CN116882742A - 一种基于数字可视化的移动智慧消防联动分析管理系统 - Google Patents

一种基于数字可视化的移动智慧消防联动分析管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及消防联动分析管理领域,具体公开一种基于数字可视化的移动智慧消防联动分析管理系统,本发明一方面通过获取指定建筑物信息、目标火灾相关信息和指定建筑物所在地理位置的未来气象信息,综合分析目标火灾的风险等级并根据其理论和实际对应的出警人数,预估目标火灾对应的消防演习出警人数,实现消防演习人员配置合理性,另一方面通过从演习的安全性、灭火处理和消防设备使用三方面评估消防人员处理目标火灾对应的消防演习分数,更全面客观地评估消防人员的演习表现,同时将消防演习过程中分析得到的各结果在消防演习显示终端进行显示,实现消防演习过程的数据直观化和可视化,为消防工作提供了有力的支持。

Description

一种基于数字可视化的移动智慧消防联动分析管理系统
技术领域
本发明涉及消防联动分析管理领域,涉及到一种基于数字可视化的移动智慧消防联动分析管理系统。
背景技术
消防演习是对消防安全进行实际模拟的训练活动,旨在检验和提高消防站的消防安全工作能力和应急响应能力,随着现代化建筑的广泛普及,火灾事件屡屡发生,造成了人员伤亡和经济损失,消防演习的必要性亦随之体现,良好的消防演习不仅能够帮助消防队员掌握消防安全应急技能,检验消防队员的学习成果,还能够完善消防站消防系统的火灾风险反馈和人员部署的合理分配。
随着科技的快速发展,当前消防演习领域衍生出了消防联动分析系统,其为一种基于信息技术的消防演习领域的智能化系统,能够实现消防设备、消防人员、消防指挥中心等多个部门之间的联动协调,提高消防应急响应能力和效率,该系统可以通过传感器、监控设备等实时监测火灾、烟雾、温度等情况,自动触发报警并及时通知相关人员进行处置。同时,该系统还可以通过数据分析和模拟仿真等手段,对消防演习进行评估和优化,提高演习效果和实际应用能力。
但是针对目前的消防联动分析系统,仍存在一定的局限性,其具体表现在:1、目前的消防联动分析系统主要依靠分析消防演习火灾现场的火灾相关信息来评估火灾风险等级,未充分结合火灾所处建筑物信息和气象环境信息,导致火灾风险等级分析具有局限性和不可靠性,进而可能使得后续消防决策和安排出现错误,不但无法保障消防人员的演习安全,还进一步加大了消防演习的难度。
2、目前的消防联动分析系统缺乏针对消防演习出警人数进行细致性地分析,在实际演习中可能出现消防人员配置不足或冗余的情况,若消防人员配置不足可能会延缓灭火行动或疏散程序,增加人员伤亡风险,若消防人员配置冗余,不仅浪费资源还影响其他任务的执行效率。
3、目前的消防联动分析系统在消防人员演习完成度评估方面缺乏全面性的分析,仅依靠灭火处理方面的评估无法全面反映消防人员在演习中的表现和能力,使得评估结果不具有说服力和准确性,从一定程度上难以确保消防演习的实际效果和目标得到充分实现。
发明内容
鉴于此,为解决上述背景技术中所提出的问题,现提出一种基于数字可视化的移动智慧消防联动分析管理系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:本发明提供一种基于数字可视化的移动智慧消防联动分析管理系统,包括:消防演习信息获取模块,用于获取指定消防站的消防演习基本评判标准信息以及参与指定消防站消防演习的指定建筑物信息。
目标火灾位置确认模块,用于确认参与指定消防站消防演习的指定建筑物内目标火灾发生楼层位置,获取目标火灾相关信息。
目标火灾风险评估模块,用于根据目标火灾相关信息及其发生楼层位置,结合从气象局提取的指定建筑物所在地理位置的未来气象信息,评估目标火灾的风险等级。
