发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题,特别创新地提出了一种智能楼宇集约化管控***和方法。
为了实现本发明的上述目的,本发明提供了一种智能楼宇集约化管控***,包括:
BIM模型建立模块,用于获取楼宇建筑参数信息进行楼宇建模,建模完成的楼宇通过指令调节楼宇的展示透明度;
风险位置定位模块,用于采集图像数据进行风险位置定位操作,通过对楼宇每个楼层位置进行设施数据采集,结合消防设施数据进行风险位置信息定位操作;
风险处置模块,用于将定位的风险位置信息进行楼宇风险处置阈值判断,根据设定的风险处置阈值传输至智能管理终端。
上述技术方案优选的,所述BIM模型建立模块还包括:
二维三维可视化平台是通过总体掌控智能楼宇建筑数据,具备数据查看、统计功能;根据智能楼宇建筑数据进行建模操作,针对楼宇每个楼层生成的BIM模型形成半透明式,并对每个楼层分别提取楼宇数据,根据形成的BIM模型展示消防设施的分布,提取运行状态数据;
选择任意楼层数据,对消防设施、温度传感器和烟雾传感器进行位置收集,并根据相应位置建立设施位置坐标,形成3D设施地图,设施地图形成位置列表,进行数据交互反馈,筛选已经绑定成功的消防设施,以及未绑定成功的消防设施位置;形成3D设施地图位置和消防设施的绑定关系。
上述技术方案优选的,所述风险位置定位模块包括:
根据所采集的图像确定消防设施在楼层的位置坐标,将消防设施作为原点,形成半径r的工作面积S=πr2,在另一消防设施的半径r与相邻的消防设施形成交汇的交点位置获取温度传感器和烟雾传感器所采集的温度信息和烟雾信息,判断消防设施周围环境值,形成智能楼宇的消防集约化网格,消防集约化网格中任意一个交汇点(x,y)形成全部风险位置定位相加的定位总和n为正整数且为交汇点的个数。
上述技术方案优选的,所述风险位置定位模块包括:
消防设施周围邻近温度传感器和烟雾传感器的获取信息进行风险位置定位估计,根据采集时刻t的风险位置信息建立智能楼宇风险位置发现函数;
其中,η为楼宇环境损失阈值,μ为人员热效应阈值,为风险位置定位总和N个消防设施e的防火负荷,C为全时段温度异常值,c为目标函数归一化的常数,dRt在t时刻烟雾异常值的微分,dt为时间微分,/>为风险位置定位总和N中人员p的热容量,Pt为t时刻风险位置定位区域的人员热量,/>为t时刻风险位置定位区域的人员热量均值,S为消防设施防火覆盖面积,/>为单位面积人员热量差值。
上述技术方案优选的,所述风险处置模块包括:
风险位置定位过程中,需要楼宇环境损失系数进行调节,其调节楼宇环境损失阈值计算条件如下:
其中,损失系数计算通过,D为惩罚因子,λ为楼宇环境影响权重,Ft为t时刻风险位置定位区域的消防设施响应实时值,为消防设施响应均值,t为时间标号,T为时间上限。
上述技术方案优选的,所述人员热效应阈值计算过程为:
其中,Bself为风险位置区域热系数,Bp为人员放热系数,Thigh为风险位置区域最高室内温度,Tlow为风险位置区域最低室内温度。
上述技术方案优选的,通过计算损失阈值和热效应阈值进行风险判断,代入到风险位置发下函数中进行综合评估,从获取到的温度传感器和烟雾传感器信息中查找是否存在满足阈值调节的结果;在全部信息中存在满足阈值调节结果时,确定所述满足阈值调节结果对应的消防设施风险位置定位区域,根据该风险位置定位区域确定相邻的消防设施位置,通过信息交互确定相邻的消防设施位置是否状态正常;对于状态正常的相邻的消防设施形成消防集群,达到消防处置状态时,进行消防设施联动工作,并上传远程终端进行报警操作。
本发明还公开一种智能楼宇集约化管控方法,包括如下步骤:
S1,获取楼宇建筑参数信息进行楼宇建模,建模完成的楼宇通过指令调节楼宇的展示透明度;
S2,采集图像数据进行风险位置定位操作,通过对楼宇每个楼层位置进行设施数据采集,结合消防设施数据进行风险位置信息定位操作;
S3,将定位的风险位置信息进行楼宇风险处置阈值设定,根据设定的风险处置阈值传输至智能管理终端。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
