一种基于三维模型实现的火灾模拟疏散演练方法技术

本发明专利技术提供了一种基于三维模型实现的火灾模拟疏散演练方法，包括获取建筑物的扫描数据，确定建筑物内的逃生路径和消防设施；根据逃生路径，设置建筑物内不同楼层的逃生节点，构建第一网络拓扑结构图；根据消防设施，设置建筑物内不同楼层的消防节点，构建第二网络拓扑结构图；将第一网络拓扑结构图和第二网络拓扑结构图融合，生成建筑物的三维模型；根据三维模型，设置火灾模拟的火情参数和人员参数，并触发不同楼层的火情评价机制；通过火情评价机制，获取不同楼层的疏散通道和灭火概率；根据疏散通道，生成火灾演练的逃生路径，并通过灭火概率，对逃生路径进行动态调整。对逃生路径进行动态调整。对逃生路径进行动态调整。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三维模型实现的火灾模拟疏散演练方法


[0001]本专利技术涉及消防演练
，特别涉及一种基于三维模型实现的火灾模拟疏散演练方法。

技术介绍

[0002]目前，随着城区建设和经济社会发展，大型综合商场的建筑结构和布局日趋多样化、规模化、立体化、复杂化，又加之新建筑、新材料、新能源、新技术、新项目及人口老龄化、建筑老龄化、交通老龄化等衍生出来的“新问题”，对于消防救援处置能力、处置效率、处置方法都提出更高要求。
[0003]由于我国关于应急管理理论与技术的研究起步较晚，应急管理应用系统的基础还比较薄弱。尽管我国已将应急平台建设列入国家科技发展规划，但目前仍在大力推广建设中，从国家到地方，从行业管理部门到各级生产企业均尚未建立完善的应急业务管理系统。在这种形势下，由于缺少数字化预案建设所需的各种相关资源数据支撑，要建设数字化预案系统需要配套建设风险管理、事故模拟、预测预警、决策支持、物资管理等业务功能的软硬件系统，从而导致数字化预案系统建设的附加成本大大增加，因此目前国内数字化预案技术的推广应用进展较为缓慢。
[0004]对于数字化的火灾模拟演练方法，现有技术中的方法只能是通过广播预警或者通过仿真空间的模拟仿真计数，但是现有的模拟方法只能模拟人员如何逃生，不能模拟如何规划逃生路径，计算逃生路径的拥挤状况，不能依据火情的变化情况进行逃生路径的动态规划，从而广播逃生路径，也不能判断不同火情地点是否可以进行灭火，只能基于固定的逃生路径进行疏散，但是，现实的火灾中，可以灭火开通一条新的逃生路径。
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技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于三维模型实现的火灾模拟疏散演练方法，用以解决现有技术中的方法只能是通过广播预警或者通过仿真空间的模拟仿真计数，但是现有的模拟方法只能模拟人员如何逃生，不能模拟如何规划逃生路径，计算逃生路径的拥挤状况，不能依据火情的变化情况进行逃生路径的动态规划，从而广播逃生路径，也不能判断不同火情地点是否可以进行灭火，从而不能实现在快速灭火的区域进行灭火疏散的情况。
[0006]本专利技术提出了一种基于三维模型实现的火灾模拟疏散演练方法，包括：
[0007]获取建筑物的扫描数据，确定建筑物内的逃生路径和消防设施；
[0008]根据逃生路径，设置建筑物内不同楼层的逃生节点，构建第一网络拓扑结构图；
[0009]根据消防设施，设置建筑物内不同楼层的消防节点，构建第二网络拓扑结构图；
[0010]将第一网络拓扑结构图和第二网络拓扑结构图融合，生成建筑物的三维模型；
[0011]根据三维模型，设置火灾模拟的火情参数和人员参数，并触发不同楼层的火情评价机制；
[0012]通过火情评价机制，获取不同楼层的疏散通道和灭火概率；
[0013]根据疏散通道，生成火灾演练的逃生路径，并通过灭火概率，对逃生路径进行动态调整。
[0014]优选的，所述扫描数据包括：室内结构扫描数据、消防设施扫描数据、安防设备扫描数据、公共设施扫描数据和公区场景数据。
[0015]优选的，所述逃生路径包括如下识别步骤：
[0016]根据扫描数据，确定建筑物内不同楼层的逃生通道，确定标准逃生通道数据；
[0017]根据标准逃生通道数据，并结合楼层平面地图，确定出逃生卡口分布图；
[0018]根据逃生卡口分布图和相邻楼层的连接通道，生成符合火灾逃生路线的标准路径集；
[0019]根据标准路径集进行通行量数值倒叙排列，得出的不同卡口的逃生优先度；
[0020]根据逃生优先度，并结合k
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means聚类算法进行等级划分，得到多条逃生路径。
[0021]优选的，所述消防设施包括消防照明设施、消防传感设施和消防灭火设施；其中，
[0022]消防照明设施包括应急照明灯和公区照明系统；
[0023]消防传感设施包括公区摄像设备和公区传感设备；
[0024]消防灭火设施包括各类灭火器、消火栓、自动报警器、手动报警器、室内消防给水系统、消防广播系统、应急疏散系统、独立式消防传感器报警系统。
[0025]优选的，所述三维模型包括如下构建步骤：
