技术领域
[0001] 本发明属于消防工程技术领域，尤其涉及一种基于物联网的消防工程预警方法及系统。
相关背景技术
[0002] 消防工程对于保护人民生命财产安全和维护社会稳定具有重要意义。它通过多种技术手段，有效降低火灾发生的概率和危害程度，为人民群众提供一个安全的生活环境。
[0003] 现有技术中，公共建筑内的安全通道指示，普遍依赖于按一定间隔布设的安全通道灯来引导人员疏散，然而，在真实的消防紧急情况时，由于火灾现场产生的浓密烟雾、肆虐的火焰以及消防作业中喷洒的大量水花，极大地降低了安全通道灯的可见度与辨识度，增加了寻找安全出口的难度，影响人员的安全撤离与整体救援效率。
具体实施方式
[0027] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0028] 可以理解的是，现有技术中，公共建筑内的安全通道指示，普遍依赖于按一定间隔布设的安全通道灯来引导人员疏散，然而，在真实的消防紧急情况时，由于火灾现场产生的浓密烟雾、肆虐的火焰以及消防作业中喷洒的大量水花，极大地降低了安全通道灯的可见度与辨识度，增加了寻找安全出口的难度，影响人员的安全撤离与整体救援效率。
[0029] 为解决上述问题，本发明实施例通过对目标公共建筑进行实时消防监测，获取消防监测数据，对消防监测数据进行分析，判断是否具有消防危险；在具有消防危险时，确定目标公共建筑的危险影响区域，并确定危险影响区域中的危险影响人员；基于物联网技术，与危险影响人员的人员移动端进行实时连接，并进行物联空间定位，确定危险影响人员的人员实时位置；按照人员实时位置，规划消防撤离路线；根据人员实时位置和消防撤离路线，生成并向人员移动端发送撤离指引信号，通过人员移动端进行实时的撤离预警指引。能够基于物联网技术，对危险影响人员的人员移动端进行物联空间定位，规划消防撤离路线，向人员移动端发送撤离指引信号，通过人员移动端进行实时的撤离预警指引，从而便于危险影响人员的快速安全撤离，有效提高整体救援效率。
[0030] 图1示出了本发明实施例提供的方法的流程图。
[0031] 具体的，一种基于物联网的消防工程预警方法，所述方法具体包括以下步骤：步骤S101，对目标公共建筑进行实时消防监测，获取消防监测数据，对所述消防监测数据进行分析，判断是否具有消防危险。
[0032] 在本发明实施例中，确定目标公共建筑，通过光纤光栅传感技术、烟雾探测器技术、热焰探测技术和/或无线传感技术，对目标公共建筑进行实时消防监测，获取消防监测数据，再按照预设的消防标准数据，对消防监测数据进行比较分析，记录比较分析结果，进而按照比较分析结果，判断目标公共建筑中是否具有消防危险。
[0033] 具体的，图2示出了本发明实施例提供的方法中实时消防监测分析的流程图。
[0034] 其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述对目标公共建筑进行实时消防监测，获取消防监测数据，对所述消防监测数据进行分析，判断是否具有消防危险具体包括以下步骤：步骤S1011，确定目标公共建筑；
步骤S1012，对所述目标公共建筑进行实时消防监测，获取消防监测数据；
步骤S1013，按照预设的消防标准数据，对所述消防监测数据进行比较分析，记录比较分析结果；
步骤S1014，根据所述比较分析结果，判断是否具有消防危险。
[0035] 进一步的，按照预设的消防标准数据，对所述消防监测数据进行比较分析，记录比较分析结果，具体步骤如下：统计所有消防监测数据与消防标准数据的总对数；
通过防监测数据和消防标准数据获得每个数据点的消防监测值、消防标准值、标
准差、非线性调整因子以及权重因子；
基于消防监测值与消防标准值，计算并得到每个数据点的数据偏差值；
再经由非线性调整因子调整数据偏差值以获得调整后的数据偏差值；
计算标准差与消防标准值之间的绝对差值，并将绝对差值进行调整以确保结果始
终处于预设范围，以得到对数修正项；
基于调整后的数据偏差值与权重因子计算得到加权后的数据偏差值；
在消防监测数据与消防标准数据的总对数的范围内，将所有加权后的数据偏差值
进行累加以得到分析结果。
[0036] 进一步的，所述基于物联网的消防工程预警方法还包括以下步骤：步骤S102，在具有消防危险时，确定所述目标公共建筑的危险影响区域，并确定所述危险影响区域中的危险影响人员。