消防出警人数预估模块,用于根据目标火灾的风险等级,预估目标火灾对应的消防演习出警人数。
消防演习分数评估模块,用于在消防演习过程中获取处理目标火灾对应的消防演习信息,分析目标火灾对应消防演习的安全评估系数、灭火处理评估系数和消防设备使用评估系数,据此评估消防人员处理目标火灾对应的消防演习分数。
消防演习显示终端,用于显示目标火灾的风险等级、目标火灾对应的消防演习出警人数和消防人员处理目标火灾对应的消防演习分数。
消防数据库,用于存储建筑物的各楼层高度范围、各结构类型和各外墙材料类型对应的火灾风险影响因子,存储指定消防站历史各次火灾对应风险等级的实际出警人数。
优选地,所述消防演习评判标准信息包括火灾各风险等级对应的合理出警人数、消防演习各环节的标准用时时长,其中l表示消防演习各环节的编号,l=1,2,...,k。
所述指定建筑物信息包括地理位置、各楼层高度、建筑结构类型和外墙材料类型。
所述目标火灾相关信息包括当前火灾蔓延面积、火焰最大高度值、指定建筑物内烟雾密度总量和最高温度值。
所述未来气象信息包括未来设定时间段内的平均温度值、最大风力强度和平均湿度值。
优选地,所述确认参与指定消防站消防演习的建筑物内目标火灾发生楼层位置,其具体确认过程为:根据指定建筑物内各楼层布设的烟雾探测器,获取指定建筑物内各楼层的烟雾密度值,筛选出烟雾密度最大值的楼层作为目标火灾发生楼层位置。
优选地,所述评估目标火灾的风险等级,其具体分析过程包括:根据目标火灾发生楼层位置,从指定建筑物信息中获取该楼层高度,进而从消防数据库中提取该楼层高度所在楼层高度范围对应的火灾风险影响因子θ1
根据指定建筑物的结构类型和外墙材料类型,从消防数据库中提取其对应的火灾风险影响因子,记为θ2、θ3
根据指定建筑物所在位置的未来气象信息得到目标火灾燃烧对应的气象影响因子θ4
从目标火灾相关信息中提取当前火灾蔓延面积、火焰最大高度值、指定建筑物内烟雾密度总量和最高温度值,分别记为s、h、m、w,分析目标火灾的火灾风险系数α,其计算公式为:
其中s0、h0、m0、w0分别为设定的火灾蔓延参考面积、火焰参考高度、建筑物内烟雾参考总浓度和建筑物内参考温度值,e为自然常数,π为180°。
根据目标火灾的火灾风险系数,由判定模型得到目标火灾的风险等级,其中α1、α2分别为预设的风险等级为第二等级的火灾的最小火灾风险系数、最大火灾风险系数。
优选地,所述根据指定建筑物所在地理位置的未来气象信息分析目标火灾燃烧对应的气象影响因子,其具体分析过程为:从指定建筑物所在地理位置的未来气象信息中提取未来设定时间段内的平均温度值、最大风力强度和平均湿度值,分别记为、f、/>,分析目标火灾燃烧对应的气象影响因子,其计算公式为:其中w′、f′、j′分别为预设的火灾燃烧环境中助燃温度阈值、助燃风力强度阈值和助燃湿度阈值,/>分别为预设的指定建筑物所在地理位置的平均温度、最大风力强度、平均湿度对应火灾燃烧气象影响评估的权重占比。
优选地,所述预估目标火灾对应的消防演习出警人数,其具体分析过程为:根据目标火灾风险等级,从消防数据库提取指定消防站历史各次与目标火灾风险等级相同的火灾的实际出警人数,对其进行均值计算得到目标火灾对应的实际出警人数,记为r,从消防演习评判标准信息提取目标火灾对应的合理出警人数,记为r0,由公式预估目标火灾对应的消防演习出警人数。
优选地,所述消防演习信息包括消防人员消防演习各环节用时时长、目标火灾的火势控制信息以及消防设备使用信息。
所述目标火灾的火势控制信息包括各监测时间点火灾蔓延面积和火焰燃烧最大高度值。
所述消防设备使用信息包括各已使用的消防设备表观各处破损面积和各处裂纹长度、各消防人员的消防设备使用规范度。
