一种城市地下管廊应急救援管理系统

摘要

本发明涉及管廊救援技术领域，具体涉及一种城市地下管廊应急救援管理系统，包括：监测模块，用于实时监测管廊是否出现火灾；获取模块，用于实时获取火灾事故信息、救援资源信息和管廊设计参数，并实时更新火灾事故信息、救援资源信息；确定模块，用于根据管廊设计参数构建管廊三维模型，并在管廊三维模型中确定火灾事故信息和救援资源信息；规划模块，用于根据火灾事故信息和救援资源信息，在管廊三维模型中规划最佳救援路线和最佳疏散路线。本发明规划出的最佳救援路线和最佳疏散路线具有动态性和实时性，能够随着火灾的发展进程实时动态地调整，解决了出现火灾救援疏散效率低的技术问题。

说明书

技术领域

本发明涉及管廊救援技术领域，具体涉及一种城市地下管廊应急救援管理系统。

背景技术

城市地下管廊，简称管廊，是在城市地下建造的隧道空间，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，将电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，是保障城市运行的重要基础设施。

管廊中的线路复杂，线路的热量累积或者接头故障均有可能瞬间释放大量热量，造成材料分解、绝缘劣化进而发生火灾。如果发生火灾，灾区会陷入孤立无援的困境，极需外界给予救援，也需大量的应急资源。如何及时、足量地调度应急资源，对保障救助人员具有重要意义。比如说，已有中国专利公开相关技术，首先，通过建立网络模型，在网络模型上确定火灾应急点的信息、救援资源的信息和/或疏散区域的信息；然后，确定救援资源至火灾应急点的路线，并实时更新网络模型的参数，根据应急需求以及网络模型的参数确定救援资源分配方案及救援和/或疏散路线。

对于管廊来说，具有空间封闭、人流量大且疏散困难的特点，比如说，地下的轻轨站或者地铁站。现有技术中，虽然实时更新网络模型的参数，并根据应急需求以及网络模型的参数确定疏散路线，但是，不能根据火灾发生的空间位置、火灾影响区域以及火灾场景边界的实际状况动态生成疏散路线，也不能随着火灾发生的进程实时动态地调整疏散路线，导致出现火灾时应急疏散效率低下。

发明内容

本发明提供一种城市地下管廊应急救援管理系统，解决了出现火灾救援疏散效率低的技术问题。

本发明提供的基础方案为：一种城市地下管廊应急救援管理系统，包括：

监测模块，用于实时监测管廊是否出现火灾；

获取模块，用于实时获取火灾事故信息、救援资源信息和管廊设计参数，并实时更新火灾事故信息、救援资源信息；

确定模块，用于根据管廊设计参数构建管廊三维模型，并在管廊三维模型中确定火灾事故信息和救援资源信息；

规划模块，用于根据火灾事故信息和救援资源信息，在管廊三维模型中规划最佳救援路线和最佳疏散路线。

本发明的工作原理及优点在于：当管廊中出现火灾时，首先，需要获取火灾事故信息、救援资源信息和管廊设计参数，并实时更新火灾事故信息、救援资源信息；然后，根据管廊设计参数构建管廊三维模型，并在管廊三维模型中确定火灾事故信息和救援资源信息，也即，将火灾事故信息和救援资源信息映射到管廊三维模型之中；最后，根据火灾事故信息和救援资源信息，在管廊三维模型上规划出最佳救援路线和最佳疏散路线。通过这样的方式，更新后的火灾事故信息、救援资源信息具有动态性和实时性，能够同时反映火灾的推进情况与救援的进展情况，故而，规划出的最佳救援路线和最佳疏散路线也具有动态性和实时性，能够随着火灾的发展进程实时动态地调整最佳救援路线和最佳疏散路线，提高了应急救援效率和疏散效率。

本发明规划出的最佳救援路线和最佳疏散路线具有动态性和实时性，能够随着火灾的发展进程实时动态地调整，解决了出现火灾救援疏散效率低的技术问题。

进一步，规划模块根据火灾事故信息和救援资源信息，在管廊三维模型中规划用时最短的救援路线和用时最短的疏散路线，将用时最短的救援路线确定为最佳救援路线，将用时最短的疏散路线确定为最佳疏散路线。

有益效果在于：通过这样的方式，能够确保最佳救援路线和最佳疏散路线的用时最短，从而以最快的速度、最短的时间对火灾现场进行救援和疏散。

进一步，规划模块根据火灾事故信息和救援资源信息，在管廊三维模型中规划路径最短的救援路线和路径最短的疏散路线，将路径最短的救援路线确定为最佳救援路线，将路径最短的疏散路线确定为最佳疏散路线。

