通道逃生到第六层等待进一步救援的最佳疏散方案发送给第五层的逃生人员。
在一个实施例中，发送最佳疏散方案给未疏散成功的逃生人员。
具体地，通过摄像头或者逃生人员通过终端发送给应急疏散管理平台的位置信息确定未疏散成功的逃生人员，并将最佳疏散方案发送给未疏散成功的逃生人员，从而提高逃生人员的生还几率。
S403，将所述最佳疏散方案和所述险情实际情况发送给对应地逃生人员，从而对逃生人员进行应急疏散。
本申请的基于BIM技术的应急疏散方法，通过构建三维建筑信息模型，能够为消防人员提供三维可视化场景。将实际设备和所述三维建筑信息模型进行结合，得到险情实际情况，通过物联网(实际设备)和三维模型(三维建筑信息模型)的结合，以使消防人员能够从全局实时知晓险情，使得消防人员能够在短时间内为逃生人员提供最佳疏散方案，从而提高了逃生人员的疏散效率。针对各种紧急情况模拟逃生人员逃生路线，生成应急预案，以使消防人员能够精确为逃生人员提供最佳疏散方案，使得逃生人员能够顺利逃生，从而提高了逃生人员的生还几率；根据所述险情实际情况和所述应急预案，对逃生人员进行应急疏散，使得逃生人员能够避开险情发生地点，从而提高逃生人员的安全性。
如图6所示，在一个实施例中，提供一种基于BIM技术的应急疏散装置10，该基于BIM技术的应急疏散装置10具体包括以下内容：构建模块11、结合模块12、生成模块13以及应急模块14。
构建模块11：用于构建三维建筑信息模型。
结合模块12：用于将实际设备和所述三维建筑信息模型进行结合，得到险情实际情况；
生成模块13：用于针对各种紧急情况模拟逃生人员逃生路线，生成应急预案。
应急模块14：用于根据所述险情实际情况和所述应急预案，对逃生人员进行应急疏散。
需要说明的，本发明实施例的基于BIM技术的应急疏散装置10的具体实现过程与基于BIM技术的应急疏散方法部分相同，具体可参见方法部分实施例，此处不再赘述。
如图7所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现基于BIM技术的应急疏散方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行基于BIM技术的应急疏散方法。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，本申请提供的基于BIM技术的应急疏散装置10可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图7所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成该基于BIM技术的应急疏散装置10的各个程序模块，比如，图6所示的构建模块11、结合模块12、生成模块13以及应急模块14。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本申请各个实施例的基于BIM技术的应急疏散方法中的步骤。
例如，图7所示的计算机设备可以通过如图6所示的基于BIM技术的应急疏散装置10中的构建模块11构建三维建筑信息模型。图7所示的计算机设备可以通过如图6所示的基于BIM技术的应急疏散装置10中的结合模块12将实际设备和所述三维建筑信息模型进行结合，得到险情实际情况。图7所示的计算机设备可以通过如图6所示的基于BIM技术的应急疏散装置10中的生成模块13针对各种紧急情况模拟逃生人员逃生路线，生成应急预案。图7所示的计算机设备可以通过如图6所示的基于BIM技术的应急疏散装置10中的应急模块14根据所述险情实际情况和所述应急预案，对逃生人员进行应急疏散。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述基于BIM技术的应急疏散方法的步骤。此处基于BIM技术的应急疏散方法的步骤可以是上述各个实施例的基于BIM技术的应急疏散方法中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述基于BIM技术的应急疏散方法的步骤。此处基于BIM技术的应急疏散方法的步骤可以是上述各个实施例的基于BIM技术的应急疏散方法中的步骤。
集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于BIM技术的应急疏散方法，其特征在于，包括：
构建三维建筑信息模型；
将实际设备和所述三维建筑信息模型进行结合，得到险情实际情况；
针对各种紧急情况模拟逃生人员逃生路线，生成应急预案；
根据所述险情实际情况和所述应急预案，对逃生人员进行应急疏散。
2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的应急疏散方法，其特征在于，构建三维建筑信息模型包括：
根据建筑图纸构建初始的三维建筑信息模型；
将虚拟设备和建筑物属性添加到所述初始的三维建筑信息模型对应的位置上，得到最终的三维建筑信息模型，其中，所述虚拟设备对应所述实际设备。
3.根据权利要求2所述的基于BIM技术的应急疏散方法，其特征在于，根据建筑图纸构建初始的三维建筑信息模型包括：
根据建筑竣工图纸一比一还原生成初始的三维建筑信息模型。
4.根据权利要求2所述的基于BIM技术的应急疏散方法，其特征在于，将实际设备和所述三维建筑信息模型进行结合，得到险情实际情况包括：
响应消防人员对所述虚拟设备的操作；
接收所述虚拟设备对应的实际设备采集的实时数据；
根据所述实时数据确定险情实际情况。
5.根据权利要求1所述的基于BIM技术的应急疏散方法，其特征在于，所述险情实际情况包括以下任意之一：建筑物内的逃生人员数量、异物占道情况、险情发生地点以及险情等级。
6.根据权利要求5所述的基于BIM技术的应急疏散方法，其特征在于，所述险情等级的判断标准为：
当发生火灾时，通过火情的蔓延速度及火情的温度确定火情的等级；
当发生水情时，通过水情的蔓延速度和/或上涨速度确定水情的等级；
当发生塌方时，通过塌方体积、面积和塌陷速度确定塌方的等级；
当发生空气污染时，通过空气的污染指数、污染面积和扩散速度确定空气污染的等级。
7.根据权利要求5所述的基于BIM技术的应急疏散方法，其特征在于，根据所述险情实际情况和所述应急预案，包括：
接收逃生人员在建筑物中的位置信息；
根据所述位置信息、所述险情实际情况以及所述应急预案，得到最佳疏散方案；
将所述最佳疏散方案和所述险情实际情况发送给对应地逃生人员，从而对逃生人员进行应急疏散。
8.一种基于BIM技术的应急疏散装置，其特征在于，包括：
构建模块：用于构建三维建筑信息模型；
结合模块：用于将实际设备和所述三维建筑信息模型进行结合，得到险情实际情况；
生成模块：用于针对各种紧急情况模拟逃生人员逃生路线，生成应急预案；
应急模块：用于根据所述险情实际情况和所述应急预案，对逃生人员进行应急疏散。
9.根据权利要求8所述的基于BIM技术的应急疏散装置，其特征在于，所述构建模块具体包括：
根据建筑图纸构建初始的三维建筑信息模型；
将虚拟设备添加到所述初始的三维建筑信息模型对应的位置上，得到最终的三维建筑信息模型，其中，所述虚拟设备对应所述实际设备。
10.根据权利要求9所述的基于BIM技术的应急疏散装置，其特征在于，所述结合模块具体包括：
响应消防人员对所述设备属性的操作；
接收所述虚拟设备对应的实际设备采集的实时数据；
根据所述实时数据确定险情实际情况。
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