优选地,所述分析目标火灾对应消防演习的安全评估系数和灭火处理评估系数,其具体分析过程为:根据目标火灾的火势控制信息中各监测时间点火灾蔓延面积sq和火焰燃烧最大高度值hq,其中q表示各监测时间点的编号,q=1,2,...,x,由公式
得到目标火灾对应消防演习的安全评估系数,其中sq+1、hq+1分别表示第q+1个监测时间点的火灾蔓延面积和火焰燃烧最大高度值,Δs、Δh分别为预设的相邻监测时间点火灾蔓延面积控制合理阈值、火焰燃烧高度控制合理阈值,x表示监测时间点总数,μ1、μ2分别表示预设的火灾蔓延面积控制、火焰燃烧高度控制对应消防演习安全评估的权重占比。
根据消防人员消防演习各环节的用时时长Δtl,由公式得到目标火灾对应消防演习的灭火处理评估系数。
优选地,所述分析目标火灾对应消防演习的消防设备使用评估系数,其具体分析过程为:从消防设备使用信息中提取各已使用的消防设备表观各处破损面积和各处裂纹长度,将其分别记为nia、dic,i表示第i个已使用的消防设备的编号,i=1,2,...,z,a表示表观第a处破损的编号,a=1,2,...,b,c表示表观第c处裂纹的编号,c=1,2,...,ξ。
通过分析公式得到消防设备表观完好度,其中χ1、χ2分别表示预设的消防设备的破损面积和裂纹长度对应表观完好度评估的权重因子,n0、d0分别表示预设的消防设备表观破损面积阈值和裂纹长度阈值。
根据消防设备使用信息中各消防人员的消防设备使用规范度vσ,其中σ表示各消防人员的编号,σ=1,2,...,r,分析目标火灾对应消防演习的消防设备使用评估系数,其中ε1、ε2分别表示预设的消防设备表观完好度和使用规范度的权重因子。
优选地,所述分析消防人员处理目标火灾对应的消防演习分数,其计算公式为:其中δ1、δ2、δ3分别表示预设的目标火灾对应消防演习的安全评估系数、灭火处理评估系数和消防设备使用评估系数对应消防演习分数评估的权重占比,δ123=1。
相较于现有技术,本发明的有益效果如下:(1)本发明通过从指定建筑物信息、目标火灾相关信息和指定建筑物所在地理位置的未来气象信息三角度综合分析目标火灾的火灾风险系数,从而得到目标火灾的风险等级,使得消防演习的火灾风险等级分析更具有可靠性和科学性,为后续消防演习出警人员提供可靠的预估数据支持。
(2)本发明通过将目标火灾的风险等级与理论上对应的出警人数以及指定消防站在该风险等级下的实际出警人数进行综合分析,以此细致化地确定目标火灾对应的消防演习出警人数,使得消防演习的人员配置更加合理和高效,实现消防联动分析系统的进一步优化和完善。
(3)本发明通过分析目标火灾对应消防演习的安全评估系数、灭火处理评估系数和消防设备使用评估系数,评估消防人员处理目标火灾对应的消防演习分数,更全面、客观地评估消防人员在处理目标火灾时的演习表现,确保消防演习的目标得到充分实现。
(4)本发明通过将系统分析得到的目标火灾的风险等级、目标火灾对应的消防演习出警人数和消防人员处理目标火灾对应的消防演习分数在消防演习显示终端进行显示,实现消防演习过程的数据直观化和可视化,提高了信息传递和决策效率,为消防工作提供了有力的支持。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述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获得其他的附图。
图1为本发明系统结构示意图。
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做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。
