【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高层建筑的消防应急，尤其是涉及基于数字孪生的高层建筑多目标协同消防应急处理方法。
技术介绍
1、随着高层建筑呈现出数量越来越多，高度越来越高，结构越来越复杂，功能越来越多样化的趋势，当发生火灾时火势会沿着建筑快速上升，一般情况下火势竖向蔓延的速度要比横向蔓延的速度快，越高的建筑，火势蔓延扩散的速度也就越快，并且在高层建筑内有管道井、楼梯井、排风楼梯、电缆井等众多竖直贯通的竖井，使得楼内的结构复杂，而火灾产生的烟气会由此向上蔓延，一部分火势也会沿着竖井楼梯向上蔓延，进而形成强烈的烟囱效应。另一部分火势会沿着建筑外墙窗口向上卷曲、升腾，火势严重时会以跳跃的方式向上一层蔓延，很难控制；会对火场上层的被困人群造成较大威胁，而高层建筑的火灾救援难度也较大，所以只有在火灾尚未造成较大威胁时快速将火场上层的被困人群疏散转移才能避免伤亡。
2、由于楼房着火后人们的本能反应都是通过楼梯立刻下楼逃生，而现在楼房的高度越来越高，为了应对高层建筑火灾危害一些高层和超高层建筑修建有避难层，但是在火灾发生时由于缺少对火灾情况的判断，如果高层人群盲目下楼有可能会在到达着火层时被火势阻挡，难以穿过着火层，而此时再返回楼上的避难层有可能有毒烟气和高温的影响下导致体力不支，从而难以逃生，并且大量的人群涌入应急楼梯有可能造成楼梯拥堵，严重时还会发生踩踏的情况，影响疏散速度，导致被困人群数量增加，为后期的救援增加难度。
3、而且，目前在发生火灾后是不允许乘坐电梯的，虽然电梯在竖向交通方面有较大的优势，但由于火灾会使电梯的电路发生故
技术实现思路
1、本专利技术要解决的问题是提供基于数字孪生的高层建筑多目标协同消防应急处理方法，尤其针对发生火灾的高层和超高层建筑内人群疏散进行协调，有效提高人群疏散效率。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
3、基于数字孪生的高层建筑多目标协同消防应急处理方法，包括：
4、s1、采集建筑物信息数据和火场信息建立建筑物的数字孪生模型；
5、s2、利用所述建筑物的数字孪生模型预测电梯安全运行时间；
6、s3、利用所述电梯安全运行时间获得救援区间，根据所述救援区间规划救援方案；
7、s4、根据所述救援方案采集被困人群位置信息，利用所述被困人群位置信息对电梯进行协调获得高层建筑最佳消防应急处理方案；
8、其中至少有三个以上人员聚集为被困人群。
9、优选的，采集建筑物信息数据和火场信息建立建筑物的数字孪生模型包括：
10、s1-1、获取电梯最大运行速度信息、电梯当前停靠位置信息和应急楼梯信息，利用所述电梯最大运行速度信息、所述电梯当前停靠位置信息和应急楼梯信息作为建筑物信息数据；
11、s1-2、获取建筑物内的现有消防系统信息；
12、s1-3、利用消防系统采集火场楼层信息、烟雾浓度数据、环境温度数据和火场周围可燃物信息，利用火场楼层信息、烟雾浓度数据、环境温度数据和火场周围可燃物信息作为火场信息；
13、s1-4、利用所述建筑物信息数据和所述火场信息建立建筑物的数字孪生模型。
14、优选的，利用建筑物的数字孪生模型预测电梯安全运行时间包括：
15、s2-1、采集火场所在楼层不同位置处的当前时刻与上一时刻的烟雾浓度数据和环境温度数据；
16、s2-2、对当前时刻采集的烟雾浓度数据和环境温度数据与上一时刻采集的烟雾浓度数据和环境温度数据进行对比获得比较结果；
17、s2-3、根据比较结果确定最先检测到烟雾浓度数据和环境温度数据变化的三个探测器位置信息；
18、s2-4、根据三个探测器之间的相互距离与各个探感器检测到烟雾浓度数据与环境温度数据开始变化的时间差确定起火点位置信息；
19、s2-5、利用起火点位置信息获得距离起火点位置最近的电梯井位置信息；
20、s2-6、利用火场周围可燃物信息计算火势蔓延速度，计算公式如下：
21、u=q/kd
22、式中：u为火势蔓延速度，q为火焰热传播速度，k为单位质量可燃物的温升的焓的含量，d为可燃物密度；
23、s2-7、根据起火点位置到最近距离电梯井的距离和火势蔓延速度，利用建筑物的数字孪生模型获得电梯安全运行时间。
24、优选的，利用电梯安全运行时间获得救援区间，根据救援区间规划救援方案包括：
25、s3-1、利用电梯最大运行速度与电梯安全运行时间获得电梯最高救援楼层；
26、s3-2、判断电梯最高救援楼层是否超过建筑物最高楼层，若是，则执行步骤s4；否则，引导电梯最高救援楼层以上楼层的被困人群前往避难层的同时对电梯最高救援层以下楼层的被困人群执行步骤s4。
27、优选的，根据所述救援方案采集被困人群位置信息，利用被困人群位置信息对电梯进行协调获得高层建筑最佳消防应急处理方案包括：
