CN112927578B - 一种地铁站通风空调火灾防控的仿真培训监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地铁站通风空调火灾防控的仿真培训监控系统，包括模型构建模块、通风空调系统控制模块、火灾逃生路线规划模块、路线控制模块、模拟火灾发生模块、仿真培训控制模块和仿真培训评分模块；通过建立地铁站建筑仿真3D模型和地铁站通风空调系统的仿真3D模型，利用仿真培训控制模块提供培训人员进行通风空调火灾防控的仿真培训操作，可以在仿真培训系统内模拟多种火灾发生状态的参数，能够提高仿真培训效果，利用火灾逃生路线规划模块对火灾逃生路线规划地图中每一条逃生通道路线进行备选路线规划，多路线的设置可以提高通风空调火灾防控的安全性，同时仿真培训不影响地铁站的正常运作，能够节约通风空调火灾防控培训的成本消耗。

Description

一种地铁站通风空调火灾防控的仿真培训监控系统
技术领域
本发明涉及地铁站以及地下空间空调系统监控技术领域，尤其涉及一种地铁站通风空调火灾防控的仿真培训监控系统。
背景技术
地铁是狭长的地下建筑，除了各车站出入口、送排风口与外界相通外，基本上与外界隔绝，地铁在运行过程中会产生大量的热量被带入车站，地层具有蓄热作用，随着运营的时间增加，地铁系统内部的温度会逐年升高，人群的密集流动使得空气混浊，正是由于地铁具有这些特点，所以地铁需要环境控制系统来确保地铁内有适宜的温度、湿度并提供一定的舒适性条件；
随着社会的发展和科技的进步，地铁站的通风空调系统越来越智能化，但是高度智能化就造成目前通风空调系统的组成结构越来越复杂，而这些复杂的通风空调系统的组成结构会给火灾防控带来较大的影响；目前的火灾防控培训大多数还采用的实地实操式的培训手段，这种方式存在的弊端就是会影响地铁站的正常工作，且培训过程的培训参数控制具有单一性，导致培训效果不够好，且成本消耗较多；因此，本发明提出一种地铁站通风空调火灾防控的仿真培训监控系统，以解决现有技术中的不足之处。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种地铁站通风空调火灾防控的仿真培训监控系统，通过建立地铁站建筑仿真3D模型和地铁站通风空调系统的仿真3D模型，并利用仿真培训控制模块提供培训人员进行通风空调火灾防控的仿真培训操作，采用仿真培训的方式就可以很好地解决实地实操式培训的弊端，可以在仿真培训系统内模拟多种火灾发生状态的参数，因而可以提高仿真培训效果。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种地铁站通风空调火灾防控的仿真培训监控系统，包括模型构建模块、通风空调系统控制模块、火灾逃生路线规划模块、路线控制模块、模拟火灾发生模块、仿真培训控制模块和仿真培训评分模块；
所述模型构建模块用于建立地铁站建筑仿真3D模型和地铁站通风空调系统的仿真3D模型，并将地铁站通风空调系统的仿真3D模型映射至地铁站建筑仿真3D模型中；
所述通风空调系统控制模块用于对地铁站通风空调系统的仿真3D模型中的所有管道节点增设虚拟管道节点控制器；
所述火灾逃生路线规划模块用于对火灾逃生路线规划地图中每一条逃生通道路线进行备选路线规划，然后将获得的最优备选路线重新映射到火灾逃生路线规划地图中，最后得到新的地铁站建筑仿真3D模型；
所述路线控制模块用于在新的地铁站建筑仿真3D模型中，对新的火灾逃生路线规划地图的中的所有逃生路线中增加虚拟路线控制器，所述虚拟路线控制器用于控制逃生路线的通断状态；
所述模拟火灾发生模块用于随机在地铁站通风空调系统的仿真3D模型中进行模拟火灾发生事件，形成虚拟起火点，并对虚拟起火点进行参数控制；
所述仿真培训控制模块用于提供给参加火灾防控的培训人员进行通风空调火灾防控的仿真培训操作；