请参阅图1所示,本发明提供了一种基于数字可视化的移动智慧消防联动分析管理系统,具体模块分布如下:消防演习信息获取模块、目标火灾位置确认模块、目标火灾风险评估模块、消防出警人数预估模块、消防演习分数评估模块、消防演习显示终端和消防数据库,其中模块之间的连接关系为:消防演习信息获取模块、目标火灾位置确认模块均与目标火灾风险评估模块连接,消防出警人数预估模块与目标火灾风险评估模块连接,消防演习分数评估模块与消防出警人数预估模块连接,目标火灾风险评估模块、消防出警人数预估模块、消防演习分数评估模块均与消防演习显示终端连接,目标火灾风险评估模块、消防出警人数预估模块均与消防数据库连接。
所述消防演习信息获取模块,用于获取指定消防站的消防演习基本评判标准信息以及参与指定消防站消防演习的指定建筑物信息。
所述目标火灾位置确认模块,用于确认参与指定消防站消防演习的指定建筑物内目标火灾发生楼层位置,获取目标火灾相关信息。
具体地,所述消防演习评判标准信息包括火灾各风险等级对应的合理出警人数、消防演习各环节的标准用时时长,其中l表示消防演习各环节的编号,l=1,2,...,k。
需要解释的是,上述消防演习各环节具体指指定消防站接警至抵达指定建筑物环节、消防人员灭火环节和消防人员灭火完成归置消防设备环节。
所述指定建筑物信息包括地理位置、各楼层高度、建筑结构类型和外墙材料类型。
所述目标火灾相关信息包括当前火灾蔓延面积、火焰最大高度值、指定建筑物内烟雾密度总量和最高温度值。
所述未来气象信息包括未来设定时间段内的平均温度值、最大风力强度和平均湿度值。
需要说明的是,上述消防演习评判标准信息是由指定消防站相关工作人员根据消防行业安全标准设定的,并在消防演习前由电子形式存储在计算机系统中,在演习数据分析过程中可直接提取。
上述指定建筑物信息是由指定消防站相关工作人员在消防演习前对指定建筑物进行实地考察得到的,并在消防演习前由电子形式存储在计算机系统中,在演习数据分析过程中可直接提取,其具体获取方式为:通过搭载摄像头的无人机对指定建筑物进行航拍,获取指定建筑物的全貌图像并通过GPS系统得到指定建筑物的地理位置,构建指定建筑物的三维模型,由CAD软件得到指定建筑物各楼层高度,接着采用视觉分析和图像处理技术对指定建筑物的全貌图像进行处理分析,得到指定建筑物的建筑结构类型和外墙材料类型。
还需要说明的是,上述目标火灾相关信息的获取方法为:根据指定建筑物内各楼层布设的烟雾探测器获取指定建筑物各楼层的烟雾密度,将其进行累加得到指定建筑物内烟雾密度总量。
根据指定建筑物内各楼层布设的温度传感器获取指定建筑物各楼层的室内温度,筛选出楼层室内温度最大值作为指定建筑物内的最高温度值。
根据指定建筑物内目标火灾发生楼层布设的热辐射传感器检测热源分布,构建目标火灾的热源分布平面模型,通过火灾模拟软件得到当前火灾蔓延面积。
将各楼层均划分相同的各监测区域,根据指定建筑物内各楼层布设的红外激光测距仪获取各楼层各监测区域的火焰高度,将每个楼层对应的监测区域的火焰高度进行累加,得到建筑物各监测区域的火焰高度值,筛选出监测区域的火焰高度最大值作为目标火灾的火焰高度最大值。
上述未来气象信息的获取方法为:从气象台提取指定建筑物所在地理位置未来设定时间段内各设定时间点的温度、风力强度和湿度,对未来设定时间段内各设定时间点的温度和湿度作均值处理,得到未来设定时间段内的平均温度值和平均湿度值,筛选出未来设定时间段设定时间点的风力强度最大值作为未来设定时间段内的最大风力强度。
具体地,所述确认参与指定消防站消防演习的建筑物内目标火灾发生楼层位置,其具体确认过程为:根据指定建筑物内各楼层布设的烟雾探测器,获取指定建筑物内各楼层的烟雾密度值,筛选出烟雾密度最大值的楼层作为目标火灾发生楼层位置。
所述目标火灾风险评估模块,用于根据目标火灾相关信息及其发生楼层位置,结合从气象局提取的指定建筑物所在地理位置的未来气象信息,评估目标火灾的风险等级。
