大型高层建筑室内火灾紧急疏散指示逃生方法及系统

1.一种大型高层建筑室内火灾紧急疏散指示逃生方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：进行火源定位；
步骤二：建立火势蔓延的动态模型；
步骤三：根据火势蔓延的动态模型，结合建筑物结构信息，确定着火点的空间位置和大型高层建筑内的消防设施的空间位置，对火势蔓延路径进行预测，规划疏散逃生路线；
步骤四：根据设计的逃生路线，选择性的控制现场设备，辅助人员进行疏散；
步骤一中，通过布置在建筑物内的传感器或人工提供的火源信息实现火源定位，所述火源信息包括火源类型和火源位置；
所述传感器包括温度传感器、烟雾探测传感器、红外传感器和超声波传感器；
步骤二中，根据得到的火源信息，在数据库中查询与该火源信息相匹配的火情信息和建筑物信息，包括火源热释放速率、火灾负荷、室内可燃材料特性、建筑结构形式和建筑轰然的发生；根据查询到的信息建立火势蔓延动态模型。
2.根据权利要求1所述的大型高层建筑室内火灾紧急疏散指示逃生方法，其特征在于：步骤三中，根据得到的火势蔓延动态模型，传感器采集的烟气参数和特性以及人体对有毒物质的承受能力，遵从避让高温和低能见度的原则，建立楼层分段规划，建立不同最优的逃生路线。
3.根据权利要求2所述的大型高层建筑室内火灾紧急疏散指示逃生方法，其特征在于：在步骤四中，根据制定好的消防逃生路线，帮助人群根据系统已经规划好的路径打开消防应急照明灯、选择性的控制打开消防疏散通道沿路指示灯，通过应急广播指挥协助人群疏散，利用手机自动为受灾人群推送实时消防信息、疏散逃生路线。
4.根据权利要求3所述的大型高层建筑室内火灾紧急疏散指示逃生方法，其特征在于：所述方法还包括以下步骤：为防止误报火情状况的发生，一旦发生火情后，由预警着火点周围传感器采集的数据和现场人员人工进行火情的二次确认；在疏散过程中，不断的根据火情现场传感器采集的数据和疏散人群提供的信息进行实时的修正、完善火势蔓延动态模型。
5.一种应用权利要求1所述方法的大型高层建筑室内火灾紧急疏散指示逃生系统。

大型高层建筑室内火灾紧急疏散指示逃生方法及系统\n技术领域\n[0001] 本发明属于高层建筑消防安全领域，涉及一种大型高层建筑室内火灾紧急疏散指示逃生方法及系统。\n背景技术\n[0002] 近年来，随着中国城镇化进程的深入，大型高层建筑不断涌现，随之而来的火灾隐患也增加，火灾发生的概率也在上升。大型高层建筑因设备、设施、装修等方面的特殊要求，使得火灾荷载大大增加。一旦电气、吸烟、用火不慎极易发生火灾，造成了大量的财产损失和人员伤亡，而且形成不良的社会影响。因此，大型高层建筑消防安全与火灾情况下安全疏散越来越受到人们的重视。\n[0003] 大型高层建筑与其他建筑相比有以下特点，一是层数多，垂直距离长，疏散到地面或其它安全场所的时间也会长些；二是人员集中，一旦发生火灾，容易出现混乱、拥挤的情况，由于在疏散过程中人群普遍存在的从众心理及恐慌心理等，往往是向熟悉的、明亮的路线疏散，增加了疏散的难度；三是发生火灾时由于各种竖井拔气力大，火势和烟雾向上蔓延快，增加了疏散的困难。\n[0004] 目前，国内消防救援车可工作高度有限，扑救大型高层建筑火灾主要立足自身消防设备于自救，由于高度限制，人员疏散抢救极其困难。同时，目前建筑物内的逃生仅仅停留在独立型应急疏散标志灯上，设计过程简单，机械的按照规范、标准设计，不能针对特定的建筑，结合具体火情有个体差别提供动态、最优的消防疏散逃生路线方案。怎样根据具体消防的现场火警信息，建立动态的消防疏散逃生路线，并把应急疏散标志灯、应急广播、手机消防信息和路线推送作为一个整体协助人们逃生却是一个空白。\n[0005] 所以，高效的、快速的、科学的大型高层建筑的火灾紧急疏散逃生路线的对消防救灾至关重要。\n发明内容\n[0006] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种大型高层建筑室内火灾紧急疏散指示逃生方法及系统，该方法和系统根据大型高层建筑发生火灾时采集到的火灾具体情况，建立火势蔓延的动态模型，针对火势和烟气传播特性的预测，结合大型高层建筑的构造，对不同楼层的人群建立最优消防逃生路线，从而保证建筑中的所有人员在紧急情况下能迅速疏散到底层或者是中间避难层，或提供其他方法以保证人员具有足够的安全度。\n[0007] 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：\n[0008] 一种大型高层建筑室内火灾紧急疏散指示逃生方法，包括以下步骤：步骤一：进行火源定位；步骤二：建立火势蔓延的动态模型；步骤三：根据火势蔓延的动态模型，结合建筑物结构信息，确定着火点的空间位置和大型高层建筑内的消防设施的空间位置，对火势蔓延路径进行预测，规划疏散逃生路线；步骤四：根据设计的逃生路线，选择性的控制现场设备，辅助人员进行疏散。\n[0009] 进一步，步骤一中，通过布置在建筑物内的传感器或人工提供的火源信息实现火源定位，所述火源信息包括火源类型和火源位置。\n[0010] 进一步，所述传感器包括温度传感器、烟雾探测传感器、红外传感器和超声波传感器。