一种基于智慧技术的地下空间有毒有害气体预警报警方法技术

一种基于智慧技术的地下空间有毒有害气体预警报警方法，其特征是：以倾斜摄影航测同一位置及多个不同角度的具有高分辨率的影像为基础，经过计算进行三维建模，使用BIM技术处理建筑单体和内部信息，通过数据转换在GIS中对空间地理信息化数据进行集成与分析。本发明专利技术涉及三维建模技术领域，涉及一种基于智慧技术的地下空间有毒有害气体预警报警方法。本发明专利技术能够自动建立三维模型，具有效率高、精度高、真实性高以及低成本的特点，结合BIM对建筑模型进行精细化内部处理，通过3DGIS对模型处理进行三维可视化，建模具有快速、真实的特点，管理和分析具有空间可视化特点。解决了传统三维建模效率低成本高、精度低和不能进行地理信息化管理等问题。

An early warning and alarm method of poisonous and harmful gas in underground space based on Intelligent Technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于智慧技术的地下空间有毒有害气体预警报警方法
本专利技术涉及三维建模
，具体地讲，涉及一种基于智慧技术的地下空间有毒有害气体预警报警方法。
技术介绍
随着中国城市建设的飞速发展，城市在空间向外扩张的同时也在朝着地下迈进，一些大城市的地下空间利用已经非常的广泛。在城市地下空间被大规模利用的同时，地下空间灾害也在逐渐增多。城市地下空间在拥有较强的抵抗自然灾害、有效利用土地等优势的同时，也具有以下劣势：一是人员和车辆进出都会受到限制，尤其是灾害发生的时候容易造成拥堵；二是城市地下空间的有限性，在发生灾害的时候不利于有害物质的扩散；三是自然采光和视野的局限性，照明系统在救灾过程中往往起到至关重要的作用；四是救援力量难以及时到达现场，灾害发生时消防车、救护车等救援设备难以进入地下空间。因此，在开发城市地下空间的同时必须进行安全防护及监控预警，通过基于智慧技术的灾害预警系统可以达到灾害预警、报警的要求。在人和车流量流量密集，并且空间相对密闭的的城市地里，有毒有害气体往往比地上空间严重很多，污染项目主要包括氮氧化物、可吸入颗粒、总悬浮颗粒、一氧化碳、二氧化碳、总挥发性有机物的超标等问题。其中氮氧化物、可吸入颗粒、二氧化碳、一氧化碳四项指标是城市地下空间有毒有害气体的主要常规指标，用这四项指标来评价城市地下空间的有毒有害气体情况符合城市地下空间的特点。其中氮氧化物产生的危害不会立刻显示出来，通常会在经过6-7个小时的潜伏期后水肿和呼吸窘迫综合征等症状；可吸入颗粒被人体吸入以后，会在人的呼吸系统中积累，可以引发多种疾病，对人体危害很大；二氧化碳浓度过高会会使人体出现气闷、头晕、头痛，浓度达到10％以上时，会使得人出现丧失知觉、呼吸停止，甚至死亡；一氧化碳极易与血红蛋白结合，使得血红蛋白失去携带氧气的能力，造成窒息甚至死亡。现阶段城市地下工程防灾减灾体系主要针对的是火灾，目前火灾报警和自动控制系统相对较为成熟，但是城市地下空间的有毒有害气体没有引起足够的重视，空气环境相对舒适度较差，长时间处于此类地下空间使得人群易产生闷热、压抑、烦躁，甚至更严重的后果。现有的城市地下空间有毒有害气体监测大部分还停留在临时检测阶段，较少地下空间实现了有毒有害气体实时数据监测报警，各项污染指标的预测数据也不够精确。此外，现有的报警系统大多只能根据发出警报传感器的位置确定警报发生的位置，不能实现三维位置的显示，也不能展现出现警报周边建筑结构情况。目前，对于地下空间有毒有害气体指标的预测计算主要采取以下计算方法，包括DelPhi法、层次分析法、模糊综合评价法和BP神经网络评价法，取得了一定的效果，然而不同的预测方法对于不同的指标会产生不同的精度，说明这些预测方法对于某个特点的指标会有比较好的效果，但是对于其他指标预测就没有那么精确了。因此，本专利技术针对某种特定的城市地下空间有毒有害气体指标，采用多种方法进行历史样本的预测计算，将这些计算数据和历史数据做比较，找到误差最小的预测方法，将该方法确定为该项指标的预测计算方法。通过采用BIM+3DGIS+IOT技术实现报警信息的三维模型展示，也可以查看出现有毒有害气体警报位置的周边建筑结构布置情况。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于智慧技术的地下空间有毒有害气体预警报警方法，用于解决城市地下空间有毒有害气体预警报警问题，解决了各个有毒有害气体指标预测精度不高的问题，解决灾害信息和灾害周边建筑信息的三维显示问题。本专利技术采用如下技术方案实现专利技术目的：一种基于智慧技术的地下空间有毒有害气体预警报警方法，其特征是：1、具体包括以下步骤：步骤1：基于BIM+3DGIS技术建立的城市地下空间三维数据模型；步骤2：基于物联网技术对每个有毒有害气体指标进行实时监控，作为报警数据；同时再结合提前调查获取的地下空间有毒有害气体相关数据，采用误差最低的预测方法进行灾害数据预测，作为预警数据；步骤3：使用预警数据和报警数据分别与该指标安全规定阈值进行比较：如果某一有毒有害气体指标预警数据或者报警数据小于该指标的第一规定阈值时，则不发出预警或者报警；如果某一有毒有害气体指标预警数据或者报警数据大于该指标的第一规定阈值并且小于第二规定阈值时，则给出对应的三级报警或者预警；如果某一有毒有害气体指标预警数据或者报警数据大于该指标的第二规定阈值并且小于第三规定阈值时，则给出对应的二级报警或者预警；如果某一有毒有害气体指标预警数据或者报警数据大于该指标的第三规定阈值时，则给出对应的一级报警或者预警；步骤4：将预警或者报警结果以不用颜色和文字信息在具有三维可视化终端上显示。