本發(fā)明屬于消防安全領(lǐng)域，特別涉及一種基于bim和anylogic的消防系統(tǒng)及其救援方法。

背景技術(shù)：

bim是buildinginformationmodeling的簡稱，它以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成建筑工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)，是對工程項目設(shè)施實體與功能的數(shù)字化表達。同時bim支持建設(shè)項目生命周期中動態(tài)信息的創(chuàng)建、共享、管理，是一種應(yīng)用于建造、管理的數(shù)字化方法，該方法既支持建筑工程的集成管理，又可以使建筑工程在整個進程中顯著提高效率和大量減少風險，可被建設(shè)項目各參與方普遍使用。

anylogic是一款應(yīng)用廣泛的，對離散，連續(xù)和混合系統(tǒng)建模和仿真的工具，它提供客戶獨特的仿真方法，即在任何java支持的平臺，或是web頁上運行模型仿真。anylogic是唯一可以創(chuàng)建真實動態(tài)模型的可視化工具，即帶有動態(tài)發(fā)展結(jié)構(gòu)及組件間互相聯(lián)絡(luò)的動態(tài)模型，該工具應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，包括：交通，電信，建筑，計算機系統(tǒng)等。

現(xiàn)階段，bim和anylogic對于消防的應(yīng)用在國內(nèi)市場上還是空白，現(xiàn)有的消防系統(tǒng)只記錄敢煙、感溫、感光等監(jiān)控設(shè)施的平面布置，無法根據(jù)火災(zāi)發(fā)生的不同位置及火災(zāi)的大小分別給出實時動態(tài)的路徑，火災(zāi)現(xiàn)狀。當建筑發(fā)生火災(zāi)時，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)會將消防設(shè)施運行狀態(tài)信息、火災(zāi)警報信息傳輸?shù)较厥?。當消防控制室?nèi)的值班人員發(fā)現(xiàn)有火情時，再通過通訊裝置向“119”控制中心報告，請求消防隊的救援。消防隊根據(jù)現(xiàn)場消控室值班人員的報告、火勢及建筑平面圖進行火災(zāi)救援指揮。這種需要消控室值班人員上報火災(zāi)信息消防救援過程對人工的依賴程度大，一方面容易滯后或延誤獲取災(zāi)情信息，不利于消防救援工作的及時開展。另一方面對于處于火災(zāi)現(xiàn)場的人來說，不能及時獲得實時、合理的逃生路徑，安全快速的撤離火災(zāi)現(xiàn)場，這些對消防工作都是不利的。

現(xiàn)有的火災(zāi)救援方法的傳統(tǒng)方式是直接由火災(zāi)報警系統(tǒng)進行救援具體途徑如圖4。當火災(zāi)發(fā)生時，由火災(zāi)報警系統(tǒng)中的傳感器感知火災(zāi)的發(fā)生，并觸發(fā)消防警報裝置，告訴現(xiàn)場人員，在第一時間內(nèi)知曉火災(zāi)，幫助人員迅速逃離火災(zāi)現(xiàn)場。現(xiàn)有的救援方法精確度不夠，不能夠很好的判斷火災(zāi)發(fā)生的具體地點以及判斷更好的安全路線，更好的開展救援行動。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種快速計算最短逃生路線、減少火災(zāi)發(fā)生時有可能造成的人員傷亡、方便火災(zāi)救援指揮，使救援工作更直觀和更有效率的基于bim和anylogic的消防系統(tǒng)及其救援方法。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述的一種消防系統(tǒng)，包括火災(zāi)報警系統(tǒng)、綜合計算服務(wù)器、被聯(lián)動消防設(shè)施組件、anylogic計算服務(wù)器、基于bim建筑模型監(jiān)控顯示器、bim移動設(shè)備和119控制中心。

