CN115564099A - 一种楼宇消防应急逃生引导方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents
一种楼宇消防应急逃生引导方法、系统、装置及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115564099A CN115564099A CN202211143618.4A CN202211143618A CN115564099A CN 115564099 A CN115564099 A CN 115564099A CN 202211143618 A CN202211143618 A CN 202211143618A CN 115564099 A CN115564099 A CN 115564099A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- determining
- fire
- area
- dimensional space
- nodes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 27
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 19
- 239000003016 pheromone Substances 0.000 claims description 17
- 230000006870 function Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 241000257303 Hymenoptera Species 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 206010000369 Accident Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000019637 foraging behavior Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
- G06Q10/047—Optimisation of routes or paths, e.g. travelling salesman problem
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
- G06N3/00—Computing arrangements based on biological models
- G06N3/004—Artificial life, i.e. computing arrangements simulating life
- G06N3/006—Artificial life, i.e. computing arrangements simulating life based on simulated virtual individual or collective life forms, e.g. social simulations or particle swarm optimisation [PSO]
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F13/00—Illuminated signs; Luminous advertising
- G09F13/20—Illuminated signs; Luminous advertising with luminescent surfaces or parts
- G09F13/22—Illuminated signs; Luminous advertising with luminescent surfaces or parts electroluminescent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Economics (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Marketing (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Emergency Lowering Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种楼宇消防应急逃生引导方法、系统、装置及存储介质，方法包括：获取目标楼宇各个区域的火灾探测数据，根据火灾探测数据确定火灾发生区域、通行障碍区域以及可通行区域；获取目标楼宇的三维空间模型，确定三维空间模型的疏散终点、待疏散节点、障碍节点以及可通行节点；通过Dijstra算法对三维空间模型进行三维空间路径规划，得到多个备选最优路径，进而通过蚁群算法对备选最优路径进行二次寻优，确定全局最优路径；根据全局最优路径确定对应区域的多个应急逃生指示灯，并通过多个应急逃生指示灯进行逃生引导。本发明提高了人员疏散和应急逃生的效率及安全性，可广泛应用于消防安全技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及消防安全技术领域，尤其是一种楼宇消防应急逃生引导方法、系统、装置及存储介质。