所述仿真培训评分模块用于提供给培训老师对参加火灾防控的培训人员的仿真培训操作进行评分。
进一步改进在于：所述模型构建模块将地铁站通风空调系统的仿真3D模型映射至地铁站建筑仿真3D模型中后，还包括将地铁站通风空调系统的仿真3D模型在地铁站建筑仿真3D模型进行第一颜色凸显。
进一步改进在于：所述火灾逃生路线规划模块形成火灾逃生路线规划地图后还包括将火灾逃生路线规划地图中的逃生通道路线进行第二颜色凸显和路线编号。
进一步改进在于：所述火灾逃生路线规划模块得到新的地铁站建筑仿真3D模型的过程为：所述火灾逃生路线规划模块用于将地铁站建筑仿真3D模型中已经规划好的逃生通道路线进行提取，形成火灾逃生路线规划地图，并对火灾逃生路线规划地图中每一条逃生通道路线进行备选路线规划，让每一条逃生通道路线至少具备一条最优备选路线，然后将获得的最优备选路线重新映射到火灾逃生路线规划地图中，得到新的灾逃生路线规划地图，最后将新的火灾逃生路线规划地图映射至地铁站建筑仿真3D模型中，得到新的地铁站建筑仿真3D模型，其中，所述火灾逃生路线规划模块将获得的最优备选路线重新映射到火灾逃生路线规划地图中时，还包括对最优备选路线进行第三颜色凸显。
进一步改进在于：所述火灾逃生路线规划模块将获得的最优备选路线重新映射到火灾逃生路线规划地图中时，还包括对最优备选路线进行第三颜色凸显。
进一步改进在于：所述模拟火灾发生模块对虚拟起火点进行参数控制时，具体包括在地铁站通风空调系统的仿真3D模型中控制虚拟起火点的火势大小、控制虚拟起火点的风向变化以及控制虚拟起火点火势蔓延路径。
进一步改进在于：所述参加火灾防控的培训人员在仿真培训控制模块中进行通风空调火灾防控的仿真培训操作时，包括对火灾逃生路线进行选择控制，参加火灾防控的培训人员根据虚拟起火点的所有参数，在新的地铁站建筑仿真3D模型中分析出最合理的逃生路线，并利用虚拟路线控制器控制该逃生路线的通断状态。
进一步改进在于：所述参加火灾防控的培训人员在仿真培训控制模块中进行通风空调火灾防控的仿真培训操作时，还包括对地铁站消防系统进行控制，参加火灾防控的培训人员在对虚拟起火点对消防设施进行虚拟控制，具体为控制虚拟起火点消防设施的工作状态。
进一步改进在于：所述参加火灾防控的培训人员在仿真培训控制模块中进行通风空调火灾防控的仿真培训操作时，还包括对对地铁站通风空调系统进行控制，根据虚拟起火点的所有参数，利用虚拟管道节点控制器合理对通风空调系统的各节点进行通断控制。
本发明的有益效果为：本发明系统通过建立地铁站建筑仿真3D模型和地铁站通风空调系统的仿真3D模型，并利用仿真培训控制模块提供培训人员进行通风空调火灾防控的仿真培训操作，采用仿真培训的方式就可以很好地解决实地实操式培训的弊端，可以在仿真培训系统内模拟多种火灾发生状态的参数，因而可以提高仿真培训效果，通过利用火灾逃生路线规划模块对火灾逃生路线规划地图中每一条逃生通道路线进行备选路线规划，让每一条逃生通道路线至少具备一条最优备选路线，多路线的设置可以提高通风空调火灾防控的安全性，同时仿真培训不影响地铁站的正常运作，能够节约通风空调火灾防控培训的成本消耗。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
根据图1所示，本实施例提出一种地铁站通风空调火灾防控的仿真培训监控系统，包括模型构建模块、通风空调系统控制模块、火灾逃生路线规划模块、路线控制模块、模拟火灾发生模块、仿真培训控制模块和仿真培训评分模块；
所述模型构建模块用于建立地铁站建筑仿真3D模型和地铁站通风空调系统的仿真3D模型，并将地铁站通风空调系统的仿真3D模型映射至地铁站建筑仿真3D模型中；
所述通风空调系统控制模块用于对地铁站通风空调系统的仿真3D模型中的所有管道节点增设虚拟管道节点控制器；