其中火災(zāi)報警系統(tǒng)將火災(zāi)報警信號發(fā)送給綜合計算服務(wù)器并進行數(shù)據(jù)處理；

anylogic計算服務(wù)器將從綜合計算服務(wù)器接收到的火災(zāi)報警信號、火災(zāi)發(fā)生地點以及該建筑物內(nèi)的人員情況接收，并基于離散數(shù)學的原理計算人員的逃生時間分析得出最佳逃生路線；

基于bim建筑模型監(jiān)控顯示器將anylogic計算服務(wù)器計算出的最短逃生路線信息進行顯示，并將建筑物體內(nèi)部的每個位置和通道內(nèi)的火災(zāi)情況進行實時顯示，然后將顯示內(nèi)容傳輸給bim移動設(shè)備；

綜合計算服務(wù)器將接收到的火災(zāi)報警系統(tǒng)發(fā)出的火災(zāi)報警信號發(fā)送給anylogic計算服務(wù)器并將anylogic計算服務(wù)器計算出的最短逃生路線信息進行存儲，并將最短逃生路線信息發(fā)送給基于bim建筑模型監(jiān)控顯示器，還會根據(jù)火災(zāi)具體情況將信號傳輸給被聯(lián)動消防設(shè)施組件,；

被聯(lián)動消防設(shè)施組件接收從綜合計算服務(wù)器發(fā)出的信號并進行處理；

bim移動設(shè)備能夠遠距離的接收到從綜合計算服務(wù)器發(fā)出的數(shù)據(jù)信息以及基于bim建筑模型監(jiān)控顯示器顯示的具體數(shù)據(jù)信息。

119控制中心接收火災(zāi)報警系統(tǒng)發(fā)出的火災(zāi)報警信息和基于bim建筑模型監(jiān)控顯示器發(fā)出的實時火災(zāi)情況以及最佳逃生路線信息。

本發(fā)明將建筑空間布局和消防監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)有效地結(jié)合起來，綜合了計算服務(wù)器能夠根據(jù)實時報警信息，在不超過3秒的時間內(nèi)自動給出最合理的逃生路徑，并實時地顯示在監(jiān)控室的顯示器上，從而大大的提高了火災(zāi)救援的效率縮短了救援的時間，更好的保護了人民的人身安全和財產(chǎn)損失。

其中，火災(zāi)報警系統(tǒng)包括存儲裝置、數(shù)據(jù)處理器、傳感器、數(shù)據(jù)傳輸裝置、消防警報裝置和通訊裝置；

所述存儲裝置將從數(shù)據(jù)處理器接收到的數(shù)據(jù)信息進行存儲；

數(shù)據(jù)處理器將從傳感器接收到的信息進行處理并將處理后的信息發(fā)送給數(shù)據(jù)傳輸裝置，同時最終將信息傳輸給消防警報裝置及通訊裝置最后向119控制中心進行報警；

傳感器將收集到的信息傳輸給數(shù)據(jù)處理器進行處理；

數(shù)據(jù)傳輸裝置將從數(shù)據(jù)處理器接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給消防警報裝置和通訊裝置。

其中，被聯(lián)動的消防設(shè)施組件包括滅火裝置、防排煙裝置、防火門及卷簾裝置、消防電梯、消防應(yīng)急廣播、消防應(yīng)急照明和疏散指示器和消防電源；

被聯(lián)動的消防設(shè)施組件將從綜合計算服務(wù)器接收到的數(shù)據(jù)信號分別傳遞給滅火裝置、防排煙裝置、防火門及卷簾裝置、消防電梯、消防應(yīng)急廣播、消防應(yīng)急照明和疏散指示器和消防電源。

其中，傳感器包括采集實時煙霧濃度的煙霧傳感器、采集實時溫度的溫度傳感器和采集實時光強度的感光傳感器。

其中，bim移動設(shè)備通過無線網(wǎng)絡(luò)與119控制中心連接，來獲取bim三維模型信息組件顯示的bim三維模型。將火災(zāi)報警、建筑消防設(shè)施運行狀態(tài)數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)實時傳輸?shù)较狸爢T手中的bim移動設(shè)備，從而快速制定合理的救援方案，采用本發(fā)明的系統(tǒng)可更準確的進行救援指揮，更有效的開展救援工作。