\n[0011] 进一步，步骤二中，根据得到的火源信息，在数据库中查询与该火源信息相匹配的火情信息和建筑物信息，包括火源热释放速率、火灾负荷、室内可燃材料特性、建筑结构形式和建筑轰然的发生；根据查询到的信息建立火势蔓延动态模型。\n[0012] 进一步，步骤三中，根据得到的火势蔓延动态模型，传感器采集的烟气参数和特性以及人体对有毒物质的承受能力，遵从避让高温和低能见度的原则，建立楼层分段规划，建立不同最优的逃生路线。\n[0013] 进一步，在步骤四中，根据制定好的消防逃生路线，帮助人群根据系统已经规划好的路径打开消防应急照明灯、选择性的控制打开消防疏散通道沿路指示灯，通过应急广播指挥协助人群疏散，利用手机自动为受灾人群推送实时消防信息、疏散逃生路线。\n[0014] 进一步，所述方法还包括以下步骤：为防止误报火情状况的发生，一旦发生火情后，由预警着火点周围传感器采集的数据和现场人员人工进行火情的二次确认；在疏散过程中，不断的根据火情现场传感器采集的数据和疏散人群提供的信息进行实时的修正、完善火势蔓延动态模型。\n[0015] 本发明还提供了一种应用上述方法的大型高层建筑室内火灾紧急疏散指示逃生系统。该系统由设置在大型高层建筑物内的各类传感器、现场消防辅助设备、服务器和控制终端组成，该系统可以通过上述方法实现大型高层建筑物的火灾应急处理。\n[0016] 本发明的有益效果在于：本发明提供的方法和系统基于具体火情而制定消防逃生路径，缩短了疏散时间；从根本上解决了发生火灾时消防疏散逃生通道的拥挤、低时效、混乱、易发生踩踏事件等现存问题,对提高大型高层建筑安全疏散性能，减少大型高层建筑火灾造成的财产损失和人员伤亡有较强的现实意义。\n附图说明\n[0017] 为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：\n[0018] 图1为本发明的流程示意图；\n[0019] 图2为火源定位示意图；\n[0020] 图3为火势蔓延动态模型建立示意图。\n具体实施方式\n[0021] 下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。\n[0022] 在大型高层建筑中，自动报警系统在发生火灾时，根据采集到的消防信息建立火势蔓延动态模型，综合考虑消防建筑内的复杂环境，能动地避开烟、雾、火，建立最优的消防逃生疏散路线，消防疏散路线的消防照明系统、消防逃生指示灯、应急广播、消防短消息手机推送使大型高层建筑内的人员在发生火灾时迅速、高效撤离。\n[0023] 发生火灾时，由火灾现场的各类传感器采集现场的信息或人工提供的火情信息（主要包括火源类型、火源位置）实现火源定位，如图2所示。在本实施例中，传感器包括温度传感器、烟雾探测传感器、红外传感器和超声波传感器，当温度传感器或烟雾传感器等探测到着火点时，超声波传感器和红外传感器采集信号并结合建筑物结构通过最小二乘法实现着火点精确定位。\n[0024] 当实现着火点定位以后，根据得到的火源信息（包括类型、位置、功率等）查询数据库中与该火源匹配的火情信息（主要包括火源热释放速率、火灾负荷等），并结合数据库中的建筑物信息（包括室内可燃材料特性、建筑结构形式、建筑轰然的发生等），建立火势蔓延的动态模型，如图3所示。火势蔓延动态模型主要用于对火势蔓延路径进行预测，主要通过对火势发展场景（包括火势的温度和速度）以及火灾气体参数（包括浓度、方向、速度等）进行预测而实现的。\n[0025] 得到火势蔓延动态模型后，根据传感器采集的烟气参数和特性以及人体对有毒物质的承受能力，遵从避让高温和低能见度的原则，建立楼层分段规划，建立不同最优的逃生路线。\n[0026] 具体来说，安全的疏散要求大型高层建筑内人员疏散的“必需安全疏散时间”（RSET）必须小于“可用安全疏散时间”（ASET）。必需安全疏散时间RSET是指从起火时刻起到人员疏散到安全区域的时间。紧急情况下的RSET包括火灾探测时间（talarm）、预动作时间（tpre）和人员疏散运动时间（tmove）。\n[0027] RSET=talarm+tpre+tmove\n[0028] 火灾探测时可通过火势蔓延动态模型以及探测系统的特性进行计算和预测，人员疏散运动时间主要取决于人员密度、人员疏散速度、安全出口宽度等，可以利用简单的经验公式进行预测。预动作时间因与人员的心理行为特征，人员的年龄、对建筑物的熟悉程度、人员反应的灵敏性有关，难预测，所以采用平均时间进行估算。可用安全疏散时间ASET是指从起火时刻到火灾对人员安全构成危险状态的时间。一般情况下，可根据热辐射通量、烟气温度以及烟气中有毒气体的浓度来表示危险状态。\n[0029] 通过火势蔓延动态模型的预测，结合建筑物内障碍分布及消防逃生知识库，并结合上述安全疏散时间，合理选择避难层和逃生路线。\n[0030] 当制定好优选逃生路径以后，控制器根据制定好的消防逃生路线，打开所有的应急消防照明灯，帮助人群根据系统已经规划好的路径打开所有的消防应急照明灯、选择性的控制打开消防疏散通道沿路指示灯，通过应急广播指挥协助人群疏散，手机自动推送为受灾人群推送实时消防信息、路线，如图1所示。\n[0031] 最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。