一种基于BIM的变电站安全监控应急系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于BIM的变电站安全监控应急系统，包括服务器、环境采集模块、交互模块、引导模块，环境采集模块用于对变电站的地形数据进行采样，以获知当前区域的地形数据，引导模块用于与工作人员进行引导，交互模块根据引导模块的引导数据，向工作人员进行引导；环境采集模块包括环境采集单元、以及分析单元，环境采集单元用于对变电站的数据进行采集，分析单元根据环境采集单元的数据进行分析，以分析应急状态指数。本发明专利技术通过环境采集单元和分析单元的相互配合，使得变电站的监控设备的状态能够被精准的检测出来，并能快速的触发预警，提升整个变电站的应急疏散的能力，使得系统具有可视化极佳、精准监控、智能程度高的优点。高的优点。高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM的变电站安全监控应急系统和方法


[0001]本专利技术涉及变电站安全装置
，尤其涉及一种基于BIM的变电站安全监控应急系统和方法。

技术介绍

[0002]建筑信息模型(BIM)作为一种三维可视化技术，其独特的可视化和模拟分析优势被广泛应用于建筑施工管理过程。它是以三维数字技术为基础，对建筑模型及特性进行数字化表达，实现建筑全生命周期各阶段的直观展示。虽然BIM在许多房屋建筑项目上取得了成功，但由于变电站项目的复杂性，在其应用中仍处于探索阶段。
[0003]如CN212012264U现有技术公开了一种基于BIM的变电站巡检系统，现有技术多采用巡检机器人在变电站内进行巡逻，但变电站并不是全是平地，巡检机器人由于地形限制只能在有限的空间内进行巡逻，但巡检机器人遇到的障碍物时可能被阻挡，无法正常巡逻，同时巡检机器人在发生火灾等异常情况时仅通过相机拍摄的环境信息无法快速、直观的判断出发生地点，无法及时解决异常情况。
[0004]另一种典型的如CN109447480A的现有技术公开的一种基于BIM+GIS建模的路桥工程设备安全监控系统及方法，一般的工程设备安全监控主要是通过人工定时检测，形成纸质或者电子档案的方式实现，此种方式比较粗放，集成度不高，架构松散，不能对所有工程设备进行统一管理，管理效率不高。
[0005]为了解决本领域普遍存在智能程度低、无法快速触发预警、交互性差、应急疏散效率低、无法充分利用BIM技术、无法提供引导和引导精度差等等问题，作出了本专利技术。
专利技术内容
[0006]本专利技术的目的在于，针对目前所存在的不足，提出了一种基于BIM的变电站安全监控应急系统和方法。
[0007]为了克服现有技术的不足，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种基于BIM的变电站安全监控应急系统，所述变电站安全监控应急系统包括服务器，所述变电站安全监控应急系统还包括环境采集模块、交互模块、引导模块，所述服务器分别与所述环境采集模块、所述交互模块和引导模块连接，所述环境采集模块用于对变电站的地形数据进行采样，并根据所述地形数据分析当前区域的预警状态，所述引导模块用于与工作人员进行引导，所述交互模块根据所述引导模块的引导数据，向所述工作人员进行引导；
[0009]所述环境采集模块包括环境采集单元、以及分析单元，所述环境采集单元用于对所述变电站的数据进行采集，所述分析单元根据所述环境采集单元的数据进行分析，以分析应急状态指数；
[0010]所述环境采集单元包括辅助采集构件、BIM位置映射引擎、BIM模型、以及数据存储器，所述辅助采集构件用于采集所述变电站的环境数据，所述BIM模型用于显示所述变电站
的分布布局，所述BIM位置映射引擎用于调用所述BIM模型数据，并将所述辅助采集构件的环境数据映射到BIM模型的关联位置上，所述数据存储器用于存储所述辅助采集构件、所述BIM引擎关联的环境数据、以及所述BIM模型的关联位置；
[0011]其中，所述辅助采集构件包括红外检测传感器、烟雾检测传感器、以及至少一个位置标记件，所述红外检测传感器用于检测所述变电站的检测点位中的温度测量值，所述烟雾检测传感器用于检测所述变电站的检测点位中的烟雾测量值；
[0012]所述分析单元获取变电站的分布布局中的检测点位布设的监控设备数量N，并对各个检测点位的预警区间进行计算：
[0013][0014]式中，Range1为所述预警区间的温度上限值，Range2为所述预警区间的温度下限值，T0为检测点位的监控设备的初始温度值，
△
T
total
为监控设备的平均发热量，η为监控设备随负载波动的影响系数，满足：
[0015][0016]式中，Load为监控设备在波动状态下负载损耗，所述监控设备负载条件下的平均负载，
[0017]式中，P
i0
为第i个所述监控设备的空载发热量，P
ik
为第i个所述监控设备在负载状态下的发热量，K
iT
为第i个所述监控设备的负载波动发热系数，β
i
为第i个所述监控设备的负载率；
[0018]若所述辅助采集构件检测得到温度检测值和烟雾测量值同时满足下式，则触发预警警报：
[0019][0020]式中，Smoke为烟雾检测传感器测量得到的烟雾测量值，Measurement为所述红外检测传感器检测得到的温度测量值，Monitor为设定的烟雾监控阈值。
[0021]可选的，所述引导模块包括引导单元和协同单元，所述协同单元协同调用所述环境采集模块的分析结果数据，所述引导单元根据所述协同单元协同调用的所述环境采集模块的分析结果数据，以向工作人员进行疏散路线的引导；