一種使用如上所述的消防系統(tǒng)的救援方法，具體如下：

步驟一：感知火災(zāi)發(fā)生，當火災(zāi)發(fā)生時，火災(zāi)報警系統(tǒng)中的探測器感知到火災(zāi)，并將信號傳輸?shù)奖鞠老到y(tǒng)中的綜合計算服務(wù)器；

步驟二：計算逃生路線，通過綜合計算服務(wù)器對火災(zāi)報警系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的處理；計算綜合服務(wù)器先將火災(zāi)報警信號、火災(zāi)發(fā)生地點以及該建筑物內(nèi)的人員情況傳給anylogic計算服務(wù)器，anylogic計算服務(wù)器計算出最短路線，然后將最短路線傳反饋給綜合計算服務(wù)器；基于bim建筑模型監(jiān)控顯示器將anylogic計算服務(wù)器計算出的最短逃生路線信息進行顯示，同時也將建筑物體內(nèi)部的每個位置和通道內(nèi)的火災(zāi)情況進行實時顯示，再將顯示內(nèi)容傳輸給bim移動設(shè)備；根據(jù)bim移動設(shè)備，內(nèi)部逃生人員和外部救援人員能準確的知道火災(zāi)發(fā)展情況、逃生路線，并方便救援人員根據(jù)內(nèi)部的火情快速的制定救援方案和救援；

步驟三：啟動被聯(lián)動的消防設(shè)施進行滅救援，除外部進行救援外，本消防系統(tǒng)自行對初期火災(zāi)進行滅火，發(fā)生火情后，綜合計算服務(wù)器直接聯(lián)動被聯(lián)動消防設(shè)施組件進行滅火。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

1、當火情發(fā)生時，消控室的值班人員可以接收到火災(zāi)自動報警信息，119控制中心也可同時獲知警情，且可通過bim移動設(shè)備即bim三維模型信息組件直觀的了解到火情發(fā)生的具體位置。將火災(zāi)報警、建筑消防設(shè)施運行狀態(tài)數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)實時傳輸?shù)较狸爢T手中的bim移動設(shè)備，從而快速制定合理的救援方案，采用本發(fā)明的系統(tǒng)可更準確的進行救援指揮，更有效的開展救援工作。

2、本發(fā)明將建筑空間布局和消防監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)有效地結(jié)合起來，綜合了計算服務(wù)器能夠根據(jù)實時報警信息，在不超過3秒的時間內(nèi)自動給出最合理的逃生路徑，并實時地顯示在監(jiān)控室的顯示器上，從而大大的提高了火災(zāi)救援的效率縮短了救援的時間，更好的保護了人民的人身安全和財產(chǎn)損失。

3、本發(fā)明基于準確的bim模型和anylogic計算服務(wù)器的自動逃生路徑計算，結(jié)合了計算機技術(shù)和模型技術(shù)的優(yōu)勢，為現(xiàn)場逃生的指導(dǎo)提供了快捷安全的解決方案。這可以大大減少火災(zāi)發(fā)生時有可能造成的人員傷亡，bim智能消防技術(shù)的應(yīng)用不僅可以增強我們對于火災(zāi)等緊急事件的實際處理能力，也可作為日常消防演練的一個有效方式，bim智能預(yù)警平臺的運行狀況和數(shù)據(jù)積累，可為未來類似項目的運營管理，提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和決策依據(jù)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中火災(zāi)報警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中被聯(lián)動消防設(shè)施組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為現(xiàn)有技術(shù)中消防系統(tǒng)的救援方法流程圖；