有益效果在于：通过这样的方式，在管廊内存在烟雾导致视线不清楚的情况下，确保以最短的路径对火灾现场进行救援和疏散，降低走错的可能性。

进一步，规划模块根据火灾事故信息和救援资源信息，在管廊三维模型中规划存在至少一个出口的救援路线和存在至少一个出口的疏散路线，将路口最多的救援路线确定为最佳救援路线，将路口最多的疏散路线确定为最佳疏散路线。

有益效果在于：通过这样的方式，确保最佳救援路线和最佳疏散路线的路口最多，能够增大救援成功的概率。

进一步，规划模块还用于在管廊三维模型中对规划出的最佳救援路线和最佳疏散路线进行出口检测，确保最佳救援路线和最佳疏散路线存在至少一个出口。

有益效果在于：通过这样的方式，确保最佳救援路线和最佳疏散路线不会是没有出口的死路。

进一步，规划模块还用于在管廊三维模型中对规划出的最佳救援路线和最佳疏散路线进行环绕检测，确保最佳救援路线和最佳疏散路线不存在环绕。

有益效果在于：通过这样的方式，能够确保最佳救援路线和最佳疏散路线都是直线的线条，防止在救援和疏散的过程中出现迷路的情况。

进一步，规划模块还用于在管廊三维模型中，以不同的颜色对规划出的最佳救援路线和最佳疏散路线进行显示。

有益效果在于：通过这样的方式，使得最佳救援路线和最佳疏散路线显示的颜色不相同，便于进行查看。

进一步，确定模块用于根据管廊设计参数构建三维直角坐标系，在三维直角坐标系中构建管廊三维模型。

有益效果在于：通过这样的方式，使得管廊三维模型在三维直角坐标系中，可视化强，形象直观。

进一步，获取模块用于获取火灾位置信息、火灾分布信息和救援人员位置信息、救援人员分布信息；规划模块用于根据火灾位置信息、火灾分布信息和救援人员位置信息、救援人员分布信息在管廊三维模型中规划最佳救援路线和最佳疏散路线。

有益效果在于：通过这样的方式，考虑到了火灾的位置和火灾的分布，同时也考虑了救援人员的位置和救援人员的分布，能够确保规划最佳救援路线和最佳疏散路线时不出现遗漏。

附图说明

图1为本发明城市地下管廊应急救援管理系统实施例的系统结构框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

实施例1

实施例基本如附图1所示，包括：

监测模块，用于实时监测管廊是否出现火灾；

获取模块，用于实时获取火灾事故信息、救援资源信息和管廊设计参数，并实时更新火灾事故信息、救援资源信息；

确定模块，用于根据管廊设计参数构建管廊三维模型，并在管廊三维模型中确定火灾事故信息和救援资源信息；

规划模块，用于根据火灾事故信息和救援资源信息，在管廊三维模型中规划最佳救援路线和最佳疏散路线。

具体实施过程如下：

S1、监测模块实时监测管廊是否出现火灾，比如说，通过温度传感器实时监测管廊内的温度是否过高，如果管廊内的温度过高，表明出现火灾；或者，采用烟雾报警器实时监测管廊内是否出现浓烟，如果管廊内出现浓烟，表明出现火灾。如果管廊内出现火灾，发送获取火灾事故信息、救援资源信息和管廊设计参数并实时更新火灾事故信息、救援资源信息的控制指令到获取模块。

S2、获取模块实时获取火灾事故信息、救援资源信息和管廊设计参数，并实时更新火灾事故信息、救援资源信息。在本实施例中，火灾事故信息包括火灾位置信息和火灾分布信息，火灾位置信息为火灾发生点在管廊中的具体位置，火灾分布信息为火灾发生点在管廊中的具体的空间分布情况，比如说，管廊中的甲处有A1个火灾发生点，乙处有A2个火灾发生点；救援资源信息包括救援人员位置信息和救援人员分布信息，救援人员位置信息具体为救援人员在管廊中所处的位置，救援人员分布信息为救援人员在管廊中的空间分布情况，比如说，在管廊一端有B1个救援人员，在另一端有B2个救援人员。由于火灾发生点可能随着燃烧的进行发生变化，救援人员也会随着救援工作的进行在管廊中不断移动，故而火灾事故信息和救援资源信息会随着时间发生变化，需要实时进行更新。至于管廊设计参数，具体为管廊的空间尺寸、结构方面的参数，这些参数均可通过管廊的二维或者三维的图纸中得到。

S3、确定模块根据管廊设计参数构建管廊三维模型，并在管廊三维模型中确定火灾事故信息和救援资源信息。在本实施例中，首先，根据管廊设计参数构建三维直角坐标系，比如说，挑选相互垂直的、管廊设计参数最大的三条线作为三维直角坐标系的三条轴，并符合右手螺旋准则；然后，在三维直角坐标系中根据管廊设计参数建立管廊三维模型；最后，将火灾事故信息和救援资源信息映射到管廊三维模型中，也即，将火灾位置信息、火灾分布信息和救援人员位置信息、救援人员分布信息按照位置关系、空间关系在管廊三维模型中进行体现。