具体地,所述评估目标火灾的风险等级,其具体分析过程包括:根据目标火灾发生楼层位置,从指定建筑物信息中获取该楼层高度,进而从消防数据库中提取该楼层高度所在楼层高度范围对应的火灾风险影响因子θ1。
根据指定建筑物的结构类型和外墙材料类型,从消防数据库中提取其对应的火灾风险影响因子,记为θ2、θ3
根据指定建筑物所在位置的未来气象信息得到目标火灾燃烧对应的气象影响因子θ4
从目标火灾相关信息中提取当前火灾蔓延面积、火焰最大高度值、指定建筑物内烟雾密度总量和最高温度值,分别记为s、h、m、w,分析目标火灾的火灾风险系数α,其计算公式为:
其中s0、h0、m0、w0分别为设定的火灾蔓延参考面积、火焰参考高度、建筑物内烟雾参考总浓度和建筑物内参考温度值,e为自然常数,π为180°。
根据目标火灾的火灾风险系数,由判定模型得到目标火灾的风险等级,其中α1、α2分别为预设的风险等级为第二等级的火灾的最小火灾风险系数、最大火灾风险系数。
具体地,所述根据指定建筑物所在地理位置的未来气象信息分析目标火灾燃烧对应的气象影响因子,其具体分析过程为:从指定建筑物所在地理位置的未来气象信息中提取未来设定时间段内的平均温度值、最大风力强度和平均湿度值,分别记为f、/>,分析目标火灾燃烧对应的气象影响因子,其计算公式为:其中w′、f′、j′分别为预设的火灾燃烧环境中助燃温度阈值、助燃风力强度阈值和助燃湿度阈值,/>分别为预设的指定建筑物所在地理位置的平均温度、最大风力强度、平均湿度对应火灾燃烧气象影响评估的权重占比。
本发明实施例通过从指定建筑物信息、目标火灾相关信息和指定建筑物所在地理位置的未来气象信息三角度综合分析目标火灾的火灾风险系数,从而得到目标火灾的风险等级,使得消防演习的火灾风险等级分析更具有可靠性和科学性,为后续消防演习出警人员提供可靠的预估数据支持。
所述消防出警人数预估模块,用于根据目标火灾的风险等级,预估目标火灾对应的消防演习出警人数。
具体地,所述预估目标火灾对应的消防演习出警人数,其具体分析过程为:根据目标火灾风险等级,从消防数据库提取指定消防站历史各次与目标火灾风险等级相同的火灾的实际出警人数,对其进行均值计算得到目标火灾对应的实际出警人数,记为r,从消防演习评判标准信息提取目标火灾对应的合理出警人数,记为r0,由公式预估目标火灾对应的消防演习出警人数。
本发明实施例通过将目标火灾的风险等级与理论上对应的出警人数以及指定消防站在该风险等级下的实际出警人数进行综合分析,以此细致化地确定目标火灾对应的消防演习出警人数,使得消防演习的人员配置更加合理和高效,实现消防联动分析系统的进一步优化和完善。
所述消防演习分数评估模块,用于在消防演习过程中获取处理目标火灾对应的消防演习信息,分析目标火灾对应消防演习的安全评估系数、灭火处理评估系数和消防设备使用评估系数,据此评估消防人员处理目标火灾对应的消防演习分数。
具体地,所述消防演习信息包括消防人员消防演习各环节用时时长、目标火灾的火势控制信息以及消防设备使用信息。
所述目标火灾的火势控制信息包括各监测时间点火灾蔓延面积和火焰燃烧最大高度值。
所述消防设备使用信息包括各已使用的消防设备表观各处破损面积和各处裂纹长度、各消防人员的消防设备使用规范度。
需要说明的是,上述处理目标火灾对应的消防演习信息的具体获取过程为:消防演习后台通过消防演习管理系统实时监测消防人员的演习过程,在消防演习开始时,系统会自动开始计时,并通过消防人员在完成各个消防演习环节后点击相应按钮来记录用时时长,进而得到消防人员消防演习各环节用时时长。
在消防人员进行灭火环节时,在开始时间点和完成时间点之间设定若干监测时间点,同上述获取目标火灾相关信息中的当前火灾蔓延面积和火焰最大高度值方法一致,得到各监测时间点火灾蔓延面积和火焰燃烧最大高度值。
