疏散方案多种配置模式构建方法及系统

技术领域

本发明涉及智能疏散技术领域，尤其涉及疏散方案多种配置模式方法及系统。

背景技术

随着我国经济的高速发展，各种类型的工业园区数量日益增多，其整体规划设计方面相对于疏散要求具有一定的局限性，一旦发生事故，易导致伤亡事件。深究其发生原因，除了主要的各种类型的事故危险程度较高外，自身的安全疏散设计不合理、疏散管理不规范也成为更重要的因素。园区中布置的疏散指示彼此是独立的，没有信息传输功能，不能实现远程监管与控制，智能化程度低下。当发生严重紧急事故情况时，传统的疏散指示系统仅仅是在墙上靠近地面的位置设置若干指示牌，这些指示牌在使用的时候指示方向固定，不能根据具体的事故情况，设定应对不同程度的事故疏散方案，从而无法为疏散人群提供安全有效的疏散路线指示。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服背景技术中提及的问题，以及现有技术中忽略事故类型、发生地点、严重程度、风速风向等单因素与多因素组合的影响，提高智能应急疏散系统对多种事故组合条件的应对能力和对于实际发生事故的灵活适应能力。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种疏散方案多种配置模式构建方法，包括：

步骤S1：基于园区平面地图，构建数字可视化地图，所述数字可视化地图包括起始点、集中点、控制点、路径以及建筑体，所述建筑体与建筑体周边路径和起始点相互关联；

步骤S2：基于实际发生的事故，在所述数字可视化地图上生成可拖拽的事故点图标，将所述事故点图标与发生事故的建筑体相互关联；

步骤S3：根据事故的类型、严重程度和影响范围，至少选取全局疏散模式、指定设施疏散模式、指定半径疏散模式和风向夹角疏散模式中的一种创建最优化疏散路线；

步骤S4：基于所述最优化疏散路线，控制疏散指示设备的开启引导人员疏散；

其中，所述起始点为疏散路线的起始位置，所述集中点为疏散路线的终点位置，所述控制点为除了起始点、集中点以外两条以上路径的交点，所述路径为起始点、集中点、控制点中相邻两点连接而成的线段，所述路径的坐标至少包括起始点、集中点和控制点中的一种，事故点与发生事故的建筑体相关联。

在本发明的一个实施例中，所述最优化疏散路线为从起始点到集中点的连续有向路线，所述起始点到所述集中点之间至少包含一条连续有向路线。

在本发明的一个实施例中，选取所述全局疏散模式创建疏散路线的方法为：根据所有起始点创建疏散路线。

在本发明的一个实施例中，选取所述指定设施疏散模式创建疏散路线的方法为：指定需要疏散的设施，然后开启指定设施的关联起始点，根据所述关联起始点创建疏散路线。

在本发明的一个实施例中，选取所述指定半径疏散模式创建疏散路线的方法为：根据事故点的影响范围，以事故点为中心，设置疏散半径，遍历所有建筑体的坐标信息，判断建筑体是否在疏散半径范围内：若是，开启该建筑体关联的起始点，根据开启的起始点创建疏散路线；否则，闭合该建筑体关联的起始点。

在本发明的一个实施例中，判断建筑体是否在疏散半径范围内的方法为：求取事故点到围成建筑体的边线的最小距离，比较所述最小距离与所述疏散半径的大小：若所述最小距离小于所述疏散半径，则该建筑体处于疏散半径范围内；否则，该建筑体不处于疏散半径范围内。

在本发明的一个实施例中，选取所述风向夹角疏散模式创建疏散路线的方法为：计算风向的下风口受到影响的建筑体，开启这些建筑体关联的起始点，根据开启的起始点创建疏散路线。