背景技术
火灾发生后如何安全迅速疏散现人员，已成为国内外公共安全领域的研究热点。在大型和复杂的建筑物中，一般难以给室内人员提供直观的建筑布局，而且现场的信息也不足以让受灾人员在需要紧急疏散时做出快速和适当的决策。从大量的火灾事故可以看出，火灾发生后烟雾、黑暗以及陌生的环境导致了受灾人员处于恐慌状态下从而不能正确地选择逃生路径，另一方面，从众心理导致人们倾向于人多的地方逃生，导致了拥堵、踩踏现象。
有效的消防安全疏散标识可以帮助受灾人员选择科学的逃生路径及应急出口，从而提高整体疏散效率。目前，安全疏散标识大多是静态、独立、预先设置在固定路径位置上，缺乏灵活性，并不能保证指向的安全出口一定就是安全的，例如，在通往安全出口的路径中有隐患或某个安全出口本身就不安全，如此的引导是无效，甚至是危险的。而室内火灾逃生问题的关键在于如何为疏散人员提供可靠的逃生路径，即实现火灾情景下的应急逃生路径引导。需要注意的是，在火灾情景下最短的路径未必是最优的路径，对于疏散问题而言最安全可靠的路径才是最优解，所以在路径规划中，首要的因素应该是安全，其次才是路径的总长度。此外，现有技术中通常是通过人工进行人员疏散和逃生指引，不仅需要耗费较多人力，而且效率低下，往往无法顾及到所有人员，且容易引起人员恐慌，不利于应急逃生。
发明内容
本发明的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明实施例的一个目的在于提供一种楼宇消防应急逃生引导方法，该方法提高了人员疏散和应急逃生的效率以及安全性。
本发明实施例的另一个目的在于提供一种楼宇消防应急逃生引导系统。
为了达到上述技术目的，本发明实施例所采取的技术方案包括：
第一方面，本发明实施例提供了一种楼宇消防应急逃生引导方法，包括以下步骤：
获取目标楼宇各个区域的火灾探测数据，根据所述火灾探测数据确定火灾发生区域、通行障碍区域以及可通行区域；
获取所述目标楼宇的三维空间模型，根据所述目标楼宇的安全出口确定所述三维空间模型的疏散终点，并根据所述火灾发生区域、通行障碍区域以及可通行区域确定所述三维空间模型的待疏散节点、障碍节点以及可通行节点；
通过Dijstra算法对所述三维空间模型进行三维空间路径规划，得到多个备选最优路径，进而通过蚁群算法对所述备选最优路径进行二次寻优，确定全局最优路径；
根据所述全局最优路径确定对应区域的多个应急逃生指示灯，并通过多个所述应急逃生指示灯进行逃生引导。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述获取目标楼宇各个区域的火灾探测数据，根据所述火灾探测数据确定火灾发生区域、通行障碍区域以及可通行区域这一步骤，其具体包括：
通过火源探测器和烟雾探测器获取目标楼宇各个区域的火灾探测数据，并根据所述火灾探测数据判断对应区域是否存在火源或烟雾；
当存在火源，确定对应区域为火灾发生区域；
当不存在火源，且烟雾浓度大于等于预设的第一阈值，确定对应区域为通行障碍区域；
当不存在火源，且烟雾浓度小于所述第一阈值，确定对应区域为可通行区域。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述目标楼宇的安全出口确定所述三维空间模型的疏散终点，并根据所述火灾发生区域、通行障碍区域以及可通行区域确定所述三维空间模型的待疏散节点、障碍节点以及可通行节点这一步骤，其具体包括：
根据所述安全出口的位置确定所述三维空间模型的对应位置为疏散终点；
根据所述火灾发生区域的位置确定所述三维空间模型的对应位置为待疏散节点；
根据所述通行障碍区域的位置确定所述三维空间模型的对应位置为障碍节点；
根据所述可通行区域的位置确定所述三维空间模型的对应位置为可通行节点。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述通过Dijstra算法对所述三维空间模型进行三维空间路径规划，得到多个备选最优路径这一步骤，其具体包括：
根据所述待疏散节点确定第一节点集合，根据所述可通行节点和所述疏散终点确定第二节点集合；
确定所述第二节点集合中的节点与所述第一节点集合中的节点之间的多个三维空间路径，所述三维空间路径的起始点为所述第一节点集合中的节点，所述三维空间路径的目标点为所述第二节点集合中的节点，所述三维空间路径的路径点不包括所述障碍节点；
确定各所述三维空间路径的路径长度，根据路径长度最短的三维空间路径选取第二节点集合中对应的节点加入所述第一节点集合，并将加入所述第一节点集合的节点从所述第二节点集合中删除；
返回确定所述第二节点集合中的节点与所述第一节点集合中的节点之间的多个三维空间路径，直至所述第二节点集合中的节点已全部加入所述第一节点集合中；
根据各个节点加入所述第一节点集合的顺序生成第一节点序列，进而根据所述第一节点序列确定多个备选最优路径。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述通过蚁群算法对所述备选最优路径进行二次寻优，确定全局最优路径这一步骤，其具体包括：
根据所述备选最优路径确定蚁群算法的起始坐标、终点坐标以及初始信息素；