[0037] 在本发明实施例中，在判定目标公共建筑中具有消防危险的情况下，从消防监测数据中，提取不满足预设的消防标准数据的消防异常数据，再根据消防异常数据，对目标公共建筑进行异常定位，确定目标公共建筑中的多个消防异常位置，进而按照多个消防异常位置，确定消防异常区域，再基于消防异常区域，进行消防蔓延影响分析，确定危险影响区域，之后，获取人员记录数据，根据危险影响区域，对人员记录数据进行人员匹配，确定处于危险影响区域的危险影响人员。
[0038] 可以理解的是，消防异常区域，属于危险影响区域的一部分。
[0039] 可以理解的是，人员记录数据，可以是人员考勤数据、进出扫描数据等。
[0040] 具体的，图3示出了本发明实施例提供的方法中确定危险影响区域和危险影响人员的流程图。
[0041] 其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述在具有消防危险时，确定所述目标公共建筑的危险影响区域，并确定所述危险影响区域中的危险影响人员具体包括以下步骤：步骤S1021，在具有消防危险时，从所述消防监测数据中，提取消防异常数据；
步骤S1022，根据所述消防异常数据，对所述目标公共建筑进行异常定位，确定多个消防异常位置；
步骤S1023，按照多个所述消防异常位置，确定消防异常区域；
步骤S1024，基于所述消防异常区域，进行消防蔓延影响分析，确定危险影响区域；
步骤S1025，获取人员记录数据；
步骤S1026，根据所述危险影响区域，对所述人员记录数据进行人员匹配，确定危险影响人员。
[0042] 进一步的，基于所述消防异常区域，进行消防蔓延影响分析，确定危险影响区域，具体步骤如下：通过消防异常区域获得最大消防距离，并在最大消防距离内通过消防异常数据获
得单位距离的消防释放速率；
通过球体表面积计算公式获得单位距离的消防释放分布结果；
基于最大消防距离，通过指数函数确定每段消防距离所对应的衰减因子；
利用消防释放分布结果、衰减因子以及消防释放速率计算得到消防影响强度值；
在最大消防距离的基础上，对消防影响强度值进行积分处理，得到综合影响强度
值；
基于综合影响强度值进行危险影响区域的判定以确定对应的危险影响区域。
[0043] 进一步的，所述基于物联网的消防工程预警方法还包括以下步骤：步骤S103，基于物联网技术，与所述危险影响人员的人员移动端进行实时连接，并进行物联空间定位，确定所述危险影响人员的人员实时位置。
[0044] 在本发明实施例中，确定危险影响人员的人员移动端，获取人员移动端的通信地址，再基于物联网技术，按照通信地址，与危险影响人员的人员移动端进行实时连接，生成定位检测信号，通过多个物联网设备，将定位检测信号发送至人员移动端，再通过多个物联网设备，接收人员移动端反馈传输的检测反馈信号，通过对多个检测反馈信号进行信号强度分析，结合多个物联网设备的设备位置，对危险影响人员的人员移动端进行物联空间定位分析，确定危险影响人员的人员实时位置。
[0045] 具体的，图4示出了本发明实施例提供的方法中进行物联空间定位的流程图。
[0046] 其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述基于物联网技术，与所述危险影响人员的人员移动端进行实时连接，并进行物联空间定位，确定所述危险影响人员的人员实时位置具体包括以下步骤：步骤S1031，确定所述危险影响人员的人员移动端；
步骤S1032，获取所述人员移动端的通信地址；
步骤S1033，基于物联网技术，按照所述通信地址，与所述人员移动端进行实时连接；
步骤S1034，生成并向所述人员移动端发送定位检测信号；
步骤S1035，接收多个检测反馈信号；
步骤S1036，根据多个所述检测反馈信号，进行物联空间定位，确定所述危险影响人员的人员实时位置。
[0047] 进一步的，根据多个所述检测反馈信号，进行物联空间定位，确定所述危险影响人员的人员实时位置，具体步骤如下：基于检测反馈信号获取信号源总数、信号强度、信号源的权重因子、信号源距离以及参考方向的夹角；
通过信号源距离与人员实时位置确定对应的距离衰减因子；
通过余弦函数对参考方向的夹角进行调整，得到方向修正因子；
基于信号强度，通过非线性调整得到信号强度调整值；
结合距离衰减因子、方向修正因子、信号强度调整值以及信号源的权重因子得到
信号源的强度值；
在信号源总数的范围内，累加所有信号源的强度值以得到危险强度值；
基于危险强度值进行物联空间定位，以确定危险影响人员的人员实时位置。
[0048] 进一步的，所述基于物联网的消防工程预警方法还包括以下步骤：步骤S104，按照所述人员实时位置，规划消防撤离路线。
[0049] 在本发明实施例中，获取目标公共建筑的BIM模型，再对BIM模型进行安全通道识别，在BIM模型的基础上，构建安全通道模型，进而按照人员实时位置，在安全通道模型中进行撤离规划，生成消防撤离路线。