在本发明的一个实施例中，计算风向的下风口受到影响的建筑体的方法为：定义一个风向角度坐标系，所述风向角度坐标系包括四个象限，其中，第一象限和第二象限为逆时针方向0~-180°，第四象限和第三象限为顺时针方向0~180°，且坐标x>0，y>0，遍历每个建筑体的四个顶点，计算每个顶点与事故点的夹角，若建筑体至少有一个顶点在风向的下风口夹角范围内，则判定该建筑体收到风向的影响。

在本发明的一个实施例中，风向、风速数据是通过安置在实际园区里的气象传感器获取的，所述风向的下风口夹角是根据泄露气体的种类、扩散速率和风速风向之间的关系设定的。

基于所述疏散方案多种配置模式构建方法的同样发明构思，本发明还提供一种疏散方案多种配置模式构建系统，包括以下模块：

数字可视化地图构建模块，所述数字可视化地图构建模块用于基于园区平面地图，构建数字可视化地图，所述数字可视化地图包括起始点、集中点、控制点、路径以及建筑体，所述建筑体与建筑体周边路径和起始点相互关联；

事故点关联模块，所述事故点关联模块基于实际发生的事故，在所述数字可视化地图上生成可拖拽的事故点图标，将所述事故点图标与发生事故的建筑体相互关联；

疏散模式决策以及疏散方案创建模块，所述疏散模式决策以及疏散方案创建模块用于根据事故的类型和影响程度，至少选取全局疏散模式、指定设施疏散模式、指定半径疏散模式和风向夹角疏散模式中的一种创建最优化疏散路线；

疏散引导模块，所述疏散引导模块用于基于所述最优化疏散路线，控制疏散指示设备的开启引导人员疏散；

其中，所述起始点为疏散路线的起始位置，所述集中点为疏散路线的终点位置，所述控制点为除了起始点、集中点以外两条以上路径的交点，所述路径为起始点、集中点、控制点中相邻两点连接而成的线段，所述路径的坐标至少包括起始点、集中点和控制点中的一种，事故点与发生事故的建筑体相关联。

在本发明的一个实施例中，该系统还包括：全局疏散路线创建单元，其用于根据所有起始点创建疏散路线。

在本发明的一个实施例中，该系统还包括：指定设施疏散路线创建单元，其用于指定需要疏散的设施，然后开启指定设施的关联起始点，根据所述关联起始点创建疏散路线。

在本发明的一个实施例中，该系统还包括：指定半径疏散路线创建单元，其用于根据事故点的影响范围，以事故点为中心，设置疏散半径，遍历所有建筑体的坐标信息，判断建筑体是否在疏散半径范围内：若是，开启该建筑体关联的起始点，根据开启的起始点创建疏散路线；否则，闭合该建筑体关联的起始点；

其中，判断建筑体是否在疏散半径范围内的方法为：求取事故点到围成建筑体的边线的最小距离，比较所述最小距离与所述疏散半径的大小：若所述最小距离小于所述疏散半径，则该建筑体处于疏散半径范围内；否则，该建筑体不处于疏散半径范围内。

在本发明的一个实施例中，该系统还包括：风向夹角疏散路线创建单元，其用于计算风向的下风口受到影响的建筑体，开启这些建筑体关联的起始点，根据开启的起始点创建疏散路线；其中，计算风向的下风口受到影响的建筑体的方法为：定义一个风向角度坐标系，所述风向角度坐标系包括四个象限，其中，第一象限和第二象限为逆时针方向0~-180°，第四象限和第三象限为顺时针方向0~180°，且坐标x>0，y>0，遍历每个建筑体的四个顶点，计算每个顶点与事故点的夹角，若建筑体至少有一个顶点在风向的下风口夹角范围内，则判定该建筑体收到风向的影响，风向、风速数据是通过安置在实际园区里的气象传感器获取的，所述风向的下风口夹角是根据泄露气体的种类、扩散速率和风速风向之间的关系设定的。