在消防人员进行灭火环节时,通过无人机实时追踪各消防人员并使用无人机上安装的视频采集设备对各消防人员使用消防设备的过程进行录制,获取各消防人员消防设备使用视频,导入消防演习管理计算机后台,使用视频分析软件对各消防人员消防设备使用视频进行处理,提取各消防人员使用消防设备时的各姿态关键帧,对各姿态关键帧进行数据化标注,利用机器学习算法对标注数据进行训练,建立各消防人员消防设备使用的姿势连贯模型,与已建立数据库中消防设备使用人物标准姿势连贯模型进行比对,得到各消防人员消防设备使用的姿势连贯模型与消防设备使用人物标准姿势连贯模型的匹配度,将其作为各消防人员的消防设备使用规范度。
在消防人员归置消防设备环节中,利用消防车上各消防设备存储柜上安装的传感器感知各消防设备的使用状态,通过触发存储柜内的摄像传感器,获取各已使用消防设备的表观图像,进而利用图像处理技术和特征信息提取分析技术得到各已使用消防设备表观各处破损面积和各处裂纹长度。
进一步需要说明的是,上述消防设备设定为消防灭火器。
具体地,所述分析目标火灾对应消防演习的安全评估系数和灭火处理评估系数,其具体分析过程为:根据目标火灾的火势控制信息中各监测时间点火灾蔓延面积sq和火焰燃烧最大高度值hq,其中q表示各监测时间点的编号,q=1,2,...,x,由公式
得到目标火灾对应消防演习的安全评估系数,其中sq+1、hq+1分别表示第q+1个监测时间点的火灾蔓延面积和火焰燃烧最大高度值,Δs、Δh分别为预设的相邻监测时间点火灾蔓延面积控制合理阈值、火焰燃烧高度控制合理阈值,x表示监测时间点总数,μ1、μ2分别表示预设的火灾蔓延面积控制、火焰燃烧高度控制对应消防演习安全评估的权重占比。
根据消防人员消防演习各环节的用时时长Δtl,由公式得到目标火灾对应消防演习的灭火处理评估系数。
具体地,所述分析目标火灾对应消防演习的消防设备使用评估系数,其具体分析过程为:从消防设备使用信息中提取各已使用的消防设备表观各处破损面积和各处裂纹长度,将其分别记为nia、dic,i表示第i个已使用的消防设备的编号,i=1,2,...,z,a表示表观第a处破损的编号,a=1,2,...,b,c表示表观第c处裂纹的编号,c=1,2,...,ξ。
通过分析公式得到消防设备表观完好度,其中χ1、χ2分别表示预设的消防设备的破损面积和裂纹长度对应表观完好度评估的权重因子,n0、d0分别表示预设的消防设备表观破损面积阈值和裂纹长度阈值。
根据消防设备使用信息中各消防人员的消防设备使用规范度vσ,其中σ表示各消防人员的编号,σ=1,2,...,r,分析目标火灾对应消防演习的消防设备使用评估系数其中ε1、ε2分别表示预设的消防设备表观完好度和使用规范度的权重因子。
具体地,所述分析消防人员处理目标火灾对应的消防演习分数,其计算公式为:其中δ1、δ2、δ3分别表示预设的目标火灾对应消防演习的安全评估系数、灭火处理评估系数和消防设备使用评估系数对应消防演习分数评估的权重占比,δ123=1。
本发明实施例通过分析目标火灾对应消防演习的安全评估系数、灭火处理评估系数和消防设备使用评估系数,评估消防人员处理目标火灾对应的消防演习分数,更全面、客观地评估消防人员在处理目标火灾时的演习表现,确保消防演习的目标得到充分实现。
所述消防演习显示终端,用于显示目标火灾的风险等级、目标火灾对应的消防演习出警人数和消防人员处理目标火灾对应的消防演习分数。
本发明实施例通过将系统分析得到的目标火灾的风险等级、目标火灾对应的消防演习出警人数和消防人员处理目标火灾对应的消防演习分数在消防演习显示终端进行显示,实现消防演习过程的数据直观化和可视化,提高了信息传递和决策效率,为消防工作提供了有力的支持。