通过蚁群算法进行路径搜索，根据所述起始坐标和预设的概率选择公式确定下一搜索坐标，并进行局部信息素更新；
当到达所述终点坐标，进行全局信息素更新，输出本次迭代得到的最优路径，并将更新后的全局信息素作为下一次迭代的初始信息素；
当达到预设的迭代次数，从每次迭代得到的最优路径中选取路径长度最短的最优路径作为全局最优路径。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述全局最优路径确定对应区域的多个应急逃生指示灯，并通过多个所述应急逃生指示灯进行逃生引导这一步骤，其具体包括：
确定所述全局最优路径经过的区域的多个应急逃生指示灯；
根据所述全局最优路径调整所述应急逃生指示灯的指示方向，使得多个所述应急逃生指示灯的指示方向与所述全局最优路径的疏散方向一致。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述楼宇消防应急逃生引导方法还包括以下步骤：
确定所述全局最优路径经过的区域的多个消防设备指示灯，并通过所述消防设备指示灯指示应急消防设备的位置。
第二方面，本发明实施例提供了一种楼宇消防应急逃生引导系统，包括：
火灾探测模块，用于获取目标楼宇各个区域的火灾探测数据，根据所述火灾探测数据确定火灾发生区域、通行障碍区域以及可通行区域；
三维空间模型获取模块，用于获取所述目标楼宇的三维空间模型，根据所述目标楼宇的安全出口确定所述三维空间模型的疏散终点，并根据所述火灾发生区域、通行障碍区域以及可通行区域确定所述三维空间模型的待疏散节点、障碍节点以及可通行节点；
全局最优路径确定模块，用于通过Dijstra算法对所述三维空间模型进行三维空间路径规划，得到多个备选最优路径，进而通过蚁群算法对所述备选最优路径进行二次寻优，确定全局最优路径；
应急逃生引导模块，用于根据所述全局最优路径确定对应区域的多个应急逃生指示灯，并通过多个所述应急逃生指示灯进行逃生引导。
第三方面，本发明实施例提供了一种楼宇消防应急逃生引导装置，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行时，使得所述至少一个处理器实现上述的一种楼宇消防应急逃生引导方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行上述的一种楼宇消防应急逃生引导方法。
本发明的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到：
本发明实施例获取目标楼宇各个区域的火灾探测数据，根据火灾探测数据确定火灾发生区域、通行障碍区域以及可通行区域，再获取目标楼宇的三维空间模型，并确定三维空间模型的疏散终点、待疏散节点、障碍节点以及可通行节点，然后通过Dijstra算法对三维空间模型进行三维空间路径规划，得到多个备选最优路径，通过蚁群算法对备选最优路径进行二次寻优，确定全局最优路径，进而根据全局最优路径确定对应区域的多个应急逃生指示灯，并通过多个应急逃生指示灯进行逃生引导。本发明实施例实时采集目标楼宇各个区域的火灾探测数据，通过Dijstra算法和蚁群算法进行逃生路径规划得到全局最优路径，并根据全局最优路径动态调整对应区域的应急逃生指示灯，通过物理光路形成视觉引导，使得应急逃生路径更加直观，减轻了被困人员的心理压力，提高了人员疏散和应急逃生的效率；此外，通过目标楼宇三维空间模型中障碍节点和可通行节点的确定，提高了逃生路径规划的可靠性，从而提高了人员疏散和应急逃生的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面对本发明实施例中所需要使用的附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本发明的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员来说，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。
图1为本发明实施例提供的一种楼宇消防应急逃生引导方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例提供的一种楼宇消防应急逃生引导系统的结构框图；
图3为本发明实施例提供的一种楼宇消防应急逃生引导装置的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
在本发明的描述中，多个的含义是两个或两个以上，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
参照图1，本发明实施例提供了一种楼宇消防应急逃生引导方法，具体包括以下步骤：
S101、获取目标楼宇各个区域的火灾探测数据，根据火灾探测数据确定火灾发生区域、通行障碍区域以及可通行区域。
具体地，火灾探测数据可以是各类传感器采集的火灾相关的数据，如高温探测数据、火焰探测数据、烟雾探测数据等，根据各个区域的数据采集情况可以将各个区域划分为火灾发生区域、通行障碍区域以及可通行区域，这样在后续应急逃生路径规划时即可排除无法通行的区域。步骤S101具体包括以下步骤：
S1011、通过火源探测器和烟雾探测器获取目标楼宇各个区域的火灾探测数据，并根据火灾探测数据判断对应区域是否存在火源或烟雾；
