CN114913662A - 一种基于区块链技术的应急可视化安全监管系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链技术的应急可视化安全监管系统，涉及数据可视化技术领域。采集模块采集目标楼栋的消防信息发送给区块链模块；区块链模块根据消防信息和目标BIM模型生成应急可视化图像，进而规划目标逃生路线，向目标逃生路线上的警告模块发送进行警告显示的控制指令，向消防指挥模块发送应急可视化图像；消防指挥模块根据应急可视化图像确定出警方案。通过区块链技术预先存储目标BIM模型，并根据目标BIM模型与采集模块实时传送的消防信息生成应急可视化图像，一方面通过警告模块可以为目标楼栋内的人员提示目标逃生路线，另一方面可以为消防员提供实时的火场信息，达到快速、高效实施消灾、减灾、防灾的目的。

Description

一种基于区块链技术的应急可视化安全监管系统

技术领域

本发明涉及数据可视化技术领域，具体涉及一种基于区块链技术的应急可视化安全监管系统。

背景技术

现在城市中大型、集中的建筑物比比皆是，由于这类建筑物结构复杂、人员分布密集，发生结构性火灾的危害巨大。

在火灾发生时，一方面，人们会由于心理因素产生难以避免的慌乱，从而造成混乱的逃生局面，这不仅会耽误逃生时间，还很可能造成更大的人员伤亡和财产损失。另一方面，消防员第一时间无法得到应急事发地的详细资源信息分布，也就不能第一时间了解火灾的原因和建筑物结构，进入火场进行灭火救援。无法满足对应急事件的消灾、减灾、防灾等快速、高效实施。

发明内容

本发明的目的就在于解决上述背景技术的问题，而提出一种基于区块链技术的应急可视化安全监管系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

本发明实施例提供了一种基于区块链技术的应急可视化安全监管系统，包括：区块链模块、采集模块、警告模块、消防指挥模块；所述采集模块和所述警告模块部署于目标楼栋内的多个预设位置；

所述采集模块，用于按照预设周期采集所述目标楼栋的消防信息发送给区块链模块；所述消防信息用于判断所述目标楼栋火灾的位置和危险等级；

所述区块链模块，用于根据所述消防信息和预先存储的所述目标楼栋的目标BIM模型生成应急可视化图像，根据所述应急可视化图像规划目标逃生路线，向所述目标逃生路线上的警告模块发送进行警告显示的控制指令，向所述消防指挥模块发送所述应急可视化图像；

所述消防指挥模块，用于根据所述应急可视化图像确定所述目标楼栋火灾的位置和火灾等级，确定出警方案。

可选地，所述采集模块包括火焰传感器、温度传感器、烟雾传感器和一氧化碳传感器；所述消防信息包括所述采集模块的设备编号、火焰信息、温度信息、烟雾信息和一氧化碳信息。

可选地，所述区块链模块包括应急可视化模块和数据库；

所述数据库，用于保存目标区域内的所有楼栋的BIM模型；每一BIM模型包括对应楼栋部署的所述采集模块和所述警告模块的设备编号和位置信息；

所述应急可视化模块，用于根据所述消防信息在所述数据库中调用所述目标BIM模型，将所述消防信息添加到所述目标BIM模型中，并在所述目标BIM模型中生成可视化的危险区域，得到所述应急可视化图像。