所述消防数据库,用于存储建筑物的各楼层高度范围、各结构类型和各外墙材料类型对应的火灾风险影响因子,存储指定消防站历史各次火灾对应风险等级的实际出警人数。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本发明所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于数字可视化的移动智慧消防联动分析管理系统,其特征在于:该系统包括:
消防演习信息获取模块,用于获取指定消防站的消防演习基本评判标准信息以及参与指定消防站消防演习的指定建筑物信息;
目标火灾位置确认模块,用于确认参与指定消防站消防演习的指定建筑物内目标火灾发生楼层位置,获取目标火灾相关信息;
目标火灾风险评估模块,用于根据目标火灾相关信息及其发生楼层位置,结合从气象局提取的指定建筑物所在地理位置的未来气象信息,评估目标火灾的风险等级;
消防出警人数预估模块,用于根据目标火灾的风险等级,预估目标火灾对应的消防演习出警人数;
消防演习分数评估模块,用于在消防演习过程中获取处理目标火灾对应的消防演习信息,分析目标火灾对应消防演习的安全评估系数、灭火处理评估系数和消防设备使用评估系数,据此评估消防人员处理目标火灾对应的消防演习分数;
消防演习显示终端,用于显示目标火灾的风险等级、目标火灾对应的消防演习出警人数和消防人员处理目标火灾对应的消防演习分数;
消防数据库,用于存储建筑物的各楼层高度范围、各结构类型和各外墙材料类型对应的火灾风险影响因子,存储指定消防站历史各次火灾对应风险等级的实际出警人数。
2.根据权利要求1所述的一种基于数字可视化的移动智慧消防联动分析管理系统,其特征在于:所述消防演习评判标准信息包括火灾各风险等级对应的合理出警人数、消防演习各环节的标准用时时长其中l表示消防演习各环节的编号,l=1,2,...,k;
所述指定建筑物信息包括地理位置、各楼层高度、建筑结构类型和外墙材料类型;
所述目标火灾相关信息包括当前火灾蔓延面积、火焰最大高度值、指定建筑物内烟雾密度总量和最高温度值;
所述未来气象信息包括未来设定时间段内的平均温度值、最大风力强度和平均湿度值。
3.根据权利要求2所述的一种基于数字可视化的移动智慧消防联动分析管理系统,其特征在于:所述确认参与指定消防站消防演习的建筑物内目标火灾发生楼层位置,其具体确认过程为:根据指定建筑物内各楼层布设的烟雾探测器,获取指定建筑物内各楼层的烟雾密度值,筛选出烟雾密度最大值的楼层作为目标火灾发生楼层位置。
4.根据权利要求3所述的一种基于数字可视化的移动智慧消防联动分析管理系统,其特征在于:所述评估目标火灾的风险等级,其具体分析过程包括:根据目标火灾发生楼层位置,从指定建筑物信息中获取该楼层高度,进而从消防数据库中提取该楼层高度所在楼层高度范围对应的火灾风险影响因子θ1
根据指定建筑物的结构类型和外墙材料类型,从消防数据库中提取其对应的火灾风险影响因子,记为θ2、θ3
根据指定建筑物所在位置的未来气象信息得到目标火灾燃烧对应的气象影响因子θ4
从目标火灾相关信息中提取当前火灾蔓延面积、火焰最大高度值、指定建筑物内烟雾密度总量和最高温度值,分别记为s、h、m、w,分析目标火灾的火灾风险系数α,其计算公式为:
其中s0、h0、m0、w0分别为设定的火灾蔓延参考面积、火焰参考高度、建筑物内烟雾参考总浓度和建筑物内参考温度值,e为自然常数,π为180°;
根据目标火灾的火灾风险系数,由判定模型得到目标火灾的风险等级,其中α1、α2分别为预设的风险等级为第二等级的火灾的最小火灾风险系数、最大火灾风险系数。
