一种消防系统及其救援方法与流程

本发明属于消防安全领域，特别涉及一种基于bim和anylogic的消防系统及其救援方法。

背景技术：

bim是buildinginformationmodeling的简称，它以三维数字技术为基础，集成建筑工程项目各种相关信息的工程数据，是对工程项目设施实体与功能的数字化表达。同时bim支持建设项目生命周期中动态信息的创建、共享、管理，是一种应用于建造、管理的数字化方法，该方法既支持建筑工程的集成管理，又可以使建筑工程在整个进程中显著提高效率和大量减少风险，可被建设项目各参与方普遍使用。

anylogic是一款应用广泛的，对离散，连续和混合系统建模和仿真的工具，它提供客户独特的仿真方法，即在任何java支持的平台，或是web页上运行模型仿真。anylogic是唯一可以创建真实动态模型的可视化工具，即带有动态发展结构及组件间互相联络的动态模型，该工具应用领域广泛，包括：交通，电信，建筑，计算机系统等。

现阶段，bim和anylogic对于消防的应用在国内市场上还是空白，现有的消防系统只记录敢烟、感温、感光等监控设施的平面布置，无法根据火灾发生的不同位置及火灾的大小分别给出实时动态的路径，火灾现状。当建筑发生火灾时，火灾自动报警系统会将消防设施运行状态信息、火灾警报信息传输到消控室。当消防控制室内的值班人员发现有火情时，再通过通讯装置向“119”控制中心报告，请求消防队的救援。消防队根据现场消控室值班人员的报告、火势及建筑平面图进行火灾救援指挥。这种需要消控室值班人员上报火灾信息消防救援过程对人工的依赖程度大，一方面容易滞后或延误获取灾情信息，不利于消防救援工作的及时开展。另一方面对于处于火灾现场的人来说，不能及时获得实时、合理的逃生路径，安全快速的撤离火灾现场，这些对消防工作都是不利的。

现有的火灾救援方法的传统方式是直接由火灾报警系统进行救援具体途径如图4。当火灾发生时，由火灾报警系统中的传感器感知火灾的发生，并触发消防警报装置，告诉现场人员，在第一时间内知晓火灾，帮助人员迅速逃离火灾现场。现有的救援方法精确度不够，不能够很好的判断火灾发生的具体地点以及判断更好的安全路线，更好的开展救援行动。

技术实现要素：

发明目的：为了克服上述现有技术的不足而提供一种快速计算最短逃生路线、减少火灾发生时有可能造成的人员伤亡、方便火灾救援指挥，使救援工作更直观和更有效率的基于bim和anylogic的消防系统及其救援方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明所述的一种消防系统，包括火灾报警系统、综合计算服务器、被联动消防设施组件、anylogic计算服务器、基于bim建筑模型监控显示器、bim移动设备和119控制中心。

其中火灾报警系统将火灾报警信号发送给综合计算服务器并进行数据处理；

anylogic计算服务器将从综合计算服务器接收到的火灾报警信号、火灾发生地点以及该建筑物内的人员情况接收，并基于离散数学的原理计算人员的逃生时间分析得出最佳逃生路线；

基于bim建筑模型监控显示器将anylogic计算服务器计算出的最短逃生路线信息进行显示，并将建筑物体内部的每个位置和通道内的火灾情况进行实时显示，然后将显示内容传输给bim移动设备；

综合计算服务器将接收到的火灾报警系统发出的火灾报警信号发送给anylogic计算服务器并将anylogic计算服务器计算出的最短逃生路线信息进行存储，并将最短逃生路线信息发送给基于bim建筑模型监控显示器，还会根据火灾具体情况将信号传输给被联动消防设施组件,；

被联动消防设施组件接收从综合计算服务器发出的信号并进行处理；

bim移动设备能够远距离的接收到从综合计算服务器发出的数据信息以及基于bim建筑模型监控显示器显示的具体数据信息。

119控制中心接收火灾报警系统发出的火灾报警信息和基于bim建筑模型监控显示器发出的实时火灾情况以及最佳逃生路线信息。

本发明将建筑空间布局和消防监控系统数据有效地结合起来，综合了计算服务器能够根据实时报警信息，在不超过3秒的时间内自动给出最合理的逃生路径，并实时地显示在监控室的显示器上，从而大大的提高了火灾救援的效率缩短了救援的时间，更好的保护了人民的人身安全和财产损失。