可选地，所述应急可视化图像包括火场可视化图像、温度可视化图像、烟雾可视化图像和一氧化碳可视化图像；各类型的可视化图像通过颜色进行区分。

可选地，所述数据库还保存有目标区域内的所有楼栋的消防资源信息；所述消防资源信息为楼栋内及楼栋周边的消防设施的类型和位置；

所述区块链模块，还用于向所述消防指挥模块发送所述目标楼栋的目标消防资源信息；

所述消防指挥模块，还用于根据所述应急可视化图像、所述出警方案和所述目标消防资源信息确定灭火救援方案。

可选地，每一类型的可视化图像中的危险程度通过颜色的明度进行区分；

所述应急可视化模块，具体用于根据所述消防信息确定当前着火点，依据与所述当前着火点的距离，划分危险等级，生成所述火场可视化图像；根据所述消防信息确定所述目标楼栋各区域的温度，依据温度划分危险等级，生成所述温度可视化图像；根据所述消防信息确定所述目标楼栋各区域的烟雾浓度，依据烟雾浓度划分危险等级，生成所述烟雾可视化图像；根据所述消防信息确定所述目标楼栋各区域的一氧化碳浓度，依据一氧化碳浓度划分危险等级，生成所述一氧化碳可视化图像。

可选地，所述应急可视化模块，具体用于将所述火场可视化图像、所述温度可视化图像、所述烟雾可视化图像和所述一氧化碳可视化图像重叠，计算多条逃生路线的危险值：

其中，将逃生路线按照单位长度分为

段，

、

、

和

分别为在所述火场 可视化图像、所述温度可视化图像、所述烟雾可视化图像和所述一氧化碳可视化图像中第

段对应的危险等级，

、

、

和

均大于0，且分别为所述火场可视化图像、所述温度可视化 图像、所述烟雾可视化图像和所述一氧化碳可视化图像对应的权重；将危险值最小的逃生 路线作为所述目标逃生路线。

可选地，所述消防指挥模块，具体用于根据所述应急可视化图像包括火场可视化 图像、温度可视化图像、烟雾可视化图像和一氧化碳可视化图像分别计算火场覆盖面积

、 高温覆盖面积

、浓烟覆盖面积

和一氧化碳覆盖面积

；

计算所述目标楼栋的火灾等级：

其中，

、

和

均大于0，且分别为高温、浓烟和一氧化碳对火灾的影响权重，

为 消防队到所述目标楼栋的距离；

根据所述火灾等级确定出警人数和出警设备，得到出警方案。

可选地，所述区块链模块，具体用于根据目标BIM模型保存的所述警告模块的设备编号和位置信息，确定所述目标逃生路线上的所述警告模块对应的设备编号，向所述警告模块发送控制指令。

本发明实施例提供了一种基于区块链技术的应急可视化安全监管系统，包括：区块链模块、采集模块、警告模块、消防指挥模块；采集模块和警告模块部署于目标楼栋内的多个预设位置；采集模块，用于按照预设周期采集目标楼栋的消防信息发送给区块链模块；消防信息用于判断目标楼栋火灾的位置和危险等级；区块链模块，用于根据消防信息和预先存储的目标楼栋的目标BIM模型生成应急可视化图像，根据应急可视化图像规划目标逃生路线，向目标逃生路线上的警告模块发送进行警告显示的控制指令，向消防指挥模块发送应急可视化图像；消防指挥模块，用于根据应急可视化图像确定目标楼栋火灾的位置和火灾等级，确定出警方案。通过区块链技术预先存储目标BIM模型，并根据目标BIM模型与采集模块实时传送的消防信息生成应急可视化图像，一方面通过警告模块可以为目标楼栋内的人员提示目标逃生路线，另一方面可以为消防员提供实时的火场信息，达到快速、高效实施消灾、减灾、防灾的目的。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明实施例提供的一种基于区块链技术的应急可视化安全监管系统的系统框图。

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它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种基于区块链技术的应急可视化安全监管系统。参见图1，图1为本发明实施例提供的一种基于区块链技术的应急可视化安全监管系统的系统框图。该系统包括：区块链模块、采集模块（采集模块一和采集模块二）、警告模块（警告模块一、警告模块二和警告模块三）、消防指挥模块；采集模块和警告模块部署于目标楼栋内的多个预设位置。本发明实施例仅以包含两个采集模块和三个警告模块为例进行说明，但实际情况并不限于此。