[0022]所述协同单元包括协同请求器、以及数据传输器，所述协同请求器用于与所述分析单元进行协同传输，所述数据传输器用于接收所述环境采集模块传输的分析结果数据，并传输至所述引导单元中；
[0023]其中，所述环境采集单元接收到所述协同传输器发出的协同请求后，使得所述环境采集模块响应所述协同请求，以将所述环境采集模块的分析结果传输至所述引导单元中。
[0024]可选的，所述引导单元包括至少一个RFID标记、引导器，所述RFID分布在所述变电
站的各个通道中，所述引导器根据RFID标记调用所述BIM模型的数据，以获得各个应急出口的位置，以向所述工作人员提供引导。
[0025]可选的，所述交互模块包括交互单元和提示单元，所述交互单元根据所述引导单元的引导数据与所述工作人员进行交互，所述提示单元用于向所述工作人员进行提示；
[0026]所述交互单元获取所述引导单元发出的引导路线，并将引导路线同步至所述提示单元中，以通过所述提示单元向所述工作人员进行提示。
[0027]可选的，所述提示单元包括安全头盔、提示屏、绑定构件、定位件、以及交互接收器，所述交互接收器用于接收所述交互单元交互传输的引导路线数据，所述安全头盔用于对所述工作人员的头部进行防护，所述提示屏用于向所述工作人员提示引导路线，所述绑定构件用于将所述提示屏绑定在所述工作人员的手臂上，所述定位件用于对所述安全头盔的位置进行定位；
[0028]其中，所述交互接收器设置在所述安全头盔上，并用于接收所述交互单元发出的引导路线数据。
[0029]可选的，所述变电站安全监控应急系统还包括预警模块，所述预警模块用于对所述变电站的预警进行提示；
[0030]所述预警模块获取所述分析单元的分析结果，若处于触发预警警报的状态，则触发所述引导单元和交互单元的配合，以引导并提示工作人员进行撤离。
[0031]本专利技术还提供一种基于BIM的变电站安全监控应急方法，所述变电站安全监控应急方法包括以下步骤：
[0032]步骤1：获取所述变电站的BIM模型的分布布局，并将的环境数据同步至所述分布布局的监测位置中；
[0033]步骤2：在步骤1的基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM的变电站安全监控应急系统，所述变电站安全监控应急系统包括服务器，其特征在于，所述变电站安全监控应急系统还包括环境采集模块、交互模块、引导模块，所述服务器分别与所述环境采集模块、所述交互模块和引导模块连接，所述环境采集模块用于对变电站的地形数据进行采样，并根据所述地形数据分析当前区域的预警状态，所述引导模块用于与工作人员进行引导，所述交互模块根据所述引导模块的引导数据，向所述工作人员进行引导；所述环境采集模块包括环境采集单元、以及分析单元，所述环境采集单元用于对所述变电站的数据进行采集，所述分析单元根据所述环境采集单元的数据进行分析，以分析应急状态指数；所述环境采集单元包括辅助采集构件、BIM位置映射引擎、BIM模型、以及数据存储器，所述辅助采集构件用于采集所述变电站的环境数据，所述BIM模型用于显示所述变电站的分布布局，所述BIM位置映射引擎用于调用所述BIM模型数据，并将所述辅助采集构件的环境数据映射到BIM模型的关联位置上，所述数据存储器用于存储所述辅助采集构件、所述BIM引擎关联的环境数据、以及所述BIM模型的关联位置；其中，所述辅助采集构件包括红外检测传感器、烟雾检测传感器、以及至少一个位置标记件，所述红外检测传感器用于检测所述变电站的检测点位中的温度测量值，所述烟雾检测传感器用于检测所述变电站的检测点位中的烟雾测量值；所述分析单元获取变电站的分布布局中的检测点位布设的监控设备数量N，并对各个检测点位的预警区间进行计算：式中，Range1为所述预警区间的温度上限值，Range2为所述预警区间的温度下限值，T0为检测点位的监控设备的初始温度值，
△
T
total
为监控设备的平均发热量，η为监控设备随负载波动的影响系数，满足：式中，Load为监控设备在波动状态下负载损耗，所述监控设备负载条件下的平均负载；式中，P
i0
为第i个所述监控设备的空载发热量，P
ik
为第i个所述监控设备在负载状态下的发热量，K
iT
为第i个所述监控设备的负载波动发热系数，β
i
为第i个所述监控设备的负载率；若所述辅助采集构件检测得到温度检测值和烟雾测量值同时满足下式，则触发预警警报：
式中，Smoke为烟雾检测传感器测量得到的烟雾测量值，Measurement为所述红外检测传感器检测得到的温度测量值，Monitor为设定的烟雾监控阈值。2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的变电站安全监控应急系统，其特征在于，所述引导模块包括引导单元和协同单元，所述协同单元协同调用所述环境采集模块的分析结果数据，所述引导单元根据所述协同单元协同调用的所述环境采集模块的分析结果数据，以向工作人员进行疏散路线的引导；所述协同单元包括协同请求器、以及数据传输器，所述协同请求器用于与所述分析单元进行协同传输，所述数据传输器用于接收所述环境采集模块传输的分析结果数据，并传输至所述引导单元中；其中，所述环...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹世鹏，王立涛，倪莎，余万金，
申请(专利权)人：众芯汉创北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：