圖5為本發(fā)明的救援方法流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。

如圖1所示，本發(fā)明包括火災(zāi)報警系統(tǒng)1、綜合計算服務(wù)器3、被聯(lián)動消防設(shè)施組件4、anylogic計算服務(wù)器2、基于bim建筑模型監(jiān)控顯示器5、bim移動設(shè)備6和119控制中心7。

其中火災(zāi)報警系統(tǒng)1將火災(zāi)報警信號發(fā)送給綜合計算服務(wù)器3并通過綜合計算服務(wù)器3進行后續(xù)數(shù)據(jù)處理；

anylogic計算服務(wù)器2將從綜合計算服務(wù)器3接收到的火災(zāi)報警信號、火災(zāi)發(fā)生地點以及該建筑物內(nèi)的人員情況接收，同時依據(jù)離散數(shù)學的原理計算人員的逃生時間并分析得出最佳逃生路線；

基于bim建筑模型監(jiān)控顯示器4將anylogic計算服務(wù)器2計算出的最短逃生路線信息進行顯示，并將建筑物體內(nèi)部的每個位置和通道內(nèi)的火災(zāi)情況進行實時顯示，然后將顯示內(nèi)容傳輸給bim移動設(shè)備6；

綜合計算服務(wù)器2將接收到的火災(zāi)報警系統(tǒng)1發(fā)出的火災(zāi)報警信號發(fā)送給anylogic計算服務(wù)器2并將anylogic計算服務(wù)器2計算出的最短逃生路線信息進行存儲，并將最短逃生路線信息發(fā)送給基于bim建筑模型監(jiān)控顯示器3，還會根據(jù)火災(zāi)具體情況將信號傳輸給被聯(lián)動消防設(shè)施組件4；

被聯(lián)動消防設(shè)施組件4接收從綜合計算服務(wù)器3發(fā)出的信號并進行處理；

bim移動設(shè)備6能夠遠距離的接收到從綜合計算服務(wù)器發(fā)3出的數(shù)據(jù)信息以及基于bim建筑模型監(jiān)控顯示器4顯示的具體數(shù)據(jù)信息；

119控制中心7接收火災(zāi)報警系統(tǒng)1發(fā)出的火災(zāi)報警信息和基于bim建筑模型監(jiān)控顯示器5發(fā)出的實時火災(zāi)情況以及最佳逃生路線信息。

本發(fā)明將建筑空間布局和消防監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)有效地結(jié)合起來，綜合了計算服務(wù)器能夠根據(jù)實時報警信息，在不超過3秒的時間內(nèi)自動給出最合理的逃生路徑，并實時地顯示在監(jiān)控室的顯示器上，從而大大的提高了火災(zāi)救援的效率縮短了救援的時間，更好的保護了人民的人身安全和財產(chǎn)損失。

其中，火災(zāi)報警系統(tǒng)1包括存儲裝置1-1、數(shù)據(jù)處理器1-2、傳感器1-6、數(shù)據(jù)傳輸裝置1-5、消防警報裝置1-3和通訊裝置1-4；

所述存儲裝置1-1將從數(shù)據(jù)處理器1-2接收到的數(shù)據(jù)信息進行存儲；

數(shù)據(jù)處理器1-2將從傳感器1-6接收到的信息進行處理將處理后的信息發(fā)送給數(shù)據(jù)傳輸裝置1-5，并最終將信息傳輸給消防警報裝置1-3及通訊裝置1-4最后向119控制中心7進行報警；

傳感器1-6將收集到的信息傳輸給數(shù)據(jù)處理器1-2進行處理；

數(shù)據(jù)傳輸裝置1-5將從數(shù)據(jù)處理器1-2接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給消防警報裝置1-3和通訊裝置1-4。

其中，被聯(lián)動的消防設(shè)施組件4包括滅火裝置4-1、防排煙裝置4-2、防火門及卷簾裝置4-3、消防電梯4-4、消防應(yīng)急廣播4-5、消防應(yīng)急照明和疏散指示器4-6和消防電源4-7；

