[发明专利]一种基于数字孪生的智能化消防疏散方法

权利要求书

1.一种基于数字孪生的智能消防疏散方法，其特征在于：该方法包括如下步骤，

S1、传感设备的部署；把物联网信息采集系统和室内定位系统部署在建筑物内，实现对建筑物室内火灾参数信息和室内人员位置信息的实时采集，并将采集得到的信息数据实时传输到云端服务器；

S2、建筑物BIM模型的建立和处理；建立建筑物BIM模型，并把建筑物的BIM模型进行轻量化处理，摒弃与消防疏散无关的建筑信息，只保留BIM模型中的建筑空间信息，并上传到云端服务器；

S3、信息融合；将物联网信息采集系统和室内定位系统实时上传的信息与轻量化后的BIM信息进行结合；使不同空间的火灾参数与轻量化后的BIM模型中相应的空间实时对应，达到在BIM模型中表现任意空间火灾参数；人员的位置与建筑物BIM模型的相应位置实时对应，以达到人员位置实时表现在BIM模型中；进而形成面向消防疏散的数字孪生模型；

S4、路线规划；根据云端服务器搭载的数字孪生模型中的各种数据，使用疏散路径优化算法自动得出建筑物内人员的疏散路径，并且疏散路径跟随信息的实时变化进行实时的更新；

S5、路线展示与疏散引导；将云端服务器中的BIM模型搭载在网页应用端，使其在网页应用端实现展示，同时使疏散路径在网页应用端的BIM模型中实现动态展示；受困人员通过使用智能手机移动智能设备访问互联网，观看网页应用端的动态疏散路径，从而得到动态疏散引导。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的智能消防疏散方法，其特征在于：实现该消防疏散方法的系统由物联网信息采集系统、室内人员定位系统、云端服务器、网页应用端、疏散路径优化算法、建筑物BIM模型部分组成；建筑物与建筑物BIM模型相对应，建筑物室内物理环境参数通过物联网信息采集系统与建筑物BIM模型内的火灾参数相对应，建筑物内的人员位置信息通过室内人员定位系统与建筑物BIM模型内的人员位置信息相对应；建筑物及建筑物BIM模型的各种信息上传至云端服务器中；建筑物BIM模型通过疏散路径优化算法及网页应用端与建筑物进行反馈。

3.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的智能消防疏散方法，其特征在于：物联网信息采集系统用于对建筑物室内的温度、一氧化碳浓度、氧气浓度、烟雾浓度火灾参数的实时采集和传输。

4.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的智能消防疏散方法，其特征在于：物联网信息采集系统由信息采集终端和无线网关组成。

5.根据权利要求4所述的一种基于数字孪生的智能消防疏散方法，其特征在于：信息采集终端用于实时采集室内环境信息并实时上传给无线网关，采集不同参数的信息采集终端由采集相应参数的传感器、无线通信模块、电源、微型处理器部分构成。

6.根据权利要求4所述的一种基于数字孪生的智能消防疏散方法，其特征在于：无线网关用于将信息采集终端实时上传的火灾参数信息通过4G网络实时传递到云端服务器。

7.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的智能消防疏散方法，其特征在于：室内人员定位系统用于实时采集室内人员的位置信息，包括UWB定位系统、蓝牙室内定位系统；并把实时采集到的室内人员位置信息实时传递给云端服务器。

8.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的智能消防疏散方法，其特征在于：建筑物BIM模型与物联网信息采集系统和室内人员定位系统采集的信息构成面向疏散的数字孪生模型；数字孪生模型的所有信息都搭载在的云端服务器上，并能够自动进行信息更新；云端服务器还搭载有疏散路径优化算法，该算法根据数字孪生模型中实时的更新信息，对人员的疏散路径进行动态规划。

9.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的智能消防疏散方法，其特征在于：网页端用于实现建筑BIM模型的展示和人员疏散路径的实时动态展示，以引导受困人员完成消防疏散。