采集模块，用于按照预设周期采集目标楼栋的消防信息发送给区块链模块；消防信息用于判断目标楼栋火灾的位置和危险等级；

区块链模块，用于根据消防信息和预先存储的目标楼栋的目标BIM模型生成应急可视化图像，根据应急可视化图像规划目标逃生路线，向目标逃生路线上的警告模块发送进行警告显示的控制指令，向消防指挥模块发送应急可视化图像；

消防指挥模块，用于根据应急可视化图像确定目标楼栋火灾的位置和火灾等级，确定出警方案。

基于本发明实施例提供的一种基于区块链技术的应急可视化安全监管系统，通过区块链技术预先存储目标BIM模型，并根据目标BIM模型与采集模块实时传送的消防信息生成应急可视化图像，一方面通过警告模块可以为目标楼栋内的人员提示目标逃生路线，另一方面可以为消防员提供实时的火场信息，达到快速、高效实施消灾、减灾、防灾的目的。

一种实现方式中，警告模块可以是LED显示矩阵，当区块链模块确定了目标逃生路线后，可以向目标逃生路线上的警告模块发送控制指令，警告模块可以显示警告信息，例如逃生方向的指示、通道通过是否安全等等。

一种实现方式中，应急可视化图可以包括目标楼栋的位置信息，消防指挥模块可以确定目标楼栋的位置和目标楼栋内火灾的具体位置和火灾等级。即可根据上述信息确定最近的消防队出警，并确定出警人数和所需设备。

在一个实施例中，采集模块包括火焰传感器、温度传感器、烟雾传感器和一氧化碳传感器；消防信息包括采集模块的设备编号、火焰信息、温度信息、烟雾信息和一氧化碳信息。

一种实现方式中，火焰传感器、温度传感器、烟雾传感器和一氧化碳传感器可以集成于同一检测设备中，或者可以单独进行部署。通过采集模块的各种传感器可以采集火场有用的信息，例如，着火范围、火场及周边温度、烟雾和一氧化碳覆盖情况，为人员逃生和消防救灾提供数据依据，提高人员逃生和消防救灾的效率，减小火灾造成的人员及财产损失。

在一个实施例中，区块链模块包括应急可视化模块和数据库；

数据库，用于保存目标区域内的所有楼栋的BIM模型；每一BIM模型包括对应楼栋部署的采集模块和警告模块的设备编号和位置信息；

应急可视化模块，用于根据消防信息在数据库中调用目标BIM模型，将消防信息添加到目标BIM模型中，并在目标BIM模型中生成可视化的危险区域，得到应急可视化图像。

一种实现方式中，区块链模块可以对目标区域内的所有楼栋的消防情况进行监测。当接收到采集模块发送的消防信息，可以根据消防信息确定出现火灾情况的目标楼栋，进而从数据库中调用目标BIM模型。

在一个实施例中，应急可视化图像包括火场可视化图像、温度可视化图像、烟雾可视化图像和一氧化碳可视化图像；各类型的可视化图像通过颜色进行区分。

在一个实施例中，数据库还保存有目标区域内的所有楼栋的消防资源信息；消防资源信息为楼栋内及楼栋周边的消防设施的类型和位置；

区块链模块，还用于向消防指挥模块发送目标楼栋的目标消防资源信息；

消防指挥模块，还用于根据应急可视化图像、出警方案和目标消防资源信息确定灭火救援方案。

在一个实施例中，每一类型的可视化图像中的危险程度通过颜色的明度进行区分；

应急可视化模块，具体用于根据消防信息确定当前着火点，依据与当前着火点的距离划分危险等级，生成火场可视化图像；根据消防信息确定目标楼栋各区域的温度，依据温度划分危险等级，生成温度可视化图像；根据消防信息确定目标楼栋各区域的烟雾浓度，依据烟雾浓度划分危险等级，生成烟雾可视化图像；根据消防信息确定目标楼栋各区域的一氧化碳浓度，依据一氧化碳浓度划分危险等级，生成一氧化碳可视化图像。

一种实现方式中，距离当前着火点越近危险等级越高，距离当前着火点3米以内火势即可造成人员伤亡，距离当前着火点3-10米火势可能造成人员受伤，10-20依然有受到波及的风险。根据与当前着火点的距离即可划分四个危险等级。