其中，火灾报警系统包括存储装置、数据处理器、传感器、数据传输装置、消防警报装置和通讯装置；

所述存储装置将从数据处理器接收到的数据信息进行存储；

数据处理器将从传感器接收到的信息进行处理并将处理后的信息发送给数据传输装置，同时最终将信息传输给消防警报装置及通讯装置最后向119控制中心进行报警；

传感器将收集到的信息传输给数据处理器进行处理；

数据传输装置将从数据处理器接收到的数据发送给消防警报装置和通讯装置。

其中，被联动的消防设施组件包括灭火装置、防排烟装置、防火门及卷帘装置、消防电梯、消防应急广播、消防应急照明和疏散指示器和消防电源；

被联动的消防设施组件将从综合计算服务器接收到的数据信号分别传递给灭火装置、防排烟装置、防火门及卷帘装置、消防电梯、消防应急广播、消防应急照明和疏散指示器和消防电源。

其中，传感器包括采集实时烟雾浓度的烟雾传感器、采集实时温度的温度传感器和采集实时光强度的感光传感器。

其中，bim移动设备通过无线网络与119控制中心连接，来获取bim三维模型信息组件显示的bim三维模型。将火灾报警、建筑消防设施运行状态数据通过无线网络实时传输到消防队员手中的bim移动设备，从而快速制定合理的救援方案，采用本发明的系统可更准确的进行救援指挥，更有效的开展救援工作。

一种使用如上所述的消防系统的救援方法，具体如下：

步骤一：感知火灾发生，当火灾发生时，火灾报警系统中的探测器感知到火灾，并将信号传输到本消防系统中的综合计算服务器；

步骤二：计算逃生路线，通过综合计算服务器对火灾报警系统进行数据的处理；计算综合服务器先将火灾报警信号、火灾发生地点以及该建筑物内的人员情况传给anylogic计算服务器，anylogic计算服务器计算出最短路线，然后将最短路线传反馈给综合计算服务器；基于bim建筑模型监控显示器将anylogic计算服务器计算出的最短逃生路线信息进行显示，同时也将建筑物体内部的每个位置和通道内的火灾情况进行实时显示，再将显示内容传输给bim移动设备；根据bim移动设备，内部逃生人员和外部救援人员能准确的知道火灾发展情况、逃生路线，并方便救援人员根据内部的火情快速的制定救援方案和救援；

步骤三：启动被联动的消防设施进行灭救援，除外部进行救援外，本消防系统自行对初期火灾进行灭火，发生火情后，综合计算服务器直接联动被联动消防设施组件进行灭火。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、当火情发生时，消控室的值班人员可以接收到火灾自动报警信息，119控制中心也可同时获知警情，且可通过bim移动设备即bim三维模型信息组件直观的了解到火情发生的具体位置。将火灾报警、建筑消防设施运行状态数据通过无线网络实时传输到消防队员手中的bim移动设备，从而快速制定合理的救援方案，采用本发明的系统可更准确的进行救援指挥，更有效的开展救援工作。

2、本发明将建筑空间布局和消防监控系统数据有效地结合起来，综合了计算服务器能够根据实时报警信息，在不超过3秒的时间内自动给出最合理的逃生路径，并实时地显示在监控室的显示器上，从而大大的提高了火灾救援的效率缩短了救援的时间，更好的保护了人民的人身安全和财产损失。

3、本发明基于准确的bim模型和anylogic计算服务器的自动逃生路径计算，结合了计算机技术和模型技术的优势，为现场逃生的指导提供了快捷安全的解决方案。这可以大大减少火灾发生时有可能造成的人员伤亡，bim智能消防技术的应用不仅可以增强我们对于火灾等紧急事件的实际处理能力，也可作为日常消防演练的一个有效方式，bim智能预警平台的运行状况和数据积累，可为未来类似项目的运营管理，提供重要的基础数据和决策依据。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中火灾报警系统的结构示意图；

图3为图1中被联动消防设施组件的结构示意图；

图4为现有技术中消防系统的救援方法流程图；

图5为本发明的救援方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，本发明包括火灾报警系统1、综合计算服务器3、被联动消防设施组件4、anylogic计算服务器2、基于bim建筑模型监控显示器5、bim移动设备6和119控制中心7。

其中火灾报警系统1将火灾报警信号发送给综合计算服务器3并通过综合计算服务器3进行后续数据处理；

anylogic计算服务器2将从综合计算服务器3接收到的火灾报警信号、火灾发生地点以及该建筑物内的人员情况接收，同时依据离散数学的原理计算人员的逃生时间并分析得出最佳逃生路线；

基于bim建筑模型监控显示器4将anylogic计算服务器2计算出的最短逃生路线信息进行显示，并将建筑物体内部的每个位置和通道内的火灾情况进行实时显示，然后将显示内容传输给bim移动设备6；

综合计算服务器2将接收到的火灾报警系统1发出的火灾报警信号发送给anylogic计算服务器2并将anylogic计算服务器2计算出的最短逃生路线信息进行存储，并将最短逃生路线信息发送给基于bim建筑模型监控显示器3，还会根据火灾具体情况将信号传输给被联动消防设施组件4；