[0026]根据第一网络拓扑结构图和第二网络拓扑结构图，生成建筑物的二维模型数据，并根据所述二维模型数据，采用三维建模软件，得到原始三维模型数据；
[0027]对原始三维模型数据进行三维引擎解析，并将解析后的三维模型数据存入模型数据库中；
[0028]在接收到用户终端输入的加载指令时，将模型数据库中与所述加载指令相对应的三维模型数据预加载至内存中；
[0029]在所述内存中，根据预加载的三维模型数据构建三维场景图像数据，生成可视化的三维模型。
[0030]优选的，所述设置火灾模拟的火情参数和人员参数包括：
[0031]获取用户输入的火灾模拟参数，进行火情解析和人员分布解析；其中，
[0032]火情解析用于确定火灾模拟的火情位置、火情大小和火情分布趋势；
[0033]人员分布解析用于确定火灾模拟的人员楼层分布和人员分布数量；
[0034]并基于火情解析和人员分布解析，确定火情模拟的场景分布参数；
[0035]基于场景分布参数，在三维模型中设置火情参数和人员参数。
[0036]优选的，所述在三维模型中设置火情参数和人员参数包括：
[0037]基于三维模型，创建基于火情模拟的简易模型；
[0038]基于简易模型确定火情模拟的计算模型；其中，
[0039]计算模型用于火情参数和人员参数模拟火情场景，确定火情因子；
[0040]基于计算模型，生成多个火情因子，并载入火情模拟进程和人员分布位置进程；
[0041]为多个火情因子载入进程和人员分布位置载入进程配置火情模拟行为树，并进行火情场景的三维模拟。
[0042]优选的，所述火情评价机制包括疏散评价机制和灭火评价机制；其中，
[0043]疏散评价机制用于根据预设的疏散评价体系，构建疏散评价模型，输出当前火情疏散的评分结果；
[0044]灭火评价机制用于根据预设的灭火评价体系，构建灭火评价模型，输出当前不同位置火情的灭火简易度的评分结果。
[0045]优选的，所述疏散评价机制包括如下疏散评价步骤：
[0046]选取目标楼层，采集目标楼层的通道信息，并划分不同通道口，计算计算不同通道口的疏散拥挤状态；
[0047]基于目标楼层的人数信息，构建目标楼层的疏散拥挤率模型；
[0048]计算目标楼层不同通道口的拥挤率，并基于拥挤状态判别目标楼层的不同通道口的疏散人数；
[0049]融合不同楼层的疏散人数，生成火灾演练的逃生路径。
[0050]优选的，所述灭火评价机制包括如下灭火评价步骤：
[0051]获取不同火情点的火势数据和灭火设备数据；其中，
[0052]根据火势数据和灭火设备数据，构建基于不同火情点的灭火动作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三维模型实现的火灾模拟疏散演练方法，其特征在于，包括：获取建筑物的扫描数据，确定建筑物内的常规逃生路径和消防设施；根据逃生路径，设置建筑物内不同楼层的逃生节点，构建第一网络拓扑结构图；根据消防设施，设置建筑物内不同楼层的消防节点，构建第二网络拓扑结构图；将第一网络拓扑结构图和第二网络拓扑结构图融合，生成建筑物的三维模型；根据三维模型，设置火灾模拟的火情参数和人员参数，并触发不同楼层的火情评价机制；通过火情评价机制，获取不同楼层的疏散通道和灭火概率；根据疏散通道，生成火灾演练的目标逃生路径，并通过灭火概率，对目标逃生路径进行动态调整。2.如权利要求1所述的一种基于三维模型实现的火灾模拟疏散演练方法，其特征在于，所述扫描数据包括：室内结构扫描数据、消防设施扫描数据、安防设备扫描数据、公共设施扫描数据和公区场景数据。3.如权利要求1所述的一种基于三维模型实现的火灾模拟疏散演练方法，其特征在于，所述常规逃生路径包括如下识别步骤：根据扫描数据，识别建筑物内不同楼层的逃生通道，确定标准逃生通道数据；将标准逃生通道数据与楼层平面地图结合，生成逃生卡口分布图；根据逃生卡口分布图和相邻楼层的连接通道，生成符合火灾逃生路线的标准路径集；根据标准路径集进行通行量数值倒叙排列，得出的不同卡口的逃生优先度；根据逃生优先度，并结合k
‑
means聚类算法进行等级划分，得到多条常规逃生路径。4.如权利要求1所述的一种基于三维模型实现的火灾模拟疏散演练方法，其特征在于，所述消防设施包括消防照明设施、消防传感设施和消防灭火设施；其中，消防照明设施包括应急照明灯和公区照明系统；消防传感设施包括公区摄像设备和公区传感设备；消防灭火设施包括各类灭火器、消火栓、自动报警器、手动报警器、室内消防给水系统、消防广播系统、应急疏散系统、独立式消防传感器报警系统。5.如权利要求1所述的一种基于三维模型实现的火灾模拟疏散演练方法，其特征在于，所述三维模型通过如下步骤构建：根据第一网络拓扑结构图和第二网络拓扑结构图，提取节点信息，将节点信息和建筑物蓝图导入三维建模软件，生成基于消防标记的原始三维模型数据；其中，消防标记包括消防设备标记和消防路径标记；根据原始三维模型数据，进行消防路径的通行量计算，确定逃生路径的人流量模拟区间；根据原始三维模型，进行消防设备的灭火计算，确定不同消防设备所在区域的火情处理区间；根据人流量模拟区间和火情处理区间，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鑫，鲁杨，曲彦国，史普力，江何，
申请(专利权)人：北京泰策科技有限公司，
类型：发明
国别省市：