所述火灾逃生路线规划模块用于对火灾逃生路线规划地图中每一条逃生通道路线进行备选路线规划，然后将获得的最优备选路线重新映射到火灾逃生路线规划地图中，最后得到新的地铁站建筑仿真3D模型；
所述路线控制模块用于在新的地铁站建筑仿真3D模型中，对新的火灾逃生路线规划地图的中的所有逃生路线中增加虚拟路线控制器，所述虚拟路线控制器用于控制逃生路线的通断状态；
所述模拟火灾发生模块用于随机在地铁站通风空调系统的仿真3D模型中进行模拟火灾发生事件，形成虚拟起火点，并对虚拟起火点进行参数控制；
所述仿真培训控制模块用于提供给参加火灾防控的培训人员进行通风空调火灾防控的仿真培训操作；
所述仿真培训评分模块用于提供给培训老师对参加火灾防控的培训人员的仿真培训操作进行评分。
所述模型构建模块将地铁站通风空调系统的仿真3D模型映射至地铁站建筑仿真3D模型中后，还包括将地铁站通风空调系统的仿真3D模型在地铁站建筑仿真3D模型进行第一颜色凸显。
所述火灾逃生路线规划模块形成火灾逃生路线规划地图后还包括将火灾逃生路线规划地图中的逃生通道路线进行第二颜色凸显和路线编号。
所述火灾逃生路线规划模块得到新的地铁站建筑仿真3D模型的过程为：所述火灾逃生路线规划模块用于将地铁站建筑仿真3D模型中已经规划好的逃生通道路线进行提取，形成火灾逃生路线规划地图，并对火灾逃生路线规划地图中每一条逃生通道路线进行备选路线规划，让每一条逃生通道路线至少具备一条最优备选路线，然后将获得的最优备选路线重新映射到火灾逃生路线规划地图中，得到新的灾逃生路线规划地图，最后将新的火灾逃生路线规划地图映射至地铁站建筑仿真3D模型中，得到新的地铁站建筑仿真3D模型，其中，所述火灾逃生路线规划模块将获得的最优备选路线重新映射到火灾逃生路线规划地图中时，还包括对最优备选路线进行第三颜色凸显，通过进行颜色凸显，可以便于参加火灾防控的培训人员快速识别出仿真培训监控系统中的不同路线，有利于提高仿真培训效率。
所述模拟火灾发生模块对虚拟起火点进行参数控制时，具体包括在地铁站通风空调系统的仿真3D模型中控制虚拟起火点的火势大小、控制虚拟起火点的风向变化以及控制虚拟起火点火势蔓延路径。
所述参加火灾防控的培训人员在仿真培训控制模块中进行通风空调火灾防控的仿真培训操作时，包括对火灾逃生路线进行选择控制，参加火灾防控的培训人员根据虚拟起火点的所有参数，在新的地铁站建筑仿真3D模型中分析出最合理的逃生路线，并利用虚拟路线控制器控制该逃生路线的通断状态。
所述参加火灾防控的培训人员在仿真培训控制模块中进行通风空调火灾防控的仿真培训操作时，还包括对地铁站消防系统进行控制，参加火灾防控的培训人员在对虚拟起火点对消防设施进行虚拟控制，具体为控制虚拟起火点消防设施的工作状态。
所述参加火灾防控的培训人员在仿真培训控制模块中进行通风空调火灾防控的仿真培训操作时，还包括对对地铁站通风空调系统进行控制，根据虚拟起火点的所有参数，利用虚拟管道节点控制器合理对通风空调系统的各节点进行通断控制。
本发明系统通过建立地铁站建筑仿真3D模型和地铁站通风空调系统的仿真3D模型，并利用仿真培训控制模块提供培训人员进行通风空调火灾防控的仿真培训操作，采用仿真培训的方式就可以很好地解决实地实操式培训的弊端，可以在仿真培训系统内模拟多种火灾发生状态的参数，因而可以提高仿真培训效果，通过利用火灾逃生路线规划模块对火灾逃生路线规划地图中每一条逃生通道路线进行备选路线规划，让每一条逃生通道路线至少具备一条最优备选路线，多路线的设置可以提高通风空调火灾防控的安全性，同时仿真培训不影响地铁站的正常运作，能够节约通风空调火灾防控培训的成本消耗。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种地铁站通风空调火灾防控的仿真培训监控系统，其特征在于：包括模型构建模块、通风空调系统控制模块、火灾逃生路线规划模块、路线控制模块、模拟火灾发生模块、仿真培训控制模块和仿真培训评分模块；