本发明还提供一种智能疏散引导系统，包括所述的疏散方案多种配置模式构建系统和控制平台，所述控制平台显示所述数字可视化地图，并且接收用户输入全局疏散模式、指定设施疏散模式、指定半径疏散模式和风向夹角疏散模式中至少一种疏散模式的指令，创建疏散路线。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现任一项所述多种配置模式的疏散方案构建方法。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现任一项所述多种配置模式的疏散方案构建方法。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1、为了使智能应急疏散系统具备对于多种想定事故组合条件的智能应对能力和对于实际发生事故的灵活适应能力，本发明设计疏散方案配置子系统来智能化描述和配置事故场景复杂多变的初始条件，使应急疏散系统可以处置复杂多样的事故场景，给出在想定场景或实际场景条件下的最优疏散方案，进行全系统的防控演练或应急疏散，指导帮助相关人员紧急逃生。2、考虑到事故的类型、地点、严重程度、风速风向、路径通过率、等因素的影响，基于多种疏散模式（全局疏散、指定半径疏散、指定设施疏散、风向夹角疏散模式）进行疏散方案制订。3、及时读取事故信息，智能化开启指示安全路线，提高了疏散效率。4、能够根据即时变化的事故态势，及时更改指示的路线，避免人员撤离出错，提高疏散指示路线的安全指数。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是一种智能应急疏散系统的核心功能流程图；

图2是本发明所述的疏散方案多种配置模式方法实现流程图；

图3是指定半径疏散模式中在疏散范围内的建筑物情况分析示图；

图4是西北风向时下风口夹角显示图；

图5是风向夹角疏散模式中事故点与建筑物顶点的夹角示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例一

参见图1所示，一种智能应急疏散系统的核心功能模块包括：设备管理模块、地理信息场景和数据关联模块、疏散方案可视化创建模块、疏散方案执行模块和设备联动模块。设备管理模块用于导入设备数据信息，控制设备以及读取设备状态；地理信息场景和数据关联模块用于基于园区平面地图的实际道路，创建可人机交互的数字可视化园区地理场景图；疏散方案可视化创建模块用于根据创建的数字可视化园区地理场景图，感知事故的类型、发生地点、影响范围和严重程度，确定疏散模式，形成疏散路线并进行储存管理；疏散方案执行模块用于将疏散路线映射到疏散指示设备上，疏散指示设备开启引导人员疏散；设备联动模块用于基于疏散路线，生成疏散路线文本信息和疏散路线动态图，联合网络广播设备和户外显示设备进行播报和显示。

本发明主要实现上述的智能应急疏散系统中在应对不同类型和场景下的事故时，选择不同的疏散模式创建疏散方案。参照图2所示，本发明提供的疏散方案多种配置模式构建方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1：基于园区平面地图，构建数字可视化地图，所述数字可视化地图包括起始点、集中点、控制点、路径以及建筑体，所述建筑体与建筑体周边路径和起始点相互关联；

步骤S2：基于实际发生的事故，在所述数字可视化地图上生成可拖拽的事故点图标，将所述事故点图标与发生事故的建筑体相互关联；

步骤S3：根据事故的类型、严重程度和影响范围，至少选取全局疏散模式、指定设施疏散模式、指定半径疏散模式和风向夹角疏散模式中的一种创建最优化疏散路线；

步骤S4：基于所述最优化疏散路线，控制疏散指示设备的开启引导人员疏散；

其中，所述起始点为疏散路线的起始位置，所述集中点为疏散路线的终点位置，所述控制点为除了起始点、集中点以外两条以上路径的交点，所述路径为起始点、集中点、控制点中相邻两点连接而成的线段，所述路径的坐标至少包括起始点、集中点和控制点中的一种，事故点与发生事故的建筑体相关联。

本发明所述的疏散方案多种配置模式构建方法综合考虑到发生事故的类型、地点、严重程度及带来的影响，风速风向的影响，路径通过率的影响等因素的组合千变万化，为了使后期构建的智能应急疏散系统具备对于多种想定事故组合条件的智能应对能力和对于实际发生事故的灵活适应能力，设计多种疏散方案配置模式来智能化适应复杂多变的事故场景，使应急疏散系统可以处置复杂多样的事故场景，灵活控制疏散指示灯引导人员快速的疏散到安全区域，并远离危险地方，减少人员伤亡和财产损失。