实现楼宇集约化管理,将消防设施和温度、烟雾传感器采集的数据进行实时分析判断,根据相应的限定阈值完成楼宇智能化的自动判断过程,体现智能楼宇的安全性和舒适性。针对消防设施、温度传感器和烟雾传感器的集中评价,体现了智能楼宇集约化管理的优势,并使楼宇的安全设施进行统筹管理。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示,本发明公开一种智能楼宇集约化管控***,包括如下模块:
BIM模型建立模块,用于获取楼宇建筑参数信息进行楼宇建模,建模完成的楼宇通过指令调节楼宇的展示透明度;
风险位置定位模块,用于采集图像数据进行风险位置定位操作,通过对楼宇每个楼层位置进行设施数据采集,结合消防设施数据进行风险位置信息定位操作;
风险处置模块,用于将定位的风险位置信息进行楼宇风险处置阈值判断,根据设定的风险处置阈值传输至智能管理终端。
所述BIM模型建立模块还包括:
二维三维可视化平台是通过总体掌控智能楼宇建筑数据,具备数据查看、统计功能;根据智能楼宇建筑数据进行建模操作,针对楼宇每个楼层生成的BIM模型形成半透明式,并对每个楼层分别提取楼宇数据,根据形成的BIM模型展示消防设施的分布,提取运行状态数据;
选择任意楼层数据,对消防设施、温度传感器和烟雾传感器进行位置收集,并根据相应位置建立设施位置坐标,形成3D设施地图,设施地图形成位置列表,进行数据交互反馈,筛选已经绑定成功的消防设施,以及未绑定成功的消防设施位置;形成3D设施地图位置和消防设施的绑定关系,
当选中一个已绑定的位置,在3D地图标黄凸显位置已绑定的设备定点,鼠标放至上面悬浮显示设备基本信息,点击可对设备进行详情查看、编辑信息、解绑的操作。3D设施地图展示该楼栋情况、该楼层情况,通过指令引导可快速切换楼层,设施地图支持2D和3D任意切换。
BIM模型在楼宇设施位置定位方面发挥重要作用,帮助设施管理人员更好地了解和管理建筑物的***和设施。
如图3至5所示,所述风险位置定位模块包括:
根据所采集的图像确定消防设施在楼层的位置坐标,将消防设施作为原点,形成半径r的面积S=πr2,在另一消防设施的半径r与相邻的消防设施形成交汇的交点位置增加温度传感器和烟雾传感器,并采集相应温度信息和烟雾信息,两个消防设施覆盖的位置交叠区域设定为共享定位位置;消防设施为消防水雾喷淋设备;
通过采集交汇的交点位置的温度信息和烟雾信息判断消防设施周围环境值,形成智能楼宇的消防集约化网格,消防集约化网格中任意一个交汇点(x,y)形成全部风险位置定位相加的定位总和n为正整数且为交汇点的个数。
根据交汇点延展覆盖的消防设施周围邻近温度传感器和烟雾传感器的获取信息进行风险位置定位估计,根据采集时刻t的风险位置信息建立智能楼宇风险位置发现函数;
其中,η为楼宇环境损失阈值,μ为人员热效应阈值,为风险位置定位总和N个消防设施e的防火负荷,C为全时段温度异常值,c为目标函数归一化的常数,dRt在t时刻烟雾异常值的微分,dt为时间微分,考虑到环境损失系数作为相关风险位置的调节系数,需要对周围环境进行数值约束,/>为风险位置定位总和N中人员p的热容量,Pt为t时刻风险位置定位区域的人员热量,/>为t时刻风险位置定位区域的人员热量均值,S为消防设施防火覆盖面积,/>为单位面积人员热量差值;
该风险位置发现函数是结合消防设施和温度传感器和烟雾传感器的信息,以及通过图像采集得到人员和电气设备的分布信息综合评价。计算每个楼层风险位置的火灾风险等级,并识别出高风险区域。这些高风险区域需要采取针对性的防控措施,例如加强消防设施的配置、改善疏散路线、加强巡检以确保建筑物的火灾安全,作为风险位置定位的判断条件。
在传感器配合过程中,需要考虑人员的密度在楼宇集约化管控中的重要因素,通过对周围消防设施防火覆盖情况进行综合判断。
所述风险处置模块包括:
风险位置定位过程中,需要楼宇环境损失系数进行调节,其调节楼宇环境损失阈值计算条件如下:
其中,损失系数计算通过,D为惩罚因子,λ为楼宇环境影响权重,Ft为t时刻风险位置定位区域的消防设施响应实时值,为消防设施响应均值,t为时间标号,T为时间上限;
关于消防设施响应实时值的条件为Fmin<Ft<Fmax,Fmin为响应值下限,Fmax为响应值上限。
在消防位置定位过程中,损失阈值的作用是通过对风险位置的评估,对不同位置的消防风险程度进行加权处理,以帮助确定哪些位置需要优先采取防控和灭火措施。