当火场温度达到66℃时，人将难以忍受，人体的最高生存温度为131℃，当温度达到140℃时，人类只能暂时存活，根据温度即可划分四个危险等级。

发生火灾时，产生的大量烟雾会使人员迷失方向并阻止他们成功逃生，火灾现场的能见度对建筑物内的人员至关重要。火灾现场初期的可视距离约为20m～30m，在火灾的生长期，可见距离为3 m，消防员和居住者必须在黑暗中工作，当火势充分发展，可见距离小于1m时，火场完全被浓烟填满，能见度接近于零。依据烟雾浓度即可划分四个危险等级。

一种实现方式中，可视化图像中的危险程度通过颜色的明度进行区分，例如，危险等级越高明度越低。

当空气内的一氧化碳浓度水平较低，低于1000ppm时，人体会出现痉挛和恶心，当达到1600ppm时，人会在20分钟内头晕，并在2小时内死亡，当它达到3200ppm时，人将在30分钟内死亡，当达到12800ppm时，人会在2分钟内死亡。依据一氧化碳浓度即可划分五个危险等级。

在一个实施例中，应急可视化模块，具体用于将火场可视化图像、温度可视化图像、烟雾可视化图像和一氧化碳可视化图像重叠，计算多条逃生路线的危险值：

（1）

其中，将逃生路线按照单位长度分为

段，

、

、

和

分别为在火场可视化 图像、温度可视化图像、烟雾可视化图像和一氧化碳可视化图像中第

段对应的危险等级，

、

、

和

均大于0，且分别为火场可视化图像、温度可视化图像、烟雾可视化图像和一氧 化碳可视化图像对应的权重；将危险值最小的逃生路线作为目标逃生路线。

在一个实施例中，若逃生路线出现最高的危险等级，即该逃生路线会经过距离当前着火点3米以内、或者温度达到140℃、或者可见距离小于1m、或者一氧化碳浓度12800ppm的地方，即使该逃生路线的危险值最小也需要剔除该逃生路线，不能使用该逃生路线作为目标逃生路线，以免造成人员伤亡。

在一个实施例中，消防指挥模块，具体用于根据应急可视化图像包括火场可视化 图像、温度可视化图像、烟雾可视化图像和一氧化碳可视化图像分别计算火场覆盖面积

、 高温覆盖面积

、浓烟覆盖面积

和一氧化碳覆盖面积

；

计算目标楼栋的火灾等级：

（2）

其中，

、

和

均大于0，且分别为高温、浓烟和一氧化碳对火灾的影响权重，

为 消防队到所述目标楼栋的距离；

根据火灾等级确定出警人数和出警设备，得到出警方案。

在一个实施例中，区块链模块，具体用于根据目标BIM模型保存的警告模块的设备编号和位置信息，确定目标逃生路线上的警告模块对应的设备编号，向警告模块发送控制指令。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种基于区块链技术的应急可视化安全监管系统，其特征在于，包括：区块链模块、采集模块、警告模块、消防指挥模块；所述采集模块和所述警告模块部署于目标楼栋内的多个预设位置；

所述采集模块，用于按照预设周期采集所述目标楼栋的消防信息发送给区块链模块；所述消防信息用于判断所述目标楼栋火灾的位置和危险等级；

所述区块链模块，用于根据所述消防信息和预先存储的所述目标楼栋的目标BIM模型生成应急可视化图像，根据所述应急可视化图像规划目标逃生路线，向所述目标逃生路线上的警告模块发送进行警告显示的控制指令，向所述消防指挥模块发送所述应急可视化图像；

所述消防指挥模块，用于根据所述应急可视化图像确定所述目标楼栋火灾的位置和火灾等级，确定出警方案。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的应急可视化安全监管系统，其特征在于，所述采集模块包括火焰传感器、温度传感器、烟雾传感器和一氧化碳传感器；所述消防信息包括所述采集模块的设备编号、火焰信息、温度信息、烟雾信息和一氧化碳信息。