5.根据权利要求3所述的一种基于数字可视化的移动智慧消防联动分析管理系统,其特征在于:所述根据指定建筑物所在地理位置的未来气象信息分析目标火灾燃烧对应的气象影响因子,其具体分析过程为:从指定建筑物所在地理位置的未来气象信息中提取未来设定时间段内的平均温度值、最大风力强度和平均湿度值,分别记为f、/>分析目标火灾燃烧对应的气象影响因子,其计算公式为:其中w′、f′、j′分别为预设的火灾燃烧环境中助燃温度阈值、助燃风力强度阈值和助燃湿度阈值,/>分别为预设的指定建筑物所在地理位置的平均温度、最大风力强度、平均湿度对应火灾燃烧气象影响评估的权重占比。
6.根据权利要求4所述的一种基于数字可视化的移动智慧消防联动分析管理系统,其特征在于:所述预估目标火灾对应的消防演习出警人数,其具体分析过程为:根据目标火灾风险等级,从消防数据库提取指定消防站历史各次与目标火灾风险等级相同的火灾的实际出警人数,对其进行均值计算得到目标火灾对应的实际出警人数,记为r,从消防演习评判标准信息提取目标火灾对应的合理出警人数,记为r0,由公式预估目标火灾对应的消防演习出警人数。
7.根据权利要求6所述的一种基于数字可视化的移动智慧消防联动分析管理系统,其特征在于:所述消防演习信息包括消防人员消防演习各环节用时时长、目标火灾的火势控制信息以及消防设备使用信息;
所述目标火灾的火势控制信息包括各监测时间点火灾蔓延面积和火焰燃烧最大高度值;
所述消防设备使用信息包括各已使用的消防设备表观各处破损面积和各处裂纹长度、各消防人员的消防设备使用规范度。
8.根据权利要求7所述的一种基于数字可视化的移动智慧消防联动分析管理系统,其特征在于:所述分析目标火灾对应消防演习的安全评估系数和灭火处理评估系数,其具体分析过程为:根据目标火灾的火势控制信息中各监测时间点火灾蔓延面积sq和火焰燃烧最大高度值hq,其中q表示各监测时间点的编号,q=1,2,...,x,由公式得到目标火灾对应消防演习的安全评估系数,其中sq+1、hq+1分别表示第q+1个监测时间点的火灾蔓延面积和火焰燃烧最大高度值,Δs、Δh分别为预设的相邻监测时间点火灾蔓延面积控制合理阈值、火焰燃烧高度控制合理阈值,x表示监测时间点总数,μ1、μ2分别表示预设的火灾蔓延面积控制、火焰燃烧高度控制对应消防演习安全评估的权重占比;
根据消防人员消防演习各环节的用时时长Δtl,由公式得到目标火灾对应消防演习的灭火处理评估系数。
9.根据权利要求8所述的一种基于数字可视化的移动智慧消防联动分析管理系统,其特征在于:所述分析目标火灾对应消防演习的消防设备使用评估系数,其具体分析过程为:从消防设备使用信息中提取各已使用的消防设备表观各处破损面积和各处裂纹长度,将其分别记为nia、dic,i表示第i个已使用的消防设备的编号,i=1,2,...,z,a表示表观第a处破损的编号,a=1,2,...,b,c表示表观第c处裂纹的编号,c=1,2,...,ξ;
通过分析公式得到消防设备表观完好度,其中χ1、χ2分别表示预设的消防设备的破损面积和裂纹长度对应表观完好度评估的权重因子,n0、d0分别表示预设的消防设备表观破损面积阈值和裂纹长度阈值;
根据消防设备使用信息中各消防人员的消防设备使用规范度vσ,其中σ表示各消防人员的编号,σ=1,2,...,r,分析目标火灾对应消防演习的消防设备使用评估系数其中ε1、ε2分别表示预设的消防设备表观完好度和使用规范度的权重因子。
10.根据权利要求9所述的一种基于数字可视化的移动智慧消防联动分析管理系统,其特征在于:所述分析消防人员处理目标火灾对应的消防演习分数,其计算公式为:其中δ1、δ2、δ3分别表示预设的目标火灾对应消防演习的安全评估系数、灭火处理评估系数和消防设备使用评估系数对应消防演习分数评估的权重占比,δ123=1。
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