S1012、当存在火源，确定对应区域为火灾发生区域；
S1013、当不存在火源，且烟雾浓度大于等于预设的第一阈值，确定对应区域为通行障碍区域；
S1014、当不存在火源，且烟雾浓度小于第一阈值，确定对应区域为可通行区域。
具体地，本发明实施例主要通过对火源和烟雾的探测来划分区域，当某个区域存在火源，表示该区域为火灾发生的地点，该区域即为后续需要疏散人员的区域；当某个区域不存在火源但存在烟雾，且烟雾浓度较大，表示该区域虽然还未起火，但烟雾较大无法正常通行，因此可将该区域标记为通行障碍区域；当某个区域不存在火源且烟雾浓度也较小时，即可将该区域标记为可通行区域，在后续应急逃生路径规划的过程中，可通行区域将作为可供选择的路径节点。
S102、获取目标楼宇的三维空间模型，根据目标楼宇的安全出口确定三维空间模型的疏散终点，并根据火灾发生区域、通行障碍区域以及可通行区域确定三维空间模型的待疏散节点、障碍节点以及可通行节点。
进一步作为可选的实施方式，根据目标楼宇的安全出口确定三维空间模型的疏散终点，并根据火灾发生区域、通行障碍区域以及可通行区域确定三维空间模型的待疏散节点、障碍节点以及可通行节点这一步骤，其具体包括：
A1、根据安全出口的位置确定三维空间模型的对应位置为疏散终点；
A2、根据火灾发生区域的位置确定三维空间模型的对应位置为待疏散节点；
A3、根据通行障碍区域的位置确定三维空间模型的对应位置为障碍节点；
A4、根据可通行区域的位置确定三维空间模型的对应位置为可通行节点。
S103、通过Dijstra算法对三维空间模型进行三维空间路径规划，得到多个备选最优路径，进而通过蚁群算法对备选最优路径进行二次寻优，确定全局最优路径。
具体地，由于从火源位置通向安全出口的路径往往有很多条，这时就迫切需要能够在短时间内为受困人员规划出一条安全、可靠的逃生路径。路径规划问题按照对环境信息的把握程度可划分为两大类：全局路径规划问题和局部路径规划问题。全局路径规划问题是预先已知环境的所有信息进行路径规划，其规划路径的精度取决于对已知环境获取的精度；局部路径规划问题是针对于环境信息全部未知或者部分未知，利用传感器在线实时地提取有效的真实环境特征，从而掌握环境地图信息，找到地图中障碍物的位置，最终搜索出一条最优路径。本发明实施例采用建筑物的矢量图(即三维空间模型)，且已经通过火灾探测数据确定了通行障碍区域和可通行区域，因此，本发明实施例的路径规划问题属于全局路径规划问题。三维空间路径规划用于在三维空间场景中已知起点和终点后规划出一条避开所有障碍且路径距离趋于最小的路径，本发明实施例中，通过Dijstra算法和蚁群算法生成全局最优路径，从而提高了人员疏散和应急逃生的效率。
进一步作为可选的实施方式，通过Dijstra算法对三维空间模型进行三维空间路径规划，得到多个备选最优路径这一步骤，其具体包括：
B1、根据待疏散节点确定第一节点集合，根据可通行节点和疏散终点确定第二节点集合；
B2、确定第二节点集合中的节点与第一节点集合中的节点之间的多个三维空间路径，三维空间路径的起始点为第一节点集合中的节点，三维空间路径的目标点为第二节点集合中的节点，三维空间路径的路径点不包括障碍节点；
B3、确定各三维空间路径的路径长度，根据路径长度最短的三维空间路径选取第二节点集合中对应的节点加入第一节点集合，并将加入第一节点集合的节点从第二节点集合中删除；
B4、返回确定第二节点集合中的节点与第一节点集合中的节点之间的多个三维空间路径，直至第二节点集合中的节点已全部加入第一节点集合中；
B5、根据各个节点加入第一节点集合的顺序生成第一节点序列，进而根据第一节点序列确定多个备选最优路径。
具体地，Dijkstra算法是由荷兰计算机科学家狄克斯特拉于1959年提出的，因此又叫狄克斯特拉算法，是从一个顶点到其余各顶点的最短路径算法，解决的是有权图中最短路径问题。Dijkstra算法主要特点是从起始点开始，采用贪心算法的策略，每次遍历到始点距离最近且未访问过的顶点的邻接节点，直到扩展到终点为止。
可以理解的是，当发生火灾时，人员逃生的行为和蚂蚁觅食的行为极为相似，此外，蚁群算法在解决消防逃生路径规划的问题中尤为突出并且易于和其他算法结合。但是蚁群算法初期先验信息不足易导致搜索时间过长的问题，而Dijstra算法能够弥补这一缺点，因此本发明实施例将Dijstra算法和蚁群算法进行融合，利用Dijstra算法生成次优路径，在次优路径的基础上采用蚁群算法生成最优路径。
进一步作为可选的实施方式，通过蚁群算法对备选最优路径进行二次寻优，确定全局最优路径这一步骤，其具体包括：
C1、根据备选最优路径确定蚁群算法的起始坐标、终点坐标以及初始信息素；
C2、通过蚁群算法进行路径搜索，根据起始坐标和预设的概率选择公式确定下一搜索坐标，并进行局部信息素更新；
C3、当到达终点坐标，进行全局信息素更新，输出本次迭代得到的最优路径，并将更新后的全局信息素作为下一次迭代的初始信息素；
C4、当达到预设的迭代次数，从每次迭代得到的最优路径中选取路径长度最短的最优路径作为全局最优路径。
具体地，蚁群算法应用于解决优化问题的基本思路为：用蚂蚁的行走路径表示待优化问题的可行解，整个蚂蚁群体的所有路径构成优化问题的解空间。路径较短的蚂蚁释放的信息素量较多，随着时间的推进，较短的路径上累积的信息素浓度逐渐增高，选择该路径的蚂蚁个数也愈来愈多。最终，整个蚂蚁会在正反馈的作用下集中到最佳路径上，此时对应的便是待优化问题的最优解。