在本实施例中，所述最优化疏散路线为从起始点到集中点的连续有向路线，所述起始点到所述集中点之间至少包含一条连续有向路线。

当事故影响范围极大，甚至影响到整个园区，应采用所述全局疏散模式创建疏散路线，选取所述全局疏散模式创建疏散路线的方法为：根据所有起始点创建疏散路线，紧急疏散所有园区员工。

当事故仅影响到所在建筑体附近时，应采用所述指定设施疏散模式创建疏散路线，选取所述指定设施疏散模式创建疏散路线的方法为：指定需要疏散的设施，然后开启指定设施的关联起始点，根据所述关联起始点创建疏散路线。

当事故的类型为具有潜在危险或现实危险的以事故点为中心对一定范围有影响的火灾、爆炸、泄露等时，应采用所述指定半径疏散模式创建疏散路线。选取所述指定半径疏散模式创建疏散路线的方法为：根据事故点的影响范围，以事故点为中心，设置疏散半径，遍历所有建筑体的坐标信息，判断建筑体是否在疏散半径范围内：若是，开启该建筑体关联的起始点，根据开启的起始点创建疏散路线；否则，闭合该建筑体关联的起始点。

判断建筑体是否在疏散半径范围内的方法为：求取事故点到围成建筑体的边线的最小距离，比较所述最小距离与所述疏散半径的大小：若所述最小距离小于所述疏散半径，则该建筑体处于疏散半径范围内；否则，该建筑体不处于疏散半径范围内。下面以图3为例进一步阐述指定半径疏散模式的实现方法：引入建筑物J1[D1(x1,y1),D2(x2,y1),D3(x1,y2),D4(x2,y2)]，引入三个事故点SGD1、SGD2、SGD3，考察事故点SGD与建筑物J的位置关系，可分为9种情形（图中用I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX表示）。

(1)由y1≤ys1≤y2且xs1

对于位置倾斜的建筑物先对四个顶点的坐标旋转修正处理，再按照上述的判定方法判断是否处于疏散范围内。

当事故的类型为危险有毒气体泄漏时，应采用所述风向夹角疏散模式创建疏散路线。图4为控制平台显示的西北风向时下风口夹角页面。当事故发生时，且当时风速较大，如气体泄漏等情况会对下风口建筑物造成比较严重的影响，因此需要对下风口的建筑物进行疏散，与此对应的疏散模式为风向夹角疏散模式，该模式的核心思想是：自动计算风向的下风口所影响的建筑物和事故发生点的建筑物，并且自动对这些建筑物的起始点启用，自动生成最优疏散路线，从而形成疏散方案。当疏散需要时，风向夹角疏散模式也可以和其它疏散模式进行组合使用，从而达到符合实际场景的效果。

在本实施例中，选取所述风向夹角疏散模式创建疏散路线的方法为：计算风向的下风口受到影响的建筑体，开启这些建筑体关联的起始点，根据开启的起始点创建疏散路线。

根据智能气象仪采集的风向数据，以及数字可视化地图区域的位置指向，风向定义为八个风向：东风（E）、南风（S）、西风（W）、北风（N）、东南风（E-S）、西南风（W-S）、西北风（W-N）、东北风（E-N）。计算风向的下风口受到影响的建筑体的方法为：控制平台自定义一套标准的风向角度坐标系，一般以平台的上北、下南、左西、右东方向为平台基准风向，所述风向角度坐标系包括四个象限，其中，第一象限和第二象限为逆时针方向0~-180°，第四象限和第三象限为顺时针方向0~180°，且坐标x>0，y>0，遍历每个建筑体的四个顶点，计算每个顶点与事故点的夹角，若建筑体至少有一个顶点在风向的下风口夹角范围内，则判定该建筑体收到风向的影响。实际区域方向以及气象传感器采集的风向和数字地图的基准风向保持一致即可，不一致时进行转换。下面以图5为例进一步阐述风向夹角疏散模式的实现方法：假设事故点为G（x,y），建筑物为J1，建筑物的四个顶点为A、B、C、D，风向为东北风，计算事故点G到建筑物顶点B（x2,y2）的夹角：