3.根据权利要求2所述的一种基于区块链技术的应急可视化安全监管系统，其特征在于，所述区块链模块包括应急可视化模块和数据库；

所述数据库，用于保存目标区域内的所有楼栋的BIM模型；每一BIM模型包括对应楼栋部署的所述采集模块和所述警告模块的设备编号和位置信息；

所述应急可视化模块，用于根据所述消防信息在所述数据库中调用所述目标BIM模型，将所述消防信息添加到所述目标BIM模型中，并在所述目标BIM模型中生成可视化的危险区域，得到所述应急可视化图像。

4.根据权利要求3所述的一种基于区块链技术的应急可视化安全监管系统，其特征在于，所述应急可视化图像包括火场可视化图像、温度可视化图像、烟雾可视化图像和一氧化碳可视化图像；各类型的可视化图像通过颜色进行区分。

5.根据权利要求4所述的一种基于区块链技术的应急可视化安全监管系统，其特征在于，所述数据库还保存有目标区域内的所有楼栋的消防资源信息；所述消防资源信息为楼栋内及楼栋周边的消防设施的类型和位置；

所述区块链模块，还用于向所述消防指挥模块发送所述目标楼栋的目标消防资源信息；

所述消防指挥模块，还用于根据所述应急可视化图像、所述出警方案和所述目标消防资源信息确定灭火救援方案。

6.根据权利要求4所述的一种基于区块链技术的应急可视化安全监管系统，其特征在于，每一类型的可视化图像中的危险程度通过颜色的明度进行区分；

所述应急可视化模块，具体用于根据所述消防信息确定当前着火点，依据与所述当前着火点的距离，划分危险等级，生成所述火场可视化图像；根据所述消防信息确定所述目标楼栋各区域的温度，依据温度划分危险等级，生成所述温度可视化图像；根据所述消防信息确定所述目标楼栋各区域的烟雾浓度，依据烟雾浓度划分危险等级，生成所述烟雾可视化图像；根据所述消防信息确定所述目标楼栋各区域的一氧化碳浓度，依据一氧化碳浓度划分危险等级，生成所述一氧化碳可视化图像。

7.根据权利要求6所述的一种基于区块链技术的应急可视化安全监管系统，其特征在于，所述应急可视化模块，具体用于将所述火场可视化图像、所述温度可视化图像、所述烟雾可视化图像和所述一氧化碳可视化图像重叠，计算多条逃生路线的危险值：

其中，将逃生路线按照单位长度分为

段，

、

、

和

分别为在所述火场可视化 图像、所述温度可视化图像、所述烟雾可视化图像和所述一氧化碳可视化图像中第

段对 应的危险等级，

、

、

和

均大于0，且分别为所述火场可视化图像、所述温度可视化图像、 所述烟雾可视化图像和所述一氧化碳可视化图像对应的权重；将危险值最小的逃生路线作 为所述目标逃生路线。

8.根据权利要求4所述的一种基于区块链技术的应急可视化安全监管系统，其特征在 于，所述消防指挥模块，具体用于根据所述应急可视化图像包括火场可视化图像、温度可视 化图像、烟雾可视化图像和一氧化碳可视化图像分别计算火场覆盖面积

、高温覆盖面积

、浓烟覆盖面积

和一氧化碳覆盖面积

；

计算所述目标楼栋的火灾等级：

其中，

、

和

均大于0，且分别为高温、浓烟和一氧化碳对火灾的影响权重，

为消防队 到所述目标楼栋的距离；

根据所述火灾等级确定出警人数和出警设备，得到出警方案。

9.根据权利要求3所述的一种基于区块链技术的应急可视化安全监管系统，其特征在于，所述区块链模块，具体用于根据目标BIM模型保存的所述警告模块的设备编号和位置信息，确定所述目标逃生路线上的所述警告模块对应的设备编号，向所述警告模块发送控制指令。

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