[0050] 具体的，图5示出了本发明实施例提供的方法中规划消防撤离路线的流程图。
[0051] 其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述按照所述人员实时位置，规划消防撤离路线具体包括以下步骤：步骤S1041，获取所述目标公共建筑的BIM模型；
步骤S1042，根据所述BIM模型，构建安全通道模型；
步骤S1043，按照所述人员实时位置，在所述安全通道模型中进行撤离规划，生成消防撤离路线。
[0052] 进一步的，在按照所述人员实时位置，在所述安全通道模型中进行撤离规划，生成消防撤离路线的步骤中，具体包括如下子步骤：通过安全通道模型获取撤离路线的长度、平均撤离速度、风险修正因子、拥堵修正因子以及动态环境修正因子；
对于每一段路线，基于撤离路线的长度和平均撤离速度确定撤离时间；
将风险修正因子、拥堵修正因子以及动态环境修正因子作用于撤离时间，以得到
处理后的撤离时间；
将所有处理后的撤离时间进行累加处理，得到总撤离时间；
计算所有路线的总撤离时间；
从低到高排列所有路线的总撤离时间，筛选出最小的总撤离时间；
将最小的总撤离时间作为消防撤离路线。
[0053] 进一步的，所述基于物联网的消防工程预警方法还包括以下步骤：步骤S105，根据所述人员实时位置和所述消防撤离路线，生成并向所述人员移动
端发送撤离指引信号，通过所述人员移动端进行实时的撤离预警指引。
[0054] 在本发明实施例中，根据人员实时位置和消防撤离路线，确定撤离指引方向，再根据撤离指引方向，实时生成对应的撤离指引信号，通过将撤离指引信号发送至人员移动端，在人员移动端上，对撤离指引信号进行可视化处理，展示与撤离指引方向相对应的撤离指引标识，通过撤离指引标识，向危险影响人员进行实时的撤离预警指引，在危险影响人员撤离的过程中，撤离指引标识随着人员实时位置的变化而变化，从而实现撤离预警的动态指引。
[0055] 具体的，图6示出了本发明实施例提供的方法中实时撤离预警指引的流程图。
[0056] 其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述根据所述人员实时位置和所述消防撤离路线，生成并向所述人员移动端发送撤离指引信号，通过所述人员移动端进行实时的撤离预警指引具体包括以下步骤：步骤S1051，根据所述人员实时位置和所述消防撤离路线，实时生成撤离指引信
号；
步骤S1052，将所述撤离指引信号发送至所述人员移动端；
步骤S1053，根据所述撤离指引信号，在所述人员移动端生成并展示撤离指引标
识；
步骤S1054，通过所述撤离指引标识，向危险影响人员进行实时的撤离预警指引。
[0057] 进一步的，图7示出了本发明实施例提供的系统的应用架构图。
[0058] 其中，在本发明提供的又一个优选实施方式中，一种基于物联网的消防工程预警系统，包括：消防监测判断单元101，用于对目标公共建筑进行实时消防监测，获取消防监测数据，对所述消防监测数据进行分析，判断是否具有消防危险。
[0059] 在本发明实施例中，消防监测判断单元101确定目标公共建筑，通过光纤光栅传感技术、烟雾探测器技术、热焰探测技术和/或无线传感技术，对目标公共建筑进行实时消防监测，获取消防监测数据，再按照预设的消防标准数据，对消防监测数据进行比较分析，记录比较分析结果，进而按照比较分析结果，判断目标公共建筑中是否具有消防危险。
[0060] 危险影响分析单元102，用于在具有消防危险时，确定所述目标公共建筑的危险影响区域，并确定所述危险影响区域中的危险影响人员。
[0061] 在本发明实施例中，在判定目标公共建筑中具有消防危险的情况下，危险影响分析单元102从消防监测数据中，提取不满足预设的消防标准数据的消防异常数据，再根据消防异常数据，对目标公共建筑进行异常定位，确定目标公共建筑中的多个消防异常位置，进而按照多个消防异常位置，确定消防异常区域，再基于消防异常区域，进行消防蔓延影响分析，确定危险影响区域，之后，获取人员记录数据，根据危险影响区域，对人员记录数据进行人员匹配，确定处于危险影响区域的危险影响人员。
[0062] 具体的，图8示出了本发明实施例提供的系统中危险影响分析单元102的结构框图。
[0063] 其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述危险影响分析单元102具体包括：数据提取模块1021，用于在具有消防危险时，从所述消防监测数据中，提取消防异常数据；