被聯(lián)動的消防設(shè)施組件4將從綜合計算服務(wù)器3接收到的數(shù)據(jù)信號分別傳遞給滅火裝置4-1、防排煙裝置4-2、防火門及卷簾裝置4-3、消防電梯4-4、消防應(yīng)急廣播4-5、消防應(yīng)急照明和疏散指示器4-6和消防電源4-7。

其中，傳感器1-6包括采集實時煙霧濃度的煙霧傳感器、采集實時溫度的溫度傳感器和采集實時光強度的感光傳感器。

其中，bim移動設(shè)備6通過無線網(wǎng)絡(luò)與119控制中心7連接，來獲取bim三維模型信息組件顯示的bim三維模型。將火災(zāi)報警、建筑消防設(shè)施運行狀態(tài)數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)實時傳輸?shù)较狸爢T手中的bim移動設(shè)備，從而快速制定合理的救援方案，采用本發(fā)明的系統(tǒng)可更準確的進行救援指揮，更有效的開展救援工作。

其中火災(zāi)報警信號包括起火地點和火勢范圍，建筑物bim模型信息包括各種建筑物體的位置和逃生通道。

其中，綜合計算服務(wù)器3根據(jù)接收到的火災(zāi)報警信號和bim建筑模型信息并傳輸給anylogic計算服務(wù)器2模型計算出最短逃生路線的具體步驟為：

步驟一：綜合計算服務(wù)器3根據(jù)接收到的火災(zāi)報警信息和bim建筑模型信息來自動檢索所有未著火的通道，并將通道信息導(dǎo)入到anylogic計算服務(wù)器2中；

步驟二：采用anylogic計算服務(wù)器2進行模擬計算最短逃生路線：建立基于anylogic計算服務(wù)器2的仿真模型，該模型基于離散數(shù)學的原理計算人員的逃生時間，在該模型中輸入人員數(shù)量、火災(zāi)發(fā)生地點、人員逃離速度等參數(shù)，設(shè)置不同的逃生路線，通過anylogic計算服務(wù)器2計算人員逃離時間，找出最佳逃生路線。并在找出最佳逃生路線后，再在基于bim建筑模型監(jiān)控顯示器5上進行顯示，并進行實時顯示。

一種使用如上所述的消防系統(tǒng)的救援方法，具體如下：

步驟一：感知火災(zāi)發(fā)生，當火災(zāi)發(fā)生時，火災(zāi)報警系統(tǒng)中的感溫、感煙探測器感知到火災(zāi)，并將信號傳輸?shù)奖鞠老到y(tǒng)中的綜合計算服務(wù)器；

步驟二：計算逃生路線，通過綜合計算服務(wù)器對火災(zāi)報警系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的處理；綜合計算服務(wù)器通過anylogic計算服務(wù)器將從綜合計算服務(wù)器接收到的火災(zāi)報警信號以及火災(zāi)發(fā)生地點以及該建筑物內(nèi)的人員情況接收，并基于離散數(shù)學的原理計算人員的逃生時間并分析得出最佳逃生路線；然后通過基于bim建筑模型監(jiān)控顯示器將anylogic計算服務(wù)器計算出的最短逃生路線信息進行顯示，并將建筑物體內(nèi)部的每個位置和通道內(nèi)的火災(zāi)情況進行實時顯示，再將顯示內(nèi)容傳輸給bim移動設(shè)備；根據(jù)bim移動設(shè)備，內(nèi)部逃生人員和外部救援人員能準確的知道火災(zāi)發(fā)展情況、逃生路線，并方便救援人員根據(jù)內(nèi)部的火情快速的制定救援方案和救援；

步驟三：啟動被聯(lián)動的消防設(shè)施進行滅救援，除外部進行救援外，本消防系統(tǒng)自行對初期火災(zāi)進行滅火，發(fā)生火情后，綜合計算服務(wù)器直接聯(lián)動被聯(lián)動消防設(shè)施組件進行滅火。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。