本发明实施例中，可先对三维空间场景信息进行空间等分处理得到空间栅格地图，在确定起始坐标和终点坐标后，两者之间的位于可通行区域的栅格顶点即为待选择的路径点，通过蚁群算法迭代出最优路径对应的多个路径点，即可生成全局最优路径。
S104、根据全局最优路径确定对应区域的多个应急逃生指示灯，并通过多个应急逃生指示灯进行逃生引导。
具体的，根据确定的全局最优路径开启设置在对应区域的应急逃生指示灯，并调整亮度和指示方向，使得受困人员可以依据应急逃生指示灯指引的方向进行逃生。步骤S104具体包括以下步骤：
S1041、确定全局最优路径经过的区域的多个应急逃生指示灯；
S1042、根据全局最优路径调整应急逃生指示灯的指示方向，使得多个应急逃生指示灯的指示方向与全局最优路径的疏散方向一致。
进一步作为可选的实施方式，楼宇消防应急逃生引导方法还包括以下步骤：
确定全局最优路径经过的区域的多个消防设备指示灯，并通过消防设备指示灯指示应急消防设备的位置。
具体地，在应急逃生的过程中，受困人员还可以通过消防设备指示灯快速找到应急消防设备，如灭火器、防护面罩等，进一步提高了人员疏散和应急逃生的安全性。
以上对本发明实施例的方法步骤进行了说明。可以理解的是，本发明实施例实时采集目标楼宇各个区域的火灾探测数据，通过Dijstra算法和蚁群算法进行逃生路径规划得到全局最优路径，并根据全局最优路径动态调整对应区域的应急逃生指示灯，通过物理光路形成视觉引导，使得应急逃生路径更加直观，减轻了被困人员的心理压力，提高了人员疏散和应急逃生的效率；此外，通过目标楼宇三维空间模型中障碍节点和可通行节点的确定，提高了逃生路径规划的可靠性，从而提高了人员疏散和应急逃生的安全性。
此外，本发明实施例还具有以下优点：
(1)针对应急下的慌乱心理，基于智能路径规划，形成光路指引，帮助被困人员高效决策逃生路径，提高了人群疏散效率。
(2)提出一种Dijstra算法与蚁群算法融合的路径规划算法，改进最优路径搜索和迭代次数，提高了路径规划效率。
(3)在火灾发生时候，能够根据路径规划控制或点亮对应的标志信号，提示被困人员应急消防设备的位置，便于展开自救。
参照图2，本发明实施例提供了一种楼宇消防应急逃生引导系统，包括：
火灾探测模块，用于获取目标楼宇各个区域的火灾探测数据，根据火灾探测数据确定火灾发生区域、通行障碍区域以及可通行区域；
三维空间模型获取模块，用于获取目标楼宇的三维空间模型，根据目标楼宇的安全出口确定三维空间模型的疏散终点，并根据火灾发生区域、通行障碍区域以及可通行区域确定三维空间模型的待疏散节点、障碍节点以及可通行节点；
全局最优路径确定模块，用于通过Dijstra算法对三维空间模型进行三维空间路径规划，得到多个备选最优路径，进而通过蚁群算法对备选最优路径进行二次寻优，确定全局最优路径；
应急逃生引导模块，用于根据全局最优路径确定对应区域的多个应急逃生指示灯，并通过多个应急逃生指示灯进行逃生引导。
上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
参照图3，本发明实施例提供了一种楼宇消防应急逃生引导装置，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当上述至少一个程序被上述至少一个处理器执行时，使得上述至少一个处理器实现上述的一种楼宇消防应急逃生引导方法。
上述方法实施例中的内容均适用于本装置实施例中，本装置实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，该处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行上述一种楼宇消防应急逃生引导方法。
本发明实施例的一种计算机可读存储介质，可执行本发明方法实施例所提供的一种楼宇消防应急逃生引导方法，可执行方法实施例的任意组合实施步骤，具备该方法相应的功能和有益效果。
本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行图1所示的方法。
在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或上述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。
此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本发明，但应当理解的是，除非另有相反说明，上述的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。