S4、规划模块根据火灾事故信息和救援资源信息，在管廊三维模型中规划最佳救援路线和最佳疏散路线。在本实施例中，根据火灾位置信息、火灾分布信息和救援人员位置信息、救援人员分布信息在管廊三维模型中规划最佳救援路线和最佳疏散路线。为了确保以最快的速度、最短的时间对火灾现场进行救援和疏散，将用时最短的救援路线确定为最佳救援路线，将用时最短的疏散路线确定为最佳疏散路线。或者说，为了确保以最短的路径对火灾现场进行救援和疏散，降低走错的可能性，将路径最短的救援路线确定为最佳救援路线，将路径最短的疏散路线确定为最佳疏散路线；与此同时，对规划出的最佳救援路线和最佳疏散路线进行环绕检测，确保最佳救援路线和最佳疏散路线不存在环绕，保证最佳救援路线和最佳疏散路线都是直线的线条，防止在救援和疏散的过程中出现迷路的情况；并以不同的颜色对规划出的最佳救援路线和最佳疏散路线进行显示，使得最佳救援路线和最佳疏散路线显示的颜色不相同，便于进行查看。

在本方案中，当管廊中出现火灾时，首先，需要获取火灾事故信息、救援资源信息和管廊设计参数，并实时更新火灾事故信息、救援资源信息；然后，根据管廊设计参数构建管廊三维模型，并在管廊三维模型中确定火灾事故信息和救援资源信息，也即，将火灾事故信息和救援资源信息映射到管廊三维模型之中；最后，根据火灾事故信息和救援资源信息，在管廊三维模型上规划出最佳救援路线和最佳疏散路线。通过这样的方式，更新后的火灾事故信息、救援资源信息具有动态性和实时性，能够同时反映火灾的推进情况与救援的进展情况，故而，规划出的最佳救援路线和最佳疏散路线也具有动态性和实时性，能够随着火灾的发展进程实时动态地调整最佳救援路线和最佳疏散路线，提高了应急救援效率和疏散效率。

实施例2

与实施例1不同之处仅在于，规划模块根据火灾事故信息和救援资源信息，在管廊三维模型中规划存在至少一个出口的救援路线和存在至少一个出口的疏散路线，将路口最多的救援路线确定为最佳救援路线，将路口最多的疏散路线确定为最佳疏散路线，确保最佳救援路线和最佳疏散路线的路口最多，能够增大救援成功的概率；或者说，规划模块还在管廊三维模型中对规划出的最佳救援路线和最佳疏散路线进行出口检测，确保最佳救援路线和最佳疏散路线存在至少一个出口，保证最佳救援路线和最佳疏散路线不会是没有出口的死路。

实施例3

与实施例2不同之处仅在于，最佳救援路线和最佳疏散路线均设有多个监测点，在各个监测点附近均设置有盛有固态吸附剂粉末的智能喷洒装置，比如说，硅胶粉末，智能喷洒装置的喷洒流量可以人为/智能预先进行调整、控制。在监测到管廊出现火灾之后，根据温度评估火灾的风险等级，温度越高，风险等级也越高，也即，风险等级与温度成正比；根据风险等级确定固态吸附剂粉末的喷洒量，风险等级越高，固态吸附剂粉末的喷洒量也越多，也即，固态吸附剂粉末的喷洒量与火灾的风险等级成正比。智能喷洒装置根据喷洒量和喷洒流量，从监测点上空向下均匀喷洒固态吸附剂粉末。通过这样的方式，均匀喷洒出的固态吸附剂粉末可以充分吸收监测点附近的可燃气和氧气，特别是，固态吸附剂粉末对于可燃气和氧气发生化学反应产生的OH基具有很强的吸附性，而OH基对燃烧速度具有决定性影响，这样快速吸附掉OH基，能够有效地防止火灾的扩大化；与此同时，当喷洒量和喷洒流量均确定后，根据两者可计算出固态吸附剂粉末的喷洒时间，也即，喷洒时间＝喷洒量/喷洒流量，为了留出必要的救援时间或者疏散时间，在根据风险等级确定固态吸附剂粉末的喷洒量之后，调整智能喷洒装置的喷洒流量即可控制喷洒时间，确保喷洒时间与救援时间或者疏散时间一致，既能够确保留出足够的救援时间或者疏散时间，又可以精确控制固态吸附剂粉末的喷洒量，避免固态吸附剂粉末的浪费，降低相应的成本。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。