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一种基于数字孪生的建筑火情管控方法及系统 

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申请/专利权人:江苏盛达智慧科技信息有限公司

摘要:本发明涉及火情管控技术领域,是一种基于数字孪生的建筑火情管控方法及系统,具体方法包括:汇总地形图像并建立救援管控道路网数字孪生模型;量化计算火情起点可控度;根据救援管控道路网数字孪生模型中的火情起点处的空间信息动态评估救援风险值和救援有效值;融合判断建筑内部火情起点是否达到内部救援风险阈值,确定首轮管控和救援策略;重新筛选建筑内的火情过渡点及火情终点数量;根据火情过渡点可控度动态部署下一轮火情管控和救援;本发明解决了现有技术中,建筑内部火情走势多变且量化困难,导致消防队员到达实际的火情管控区域时,因决策时间少救援风险大大增加的问题。

主权项:1.一种基于数字孪生的建筑火情管控方法,其特征在于:所述方法包括如下具体步骤:S1:通过摄像头系统实时采集建筑物内部的视频监控及地形图像,汇总地形图像并建立救援管控道路网数字孪生模型;S2:当建筑内出现火情时,逐帧分析火情起点处的视频监控,并根据视频监控的分析数据导入火情可控度评估策略中量化计算火情起点可控度;S3:将火情起点可控度实时更新至救援管控道路网数字孪生模型中,并根据救援管控道路网数字孪生模型中的火情起点处的空间信息动态评估救援风险值和救援有效值;S4:根据救援风险值和救援有效值融合判断建筑内部火情起点是否达到内部救援风险阈值,确定首轮管控和救援策略;S5:等待首轮救援结束后,重新筛选建筑内的火情过渡点及火情终点数量;S6:根据火情过渡点及火情终点数量,重新量化计算新的火情起点的可控度,并根据新的火情起点的可控度动态部署下一轮火情管控和救援;S2包括如下具体步骤:S21:实时采集建筑物内部烟雾报警器的工作状态,当烟雾报警器发出报警信号时,调取建筑物内部的视频监控,判断建筑内部的火情真实度;S22:当建筑内出现火情时,记录火情起点产生火情的时间点,逐帧分析火情起点处的视频监控,获取视频监控的分析数据;S23:将视频监控的分析数据导入火情可控度评估策略中量化计算火情起点可控度;所述火情可控度评估策略具体如下: ;其中,i为下标,表示火情起点处产生火情后的第i分钟; 分别为地形图像中,内部道路的堆积可燃物的占比面积和安全通道的可通行区域占比面积; 分别为第i分钟的火情起点可控度及第i个单位监测时段的火情起点可控度;; 分别为内部道路的堆积可燃物中已碳化的可燃物面积和未碳化面积;;在视频监控捕捉的图片中,为内部道路的堆积可燃物中已碳化的可燃物的第x个像素点的像素值;为最接近的像素值;x为下标,表示第x个像素点;X为像素点总数; 分别为内部道路的堆积可燃物中已碳化的可燃物的像素点中的像素最大值和像素最小值;S3中,所述根据救援管控道路网数字孪生模型中的火情起点处的空间信息动态评估救援风险值包括:S31:根据火情起点处的空间信息动态评估救援氧气风险值,所述评估救援氧气风险值的计算公式为: ;其中,分别为氧气涌入质量影响系数、氧气流出质量影响系数和氧气扩散吸附质量影响系数; 为氧气通过开放区域涌入火情起点区域的氧气质量值,其计算策略为:;为氧气质量密度系数;为可燃物表面的孔隙度均值; 为氧气通过开放区域流出火情起点区域的氧气质量值,其计算策略为:;为氧气的扩散速度; 为可燃物表面吸附的氧气质量值,其计算策略为:;为单位封闭空间内可燃物的耗氧量函数;为单位封闭空间的体积;S32:根据火情起点处的空间信息动态评估救援温度风险值,所述评估策略为: ;其中,分别为火焰起始温度风险占比系数、可燃物燃烧热量风险占比系数和空气对流热量风险占比系数; 为火情起点区域的火焰起始温度; 为单位封闭空间内可燃物燃的烧热量,其计算策略为: ;为单位封闭空间内可燃物燃烧释放的热量函数; 为单位封闭空间内空气与可燃物对流产生的对流热量,其计算策略为:;为热量扩散速度;分别为可燃物的表面温度和空气温度;S33:提取救援氧气风险值和救援温度风险值评估救援风险值为;S3中,所述根据救援管控道路网数字孪生模型中的火情起点处的空间信息动态评估救援有效值具体如下: ;其中,为指数运算;为救援管控道路网中与火情起点相连接的逃生道路的条数;为每条逃生道路的安全逃生单位距离;为所有逃生道路中的待逃生人数。

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