上述功能如果以软件功能单元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上述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。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印上述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得上述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的上述描述中，参考术语“一个实施方式/实施例”、“另一实施方式/实施例”或“某些实施方式/实施例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于上述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种楼宇消防应急逃生引导方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取目标楼宇各个区域的火灾探测数据，根据所述火灾探测数据确定火灾发生区域、通行障碍区域以及可通行区域；
获取所述目标楼宇的三维空间模型，根据所述目标楼宇的安全出口确定所述三维空间模型的疏散终点，并根据所述火灾发生区域、通行障碍区域以及可通行区域确定所述三维空间模型的待疏散节点、障碍节点以及可通行节点；
通过Dijstra算法对所述三维空间模型进行三维空间路径规划，得到多个备选最优路径，进而通过蚁群算法对所述备选最优路径进行二次寻优，确定全局最优路径；
根据所述全局最优路径确定对应区域的多个应急逃生指示灯，并通过多个所述应急逃生指示灯进行逃生引导。
2.根据权利要求1所述的一种楼宇消防应急逃生引导方法，其特征在于，所述获取目标楼宇各个区域的火灾探测数据，根据所述火灾探测数据确定火灾发生区域、通行障碍区域以及可通行区域这一步骤，其具体包括：
通过火源探测器和烟雾探测器获取目标楼宇各个区域的火灾探测数据，并根据所述火灾探测数据判断对应区域是否存在火源或烟雾；
当存在火源，确定对应区域为火灾发生区域；
当不存在火源，且烟雾浓度大于等于预设的第一阈值，确定对应区域为通行障碍区域；当不存在火源，且烟雾浓度小于所述第一阈值，确定对应区域为可通行区域。
3.根据权利要求1所述的一种楼宇消防应急逃生引导方法，其特征在于，所述根据所述目标楼宇的安全出口确定所述三维空间模型的疏散终点，并根据所述火灾发生区域、通行障碍区域以及可通行区域确定所述三维空间模型的待疏散节点、障碍节点以及可通行节点这一步骤，其具体包括：
根据所述安全出口的位置确定所述三维空间模型的对应位置为疏散终点；
根据所述火灾发生区域的位置确定所述三维空间模型的对应位置为待疏散节点；
根据所述通行障碍区域的位置确定所述三维空间模型的对应位置为障碍节点；
根据所述可通行区域的位置确定所述三维空间模型的对应位置为可通行节点。
4.根据权利要求1所述的一种楼宇消防应急逃生引导方法，其特征在于，所述通过Dijstra算法对所述三维空间模型进行三维空间路径规划，得到多个备选最优路径这一步骤，其具体包括：
根据所述待疏散节点确定第一节点集合，根据所述可通行节点和所述疏散终点确定第二节点集合；
确定所述第二节点集合中的节点与所述第一节点集合中的节点之间的多个三维空间路径，所述三维空间路径的起始点为所述第一节点集合中的节点，所述三维空间路径的目标点为所述第二节点集合中的节点，所述三维空间路径的路径点不包括所述障碍节点；
确定各所述三维空间路径的路径长度，根据路径长度最短的三维空间路径选取第二节点集合中对应的节点加入所述第一节点集合，并将加入所述第一节点集合的节点从所述第二节点集合中删除；
返回确定所述第二节点集合中的节点与所述第一节点集合中的节点之间的多个三维空间路径，直至所述第二节点集合中的节点已全部加入所述第一节点集合中；
根据各个节点加入所述第一节点集合的顺序生成第一节点序列，进而根据所述第一节点序列确定多个备选最优路径。
5.根据权利要求1所述的一种楼宇消防应急逃生引导方法，其特征在于，所述通过蚁群算法对所述备选最优路径进行二次寻优，确定全局最优路径这一步骤，其具体包括：
根据所述备选最优路径确定蚁群算法的起始坐标、终点坐标以及初始信息素；
通过蚁群算法进行路径搜索，根据所述起始坐标和预设的概率选择公式确定下一搜索坐标，并进行局部信息素更新；
当到达所述终点坐标，进行全局信息素更新，输出本次迭代得到的最优路径，并将更新后的全局信息素作为下一次迭代的初始信息素；
当达到预设的迭代次数，从每次迭代得到的最优路径中选取路径长度最短的最优路径作为全局最优路径。
6.根据权利要求1所述的一种楼宇消防应急逃生引导方法，其特征在于，所述根据所述全局最优路径确定对应区域的多个应急逃生指示灯，并通过多个所述应急逃生指示灯进行逃生引导这一步骤，其具体包括：
确定所述全局最优路径经过的区域的多个应急逃生指示灯；
根据所述全局最优路径调整所述应急逃生指示灯的指示方向，使得多个所述应急逃生指示灯的指示方向与所述全局最优路径的疏散方向一致。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的一种楼宇消防应急逃生引导方法，其特征在于，所述楼宇消防应急逃生引导方法还包括以下步骤：
确定所述全局最优路径经过的区域的多个消防设备指示灯，并通过所述消防设备指示灯指示应急消防设备的位置。
8.一种楼宇消防应急逃生引导系统，其特征在于，包括：
火灾探测模块，用于获取目标楼宇各个区域的火灾探测数据，根据所述火灾探测数据确定火灾发生区域、通行障碍区域以及可通行区域；
三维空间模型获取模块，用于获取所述目标楼宇的三维空间模型，根据所述目标楼宇的安全出口确定所述三维空间模型的疏散终点，并根据所述火灾发生区域、通行障碍区域以及可通行区域确定所述三维空间模型的待疏散节点、障碍节点以及可通行节点；