异常定位模块1022，用于根据所述消防异常数据，对所述目标公共建筑进行异常
定位，确定多个消防异常位置；
区域确定模块1023，用于按照多个所述消防异常位置，确定消防异常区域；
影响分析模块1024，用于基于所述消防异常区域，进行消防蔓延影响分析，确定危险影响区域；
数据获取模块1025，用于获取人员记录数据；
人员匹配模块1026，用于根据所述危险影响区域，对所述人员记录数据进行人员
匹配，确定危险影响人员。
[0064] 进一步的，所述基于物联网的消防工程预警系统还包括：物联空间定位单元103，用于基于物联网技术，与所述危险影响人员的人员移动端进行实时连接，并进行物联空间定位，确定所述危险影响人员的人员实时位置。
[0065] 在本发明实施例中，物联空间定位单元103确定危险影响人员的人员移动端，获取人员移动端的通信地址，再基于物联网技术，按照通信地址，与危险影响人员的人员移动端进行实时连接，生成定位检测信号，通过多个物联网设备，将定位检测信号发送至人员移动端，再通过多个物联网设备，接收人员移动端反馈传输的检测反馈信号，通过对多个检测反馈信号进行信号强度分析，结合多个物联网设备的设备位置，对危险影响人员的人员移动端进行物联空间定位分析，确定危险影响人员的人员实时位置。
[0066] 具体的，图9示出了本发明实施例提供的系统中物联空间定位单元103的结构框图。
[0067] 其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述物联空间定位单元103具体包括：移动端确定模块1031，用于确定所述危险影响人员的人员移动端；
地址获取模块1032，用于获取所述人员移动端的通信地址；
紧急连接模块1033，用于基于物联网技术，按照所述通信地址，与所述人员移动端进行实时连接；
信号发送模块1034，用于生成并向所述人员移动端发送定位检测信号；
反馈接收模块1035，用于接收多个检测反馈信号；
物联空间定位模块1036，用于根据多个所述检测反馈信号，进行物联空间定位，确定所述危险影响人员的人员实时位置。
[0068] 进一步的，所述基于物联网的消防工程预警系统还包括：撤离路线规划单元104，用于按照所述人员实时位置，规划消防撤离路线。
[0069] 在本发明实施例中，撤离路线规划单元104获取目标公共建筑的BIM模型，再对BIM模型进行安全通道识别，在BIM模型的基础上，构建安全通道模型，进而按照人员实时位置，在安全通道模型中进行撤离规划，生成消防撤离路线。
[0070] 具体的，图10示出了本发明实施例提供的系统中撤离路线规划单元104的结构框图。
[0071] 其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述撤离路线规划单元104具体包括：模型获取模块1041，用于获取所述目标公共建筑的BIM模型；
模型构建模块1042，用于根据所述BIM模型，构建安全通道模型；
撤离规划模块1043，用于按照所述人员实时位置，在所述安全通道模型中进行撤
离规划，生成消防撤离路线。
[0072] 进一步的，所述基于物联网的消防工程预警系统还包括：撤离预警指引单元105，用于根据所述人员实时位置和所述消防撤离路线，生成并向所述人员移动端发送撤离指引信号，通过所述人员移动端进行实时的撤离预警指引。
[0073] 在本发明实施例中，撤离预警指引单元105根据人员实时位置和消防撤离路线，确定撤离指引方向，再根据撤离指引方向，实时生成对应的撤离指引信号，通过将撤离指引信号发送至人员移动端，在人员移动端上，对撤离指引信号进行可视化处理，展示与撤离指引方向相对应的撤离指引标识，通过撤离指引标识，向危险影响人员进行实时的撤离预警指引，在危险影响人员撤离的过程中，撤离指引标识随着人员实时位置的变化而变化，从而实现撤离预警的动态指引。
[0074] 应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0075] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
[0076] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0077] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
[0078] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