被联动消防设施组件4接收从综合计算服务器3发出的信号并进行处理；

bim移动设备6能够远距离的接收到从综合计算服务器发3出的数据信息以及基于bim建筑模型监控显示器4显示的具体数据信息；

119控制中心7接收火灾报警系统1发出的火灾报警信息和基于bim建筑模型监控显示器5发出的实时火灾情况以及最佳逃生路线信息。

本发明将建筑空间布局和消防监控系统数据有效地结合起来，综合了计算服务器能够根据实时报警信息，在不超过3秒的时间内自动给出最合理的逃生路径，并实时地显示在监控室的显示器上，从而大大的提高了火灾救援的效率缩短了救援的时间，更好的保护了人民的人身安全和财产损失。

其中，火灾报警系统1包括存储装置1-1、数据处理器1-2、传感器1-6、数据传输装置1-5、消防警报装置1-3和通讯装置1-4；

所述存储装置1-1将从数据处理器1-2接收到的数据信息进行存储；

数据处理器1-2将从传感器1-6接收到的信息进行处理将处理后的信息发送给数据传输装置1-5，并最终将信息传输给消防警报装置1-3及通讯装置1-4最后向119控制中心7进行报警；

传感器1-6将收集到的信息传输给数据处理器1-2进行处理；

数据传输装置1-5将从数据处理器1-2接收到的数据发送给消防警报装置1-3和通讯装置1-4。

其中，被联动的消防设施组件4包括灭火装置4-1、防排烟装置4-2、防火门及卷帘装置4-3、消防电梯4-4、消防应急广播4-5、消防应急照明和疏散指示器4-6和消防电源4-7；

被联动的消防设施组件4将从综合计算服务器3接收到的数据信号分别传递给灭火装置4-1、防排烟装置4-2、防火门及卷帘装置4-3、消防电梯4-4、消防应急广播4-5、消防应急照明和疏散指示器4-6和消防电源4-7。

其中，传感器1-6包括采集实时烟雾浓度的烟雾传感器、采集实时温度的温度传感器和采集实时光强度的感光传感器。

其中，bim移动设备6通过无线网络与119控制中心7连接，来获取bim三维模型信息组件显示的bim三维模型。将火灾报警、建筑消防设施运行状态数据通过无线网络实时传输到消防队员手中的bim移动设备，从而快速制定合理的救援方案，采用本发明的系统可更准确的进行救援指挥，更有效的开展救援工作。

其中火灾报警信号包括起火地点和火势范围，建筑物bim模型信息包括各种建筑物体的位置和逃生通道。

其中，综合计算服务器3根据接收到的火灾报警信号和bim建筑模型信息并传输给anylogic计算服务器2模型计算出最短逃生路线的具体步骤为：

步骤一：综合计算服务器3根据接收到的火灾报警信息和bim建筑模型信息来自动检索所有未着火的通道，并将通道信息导入到anylogic计算服务器2中；

步骤二：采用anylogic计算服务器2进行模拟计算最短逃生路线：建立基于anylogic计算服务器2的仿真模型，该模型基于离散数学的原理计算人员的逃生时间，在该模型中输入人员数量、火灾发生地点、人员逃离速度等参数，设置不同的逃生路线，通过anylogic计算服务器2计算人员逃离时间，找出最佳逃生路线。并在找出最佳逃生路线后，再在基于bim建筑模型监控显示器5上进行显示，并进行实时显示。

一种使用如上所述的消防系统的救援方法，具体如下：

步骤一：感知火灾发生，当火灾发生时，火灾报警系统中的感温、感烟探测器感知到火灾，并将信号传输到本消防系统中的综合计算服务器；

步骤二：计算逃生路线，通过综合计算服务器对火灾报警系统进行数据的处理；综合计算服务器通过anylogic计算服务器将从综合计算服务器接收到的火灾报警信号以及火灾发生地点以及该建筑物内的人员情况接收，并基于离散数学的原理计算人员的逃生时间并分析得出最佳逃生路线；然后通过基于bim建筑模型监控显示器将anylogic计算服务器计算出的最短逃生路线信息进行显示，并将建筑物体内部的每个位置和通道内的火灾情况进行实时显示，再将显示内容传输给bim移动设备；根据bim移动设备，内部逃生人员和外部救援人员能准确的知道火灾发展情况、逃生路线，并方便救援人员根据内部的火情快速的制定救援方案和救援；

步骤三：启动被联动的消防设施进行灭救援，除外部进行救援外，本消防系统自行对初期火灾进行灭火，发生火情后，综合计算服务器直接联动被联动消防设施组件进行灭火。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。