全局最优路径确定模块，用于通过Dijstra算法对所述三维空间模型进行三维空间路径规划，得到多个备选最优路径，进而通过蚁群算法对所述备选最优路径进行二次寻优，确定全局最优路径；
应急逃生引导模块，用于根据所述全局最优路径确定对应区域的多个应急逃生指示灯，并通过多个所述应急逃生指示灯进行逃生引导。
9.一种楼宇消防应急逃生引导装置，其特征在于，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1至7中任一项所述的一种楼宇消防应急逃生引导方法。
10.一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，其特征在于，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行如权利要求1至7中任一项所述的一种楼宇消防应急逃生引导方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211143618.4A CN115564099A (zh) | 2022-09-20 | 2022-09-20 | 一种楼宇消防应急逃生引导方法、系统、装置及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211143618.4A CN115564099A (zh) | 2022-09-20 | 2022-09-20 | 一种楼宇消防应急逃生引导方法、系统、装置及存储介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115564099A true CN115564099A (zh) | 2023-01-03 |
Family
ID=84740537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211143618.4A Withdrawn CN115564099A (zh) | 2022-09-20 | 2022-09-20 | 一种楼宇消防应急逃生引导方法、系统、装置及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115564099A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115774897A (zh) * | 2023-02-02 | 2023-03-10 | 广东建准检测技术有限公司 | 一种基于bim的建筑结构检测方法及系统 |
| CN115841409A (zh) * | 2023-02-28 | 2023-03-24 | 杭州新中大科技股份有限公司 | 一种楼宇施工火灾逃生引导方法、系统、设备及介质 |
| CN115860304A (zh) * | 2023-02-27 | 2023-03-28 | 江西少科智能建造科技有限公司 | 地库疏散路线规划方法、系统、存储介质及设备 |
| CN115988712A (zh) * | 2023-02-24 | 2023-04-18 | 山东诺控智能科技有限公司 | 一种应急照明的智能控制方法及系统 |
| CN116187105A (zh) * | 2023-04-27 | 2023-05-30 | 广东广宇科技发展有限公司 | 一种基于数字孪生技术的火灾疏散规划方法及系统 |
| CN117135577A (zh) * | 2023-10-25 | 2023-11-28 | 广东美电国创科技有限公司 | 一种基于人工智能的应急广播系统 |
| CN117168466A (zh) * | 2023-10-30 | 2023-12-05 | 南京深业智能化系统工程有限公司 | 一种逃生路径规划方法、装置及存储介质 |
-
2022
- 2022-09-20 CN CN202211143618.4A patent/CN115564099A/zh not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115774897A (zh) * | 2023-02-02 | 2023-03-10 | 广东建准检测技术有限公司 | 一种基于bim的建筑结构检测方法及系统 |
| CN115774897B (zh) * | 2023-02-02 | 2023-05-09 | 广东建准检测技术有限公司 | 一种基于bim的建筑结构检测方法及系统 |
| CN115988712A (zh) * | 2023-02-24 | 2023-04-18 | 山东诺控智能科技有限公司 | 一种应急照明的智能控制方法及系统 |
| CN115860304A (zh) * | 2023-02-27 | 2023-03-28 | 江西少科智能建造科技有限公司 | 地库疏散路线规划方法、系统、存储介质及设备 |
| CN115841409A (zh) * | 2023-02-28 | 2023-03-24 | 杭州新中大科技股份有限公司 | 一种楼宇施工火灾逃生引导方法、系统、设备及介质 |