损失阈值针对不同的情况和需求,对风险位置进行不同程度的加权处理。例如,如果某个位置存在较高的火灾风险,但该位置并不是关键设施或人员密集区域,则可以适当降低该位置的惩罚因子,以平衡和优化防控和灭火措施的优先级。
通过计算损失阈值,在风险位置评估的过程中,更准确地反映出不同位置的重要性和紧急性,从而更好地制定针对性的防控和灭火措施,保障楼宇和人员的安全。
消防设施响应实时值是指消防设施根据实时监测到的火灾情况而自动响应的数值。及时发现火灾:消防设施响应实时值用于监测火灾的发生概率,并及时发出警报和启动灭火措施,从而有效地控制火势蔓延。消防设施响应实时值在防火中起到关键作用,能有效地减少火灾损失和人员伤亡。
人员热效应阈值计算过程为:
其中,Bself为风险位置区域热系数,Bp为人员放热系数,Thigh为风险位置区域最高室内温度,Tlow为风险位置区域最低室内温度。通过红外传感器获取热效应数据。
人员放热系数(也称为人员散热系数)用于估算在消防火灾发生时,人员所散发的热量对消防预测发展的影响。人员放热系数是一个用于描述人员在火灾中散发热量的数量的参数。通常是根据实验数据得出的,表示单位时间内每个人员散发的热量。
人员热效应阈值在智能楼宇消防管理中扮演着重要的角色。智能楼宇消防管理旨在通过监测和预测火灾风险,保障楼宇内人员和设施的安全,而人员热效应阈值是对人体所能忍受的最大热负荷,在智能楼宇消防管理中,通过对人员密度、热效应因素进行监测和分析,能够有效地评估楼宇内人员的安全情况,并采取相应的措施以保障人员的生命安全。例如,当监测到人员密度过高时,可以通过调节空调***、增加通风等措施来降低楼宇内的温度和湿度,从而降低人员热效应。同时,可以根据人员热效应阈值来制定消防员在灭火救援过程中的行动计划,以避免因热效应过大而导致的身体损伤。
人员放热系数和人员热效应阈值通过常规计算获取,而且其基础数据通过热敏传感器进行收集,并根据实际情况设置在相应的消防设施周围,或者放置在温度传感器和烟雾传感器位置。
针对楼宇风险位置定位来说,消防设施、温度传感器和烟雾传感器只是定位的充分条件,还需要考虑建筑物的结构和***、人员流动情况、风险荷载密度等因素。
通过计算损失阈值和热效应阈值进行风险判断,代入到风险位置发现函数中进行综合评估,从获取到的温度传感器和烟雾传感器信息中查找是否存在满足阈值调节的结果;在全部信息中存在满足阈值调节结果时,确定所述满足阈值调节结果对应的消防设施风险位置定位区域,根据该风险位置定位区域确定相邻的消防设施位置,通过信息交互确定相邻的消防设施位置是否状态正常;对于状态正常的相邻的消防设施形成消防集群,达到消防处置状态时,进行消防设施联动工作,并上传远程终端进行报警操作。
通过对风险处置阈值进行综合分析,才能准确地识别出楼宇风险区域,并采取有效的预防和应对措施。针对消防设施、温度传感器和烟雾传感器的集中评价,体现了智能楼宇集约化管理的优势,并使楼宇的安全设施进行统筹管理。
如图2所示,本发明公开一种智能楼宇集约化管控方法,包括如下步骤:
用户登录状态默认保存在服务器中,根据密码设定指令进入密码页面,分为手机号码设置和邮箱设置,通过手机号设置将验证码发送手机短信中;通过邮箱设置将验证码发送邮箱中,设定验证码的有效时间。
S1,获取楼宇建筑参数信息进行楼宇建模,建模完成的楼宇通过指令调节楼宇的展示透明度;
S2,采集图像数据进行风险位置定位操作,通过对楼宇每个楼层位置进行设施数据采集,结合消防设施数据进行风险位置信息定位操作;
S3,将定位的风险位置信息进行楼宇风险处置阈值设定,根据设定的风险处置阈值传输至智能管理终端。
由于智能楼宇集约化管控是一项***工程,需要考虑的因素非常多,如果在本发明的管控过程中,引入过多干涉因素,必将会对计算结果产生更多干扰,并无法完成集约化有效管理的结果,这就需要考虑智能楼宇管理过程中主要的消防措施,以及消防手段,对于集约化管理来说,消防是楼宇管理的一部分,还包括关于能源的有效管控,关于水路管网的管理都是集约化管理需要考虑的因素。
表1,本发明集约化管理的优化条件
所述S1还包括:
S1-1,二维三维可视化平台是通过总体掌控智能楼宇建筑数据,具备数据查看、统计功能;根据智能楼宇建筑数据进行建模操作,针对楼宇每个楼层生成的BIM模型形成半透明式,并对每个楼层分别提取楼宇数据,根据形成的BIM模型展示消防设施的分布,提取运行状态数据;
S1-2,选择任意楼层数据,对消防设施、温度传感器和烟雾传感器进行位置收集,并根据相应位置建立设施位置坐标,形成3D设施地图,设施地图形成位置列表,进行数据交互反馈,筛选已经绑定成功的消防设施,以及未绑定成功的消防设施位置;形成3D设施地图位置和消防设施的绑定关系。
所述S2包括:
S2-1,根据所采集的图像确定消防设施在楼层的位置坐标,将消防设施作为原点,形成半径r的面积S=πr2,在另一消防设施的半径r与相邻的消防设施形成交汇的交点位置获取温度传感器和烟雾传感器所采集的温度信息和烟雾信息,两个消防设施布局的位置交叠区域设定为共享定位位置;消防设施可以为消防水雾喷淋设备;
S2-2,通过采集交汇的交点位置的温度信息和烟雾信息判断消防设施周围环境值,形成智能楼宇的消防集约化网格,消防集约化网格中任意一个交汇点(x,y)形成全部风险位置定位相加的定位总和n为正整数且为交汇点的个数。图2A和2B中的实施交汇位置只是一种实施例,也能够根据消防标准设置的相应传感器的获取信息,由于楼宇高层需要根据国家标准设置相应的消防设施以及传感器设备,这需要根据实际情况形成所定义的消防集约化网格。
S2-3,消防设施周围邻近温度传感器和烟雾传感器的获取信息进行风险位置定位估计,根据采集时刻t的风险位置信息建立智能楼宇风险位置发现函数;
其中,η为楼宇环境损失阈值,μ为人员热效应阈值,为风险位置定位总和N个消防设施e的防火负荷,C为全时段温度异常值,c为目标函数归一化的常数,dRt在t时刻烟雾异常值的微分,dt为时间微分,考虑到环境损失系数作为相关风险位置的调节系数,需要对周围环境进行数值约束,/>为风险位置定位总和N中人员p的热容量,Pt为t时刻风险位置定位区域的人员热量,/>为t时刻风险位置定位区域的人员热量均值,S为消防设施防火覆盖面积,/>为单位面积人员热量差值;
所述S3包括:
S3-1,风险位置定位过程中,需要楼宇环境损失系数进行调节,其调节楼宇环境损失阈值计算条件如下:
其中,损失系数计算通过,D为惩罚因子,λ为楼宇环境影响权重,Ft为t时刻风险位置定位区域的消防设施响应实时值,为消防设施响应均值,t为时间标号,T为时间上限;
在消防位置定位过程中,损失阈值的作用是通过对风险位置的评估,对不同位置的消防风险程度进行加权处理,以帮助确定哪些位置需要优先采取防控和灭火措施。
损失阈值针对不同的情况和需求,对风险位置进行不同程度的加权处理。例如,如果某个位置存在较高的火灾风险,但该位置并不是关键设施或人员密集区域,则可以适当降低该位置的惩罚因子,以平衡和优化防控和灭火措施的优先级。
通过计算损失阈值,在风险位置评估的过程中,更准确地反映出不同位置的重要性和紧急性,从而更好地制定针对性的防控和灭火措施,保障楼宇和人员的安全。
消防设施响应实时值是指消防设施根据实时监测到的火灾情况而自动响应的数值。及时发现火灾:消防设施响应实时值用于监测火灾的发生概率,并及时发出警报和启动灭火措施,从而有效地控制火势蔓延。消防设施响应实时值在防火中起到关键作用,能有效地减少火灾损失和人员伤亡。
S3-2,人员热效应阈值计算过程为:
其中,Bself为风险位置区域热系数,Bp为人员放热系数,Thigh为风险位置区域最高室内温度,Tlow为风险位置区域最低室内温度。
人员热效应阈值在智能楼宇消防管理中扮演着重要的角色。智能楼宇消防管理旨在通过监测和预测火灾风险,保障楼宇内人员和设施的安全,而人员热效应阈值是对人体所能忍受的最大热负荷,在智能楼宇消防管理中,通过对人员密度、热效应因素进行监测和分析,能够有效地评估楼宇内人员的安全情况,并采取相应的措施以保障人员的生命安全。例如,当监测到人员密度过高时,可以通过调节空调***、增加通风等措施来降低楼宇内的温度和湿度,从而降低人员热效应。同时,可以根据人员热效应阈值来制定消防员在灭火救援过程中的行动计划,以避免因热效应过大而导致的身体损伤。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。