作为对本技术方案的进一步限定，所述预测误差公式为：其中，Δi为第i种预测方法的平均计算误差；Ai,j为使用第i种预测方法对第j个样本得到的预测结果；Bj为是第j个样本的真实数据；Pi为使用第i种预测方法进行的样本预测次数，i＝1,2,3,…,N，N是所采用的预测方法的数量。作为对本技术方案的进一步限定，所述第一规定阈值指的是该指标国家规定标准值的50％，所述第二规定阈值指的是该指标国家规定标准值的80％，所述第三规定阈值指的是该指标国家规定标准值的100％。作为对本技术方案的进一步限定，所述地下空间有毒有害气体指标主要包括氮氧化物、可吸入颗粒、二氧化碳、一氧化碳。作为对本技术方案的进一步限定，所述灾害数据包括实时获得的污染指标、通风状况、空调状况、人或车流量、安全管理水平、装修、火灾、地质状况。作为对本技术方案的进一步限定，所述的实时监控数据通过物联网技术(IOT)将布置在城市地下空间的多种传感器数据上传到数据库。作为对本技术方案的进一步限定，所述的报警、预警系统，三维可视化终端指的是PC端和手机端。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：能够对城市地下空间有毒有害气体进行预警和报警，既可以根据实时的监测数据进行报警，又可以根据预测数据进行有毒有害气体预警；选择误差最低的预测方法作为该项指标的预测计算方法，提高了预测精度；通过采用BIM+3DGIS+IOT技术实现报警信息的三维模型展示，也可以查看出现警报位置的周边建筑结构布置情况。本专利技术使用系统具有预警和报警的双重功能；采用误差最低的预测方法，计算每个指标的预测数据，提高了预测精度；预警、报警信息的三维可视化显示提高了灾害应急反应速度。附图说明图1是本专利技术有毒有害气体预警报警系统工作的流程示意图。图2是本专利技术预警报警信息的生成的流程示意图。图3是本专利技术有毒有害气体指实时标监控流程图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。图1是实施案例提供的一种基于智慧技术的地下空间有毒有害气体预警报警方法的流程示意图。如图1所示，实施案例采取的预警报警系统工作过程包括：步骤S1：使用B本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于智慧技术的地下空间有毒有害气体预警报警方法，其特征是：具体包括以下步骤：/n步骤1：基于BIM+3DGIS技术建立的城市地下空间三维数据模型；/n步骤2：基于物联网技术对每个有毒有害气体指标进行实时监控，作为报警数据；同时再结合提前调查获取的地下空间有毒有害气体相关数据，采用误差最低的预测方法进行灾害数据预测，作为预警数据；/n步骤3：使用预警数据和报警数据分别与该指标安全规定阈值进行比较：/n如果某一有毒有害气体指标预警数据或者报警数据小于该指标的第一规定阈值时，则不发出预警或者报警；/n如果某一有毒有害气体指标预警数据或者报警数据大于该指标的第一规定阈值并且小于第二规定阈值时，则给出对应的三级报警或者预警；/n如果某一有毒有害气体指标预警数据或者报警数据大于该指标的第二规定阈值并且小于第三规定阈值时，则给出对应的二级报警或者预警；/n如果某一有毒有害气体指标预警数据或者报警数据大于该指标的第三规定阈值时，则给出对应的一级报警或者预警；/n步骤4：将预警或者报警结果以不用颜色和文字信息在具有三维可视化终端上显示。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于智慧技术的地下空间有毒有害气体预警报警方法，其特征是：具体包括以下步骤：
步骤1：基于BIM+3DGIS技术建立的城市地下空间三维数据模型；
步骤2：基于物联网技术对每个有毒有害气体指标进行实时监控，作为报警数据；同时再结合提前调查获取的地下空间有毒有害气体相关数据，采用误差最低的预测方法进行灾害数据预测，作为预警数据；
步骤3：使用预警数据和报警数据分别与该指标安全规定阈值进行比较：
如果某一有毒有害气体指标预警数据或者报警数据小于该指标的第一规定阈值时，则不发出预警或者报警；
如果某一有毒有害气体指标预警数据或者报警数据大于该指标的第一规定阈值并且小于第二规定阈值时，则给出对应的三级报警或者预警；
如果某一有毒有害气体指标预警数据或者报警数据大于该指标的第二规定阈值并且小于第三规定阈值时，则给出对应的二级报警或者预警；
如果某一有毒有害气体指标预警数据或者报警数据大于该指标的第三规定阈值时，则给出对应的一级报警或者预警；
步骤4：将预警或者报警结果以不用颜色和文字信息在具有三维可视化终端上显示。


2.根据权利要求1所述的基于智慧...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕桂林，温欣，赵巍平，郑繁，杨欣伟，崔波，梁爽，罗广强，胡晓楠，
申请(专利权)人：唐山工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：河北;13