| CN116187105A (zh) * | 2023-04-27 | 2023-05-30 | 广东广宇科技发展有限公司 | 一种基于数字孪生技术的火灾疏散规划方法及系统 |
| CN116187105B (zh) * | 2023-04-27 | 2023-09-26 | 广东广宇科技发展有限公司 | 一种基于数字孪生技术的火灾疏散规划方法及系统 |
| CN117135577A (zh) * | 2023-10-25 | 2023-11-28 | 广东美电国创科技有限公司 | 一种基于人工智能的应急广播系统 |
| CN117135577B (zh) * | 2023-10-25 | 2024-03-22 | 广东美电国创科技有限公司 | 一种基于人工智能的应急广播系统 |
| CN117168466A (zh) * | 2023-10-30 | 2023-12-05 | 南京深业智能化系统工程有限公司 | 一种逃生路径规划方法、装置及存储介质 |
| CN117168466B (zh) * | 2023-10-30 | 2024-02-02 | 南京深业智能化系统工程有限公司 | 一种逃生路径规划方法、装置及存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN115564099A (zh) | 一种楼宇消防应急逃生引导方法、系统、装置及存储介质 | |
| US8538687B2 (en) | System for guidance and navigation in a building | |
| KR101539510B1 (ko) | 화재 피난 유도 시스템 | |
| CN110148272B (zh) | 一种消防通道的监控方法、监控装置及消防通道系统 | |
| CN109185743B (zh) | 一种智能消防应急灯系统 | |
| Fu et al. | BIM-based automated determination of exit sign direction for intelligent building sign systems | |
| Cho et al. | An automated direction setting algorithm for a smart exit sign | |
| CN109871973B (zh) | 一种城市地下综合管廊智能引导方法及系统 | |
| CN110083113B (zh) | 基于计算机视觉和启发式搜索算法的火灾疏散系统及方法 | |
| CN110782095A (zh) | 一种消防路线规划方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| CN108681784A (zh) | 基于实时态势感知的疏散自适应选择方法、系统、终端 | |
| KR101726040B1 (ko) | 경로 안내 방법, 서버 및 시스템 | |
| CN111080027A (zh) | 一种动态逃生指引方法及系统 | |
| KR102287671B1 (ko) | 터널을 위한 재난 재해 연계형 자동 제어 시스템 | |
| Fu et al. | An approach of checking an exit sign system based on navigation graph networks | |
| CN114489081A (zh) | 多火源灭火最优路径规划方法 | |
| CN103191532A (zh) | 智能楼宇灾害应急人员疏散最优路径确定方法 | |
| CN106600862A (zh) | 一种火灾协助逃生方法及系统 | |
| Jiang et al. | Status quo and challenges and future development of fire emergency evacuation research and application in built environment | |
| Naticchia et al. | BIM-Based holonic system for real-time pathfinding in building emergency scenario | |
| CN114286086B (zh) | 一种相机检测方法及相关装置 | |
| KR20210055428A (ko) | 대피 경로 안내 장치 및 방법 | |
| Jacob et al. | Agent based modeling and simulation of tsunami triggered mass evacuation considering changes of environment due to earthquake and inundation | |
| Cho et al. | Application of dijkstra's algorithm in the smart exit sign | |
| KR102448752B1 (ko) | 지능형 화재 대응 장치 및 그를 위한 모바일 단말 어플리케이션 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20230103 |