所述模型构建模块用于建立地铁站建筑仿真3D模型和地铁站通风空调系统的仿真3D模型，并将地铁站通风空调系统的仿真3D模型映射至地铁站建筑仿真3D模型中；
所述通风空调系统控制模块用于对地铁站通风空调系统的仿真3D模型中的所有管道节点增设虚拟管道节点控制器；
所述火灾逃生路线规划模块用于对火灾逃生路线规划地图中每一条逃生通道路线进行备选路线规划，然后将获得的最优备选路线重新映射到火灾逃生路线规划地图中，最后得到新的地铁站建筑仿真3D模型；
其中，所述火灾逃生路线规划模块得到新的地铁站建筑仿真3D模型的过程为：所述火灾逃生路线规划模块用于将地铁站建筑仿真3D模型中已经规划好的逃生通道路线进行提取，形成火灾逃生路线规划地图，并对火灾逃生路线规划地图中每一条逃生通道路线进行备选路线规划，让每一条逃生通道路线至少具备一条最优备选路线，然后将获得的最优备选路线重新映射到火灾逃生路线规划地图中，得到新的灾逃生路线规划地图，最后将新的火灾逃生路线规划地图映射至地铁站建筑仿真3D模型中，得到新的地铁站建筑仿真3D模型，其中，所述火灾逃生路线规划模块将获得的最优备选路线重新映射到火灾逃生路线规划地图中时，还包括对最优备选路线进行第三颜色凸显；
所述路线控制模块用于在新的地铁站建筑仿真3D模型中，对新的火灾逃生路线规划地图的中的所有逃生路线中增加虚拟路线控制器，所述虚拟路线控制器用于控制逃生路线的通断状态；
所述模拟火灾发生模块用于随机在地铁站通风空调系统的仿真3D模型中进行模拟火灾发生事件，形成虚拟起火点，并对虚拟起火点进行参数控制；
所述仿真培训控制模块用于提供给参加火灾防控的培训人员进行通风空调火灾防控的仿真培训操作；
所述仿真培训评分模块用于提供给培训老师对参加火灾防控的培训人员的仿真培训操作进行评分；
其中，所述模型构建模块将地铁站通风空调系统的仿真3D模型映射至地铁站建筑仿真3D模型中后，还包括将地铁站通风空调系统的仿真3D模型在地铁站建筑仿真3D模型进行第一颜色凸显；
其中，所述参加火灾防控的培训人员在仿真培训控制模块中进行通风空调火灾防控的仿真培训操作时，包括对火灾逃生路线进行选择控制，参加火灾防控的培训人员根据虚拟起火点的所有参数，在新的地铁站建筑仿真3D模型中分析出最合理的逃生路线，并利用虚拟路线控制器控制该逃生路线的通断状态。
2.根据权利要求1所述的一种地铁站通风空调火灾防控的仿真培训监控系统，其特征在于：所述火灾逃生路线规划模块形成火灾逃生路线规划地图后还包括将火灾逃生路线规划地图中的逃生通道路线进行第二颜色凸显和路线编号。
3.根据权利要求1所述的一种地铁站通风空调火灾防控的仿真培训监控系统，其特征在于：所述模拟火灾发生模块对虚拟起火点进行参数控制时，具体包括在地铁站通风空调系统的仿真3D模型中控制虚拟起火点的火势大小、控制虚拟起火点的风向变化以及控制虚拟起火点火势蔓延路径。
4.根据权利要求1所述的一种地铁站通风空调火灾防控的仿真培训监控系统，其特征在于：所述参加火灾防控的培训人员在仿真培训控制模块中进行通风空调火灾防控的仿真培训操作时，还包括对地铁站消防系统进行控制，参加火灾防控的培训人员在对虚拟起火点对消防设施进行虚拟控制，具体为控制虚拟起火点消防设施的工作状态。
5.根据权利要求1所述的一种地铁站通风空调火灾防控的仿真培训监控系统，其特征在于：所述参加火灾防控的培训人员在仿真培训控制模块中进行通风空调火灾防控的仿真培训操作时，还包括对对地铁站通风空调系统进行控制，根据虚拟起火点的所有参数，利用虚拟管道节点控制器合理对通风空调系统的各节点进行通断控制。
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