28、s4-1、采集电梯最高救援楼层以下每层被困人群的位置信息和被困人数；
29、s4-2、确定第m层人群开始撤离的时间为初始时间；
30、s4-3、利用第m层被困人群位置信息获取被困人群从第m层的被困位置到达第n层所需要的第一疏散时间；
31、s4-4、利用第n层被困人群位置信息从初始时间开始第n层被困人群从第n层被困位置到达第n层应急楼梯所需的第二疏散时间；
32、其中，电梯最高救援楼层≥m>n>火场楼层；
33、s4-4-1、判断第二疏散时间是否大于第一疏散时间，若是，则进行二次判断；否则，第n层的被困人群通过应急楼梯进行疏散；
34、s4-4-2、所述二次判断包括：
35、根据所述电梯当前停靠位置信息判断电梯达到第m层所需时间是否小于电梯到达第n层的时间，若是，则电梯前往第m层疏散被困人群，否则进行三次判断；
36、其中，利用建筑物的数字孪生模型获得多组满足电梯运行条件的m层和n层的组合时；
37、若电梯位于同一组m层和n层之间时电梯则选择前往距离最近的第m层并向下逐一对所经过且满足条件的第m层进行疏散；
38、若存在至少两组满足条件的m层和n层的组合，且一组的第m层位于电梯上方，另一组的第m层位于电梯下方时，电梯优先前往楼层较高的第m层并向下逐一对所经过且满足条件的第m层进行疏散；
39、若电梯到达两组的第m层所需时间相同时，电梯优先选本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于数字孪生的高层建筑多目标协同消防应急处理方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的高层建筑多目标协同消防应急处理方法，其特征在于，采集建筑物信息数据和火场信息建立建筑物的数字孪生模型包括：
3.根据权利要求2所述的基于数字孪生的高层建筑多目标协同消防应急处理方法，其特征在于，利用所述建筑物的数字孪生模型预测电梯安全运行时间包括：
4.根据权利要求2所述的基于数字孪生的高层建筑多目标协同消防应急处理方法，其特征在于，利用所述电梯安全运行时间获得救援区间，根据所述救援区间规划救援方案包括：
5.根据权利要求4所述的基于数字孪生的高层建筑多目标协同消防应急处理方法，其特征在于，根据所述救援方案采集被困人群位置信息，利用所述被困人群位置信息对电梯进行协调获得高层建筑最佳消防应急处理方案包括：
6.根据权利要求5所述的基于数字孪生的高层建筑多目标协同消防应急处理方法，其特征在于，被困人群移动速度公式如下：
7.根据权利要求5所述的基于数字孪生的高层建筑多目标协同消防应急处理方法，其特征在于
8.根据权利要求5所述的基于数字孪生的高层建筑多目标协同消防应急处理方法，其特征在于，利用第m层被困人群位置信息获取被困人群从第m层的被困位置到达第n层所需要的第一疏散时间的计算公式为：
9.根据权利要求5所述的基于数字孪生的高层建筑多目标协同消防应急处理方法，其特征在于，利用第n层被困人群位置信息从初始时间开始第n层被困人群从第n层被困位置到达第n层应急楼梯所需第二疏散时间的计算公式为：
10.根据权利要求5所述的基于数字孪生的高层建筑多目标协同消防应急处理方法，其特征在于，利用所述第m层被困人群和第n层被困人群的疏散结果作为最佳消防应急处理方案还包括：
...【技术特征摘要】
1.基于数字孪生的高层建筑多目标协同消防应急处理方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的高层建筑多目标协同消防应急处理方法，其特征在于，采集建筑物信息数据和火场信息建立建筑物的数字孪生模型包括：
3.根据权利要求2所述的基于数字孪生的高层建筑多目标协同消防应急处理方法，其特征在于，利用所述建筑物的数字孪生模型预测电梯安全运行时间包括：
4.根据权利要求2所述的基于数字孪生的高层建筑多目标协同消防应急处理方法，其特征在于，利用所述电梯安全运行时间获得救援区间，根据所述救援区间规划救援方案包括：
5.根据权利要求4所述的基于数字孪生的高层建筑多目标协同消防应急处理方法，其特征在于，根据所述救援方案采集被困人群位置信息，利用所述被困人群位置信息对电梯进行协调获得高层建筑最佳消防应急处理方案包括：
6.根据权利要求5所述的基于数字孪生的...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓永俊，赵尚谦，庄广壬，邹晟，许超，植挺生，
申请(专利权)人：广东广宇科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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