。

遍历数字地图中每个建筑物的四个顶点，计算每个顶点与事故点的夹角，若其中一个顶点与事故点的夹角处于该东北风向的下风口夹角(112.5°，157.5°)的范围内，则该建筑物受影响，即对该建筑物的起始点进行启用，从而进行疏散。其中，风向、风速数据是通过安置在实际园区里的气象传感器获取的，所述风向的下风口夹角是根据泄露气体的种类、扩散速率和风速风向之间的关系设定的。

当疏散需要时，风向夹角疏散模式、指定半径疏散模式、指定设施疏散模式可以进行组合使用，从而达到尽量贴近符合实际场景的效果。

实施例二

基于与实施例一同样的发明构思，本发明还提供一种疏散方案多种配置模式构建系统，包括以下模块：

数字可视化地图构建模块，所述数字可视化地图构建模块用于基于园区平面地图，构建数字可视化地图，所述数字可视化地图包括起始点、集中点、控制点、路径以及建筑体，所述建筑体与建筑体周边路径和起始点相互关联；

事故点关联模块，所述事故点关联模块基于实际发生的事故，在所述数字可视化地图上生成可拖拽的事故点图标，将所述事故点图标与发生事故的建筑体相互关联；

疏散模式决策以及疏散方案创建模块，所述疏散模式决策以及疏散方案创建模块用于根据事故的类型和影响程度，至少选取全局疏散模式、指定设施疏散模式、指定半径疏散模式和风向夹角疏散模式中的一种创建最优化疏散路线；

疏散引导模块，所述疏散引导模块用于基于所述最优化疏散路线，控制疏散指示设备的开启引导人员疏散；

其中，所述起始点为疏散路线的起始位置，所述集中点为疏散路线的终点位置，所述控制点为除了起始点、集中点以外两条以上路径的交点，所述路径为起始点、集中点、控制点中相邻两点连接而成的线段，所述路径的坐标至少包括起始点、集中点和控制点中的一种，事故点与发生事故的建筑体相关联。

该系统还包括：全局疏散路线创建单元，其用于根据所有起始点创建疏散路线。

该系统还包括：指定设施疏散路线创建单元，其用于指定需要疏散的设施，然后开启指定设施的关联起始点，根据所述关联起始点创建疏散路线。

该系统还包括：指定半径疏散路线创建单元，其用于根据事故点的影响范围，以事故点为中心，设置疏散半径，遍历所有建筑体的坐标信息，判断建筑体是否在疏散半径范围内：若是，开启该建筑体关联的起始点，根据开启的起始点创建疏散路线；否则，闭合该建筑体关联的起始点；

其中，判断建筑体是否在疏散半径范围内的方法为：求取事故点到围成建筑体的边线的最小距离，比较所述最小距离与所述疏散半径的大小：若所述最小距离小于所述疏散半径，则该建筑体处于疏散半径范围内；否则，该建筑体不处于疏散半径范围内。

在本实施例中，该系统还包括：风向夹角疏散路线创建单元，其用于计算风向的下风口受到影响的建筑体，开启这些建筑体关联的起始点，根据开启的起始点创建疏散路线；其中，计算风向的下风口受到影响的建筑体的方法为：定义一个风向角度坐标系，所述风向角度坐标系包括四个象限，其中，第一象限和第二象限为逆时针方向0~-180°，第四象限和第三象限为顺时针方向0~180°，且坐标x>0，y>0，遍历每个建筑体的四个顶点，计算每个顶点与事故点的夹角，若建筑体至少有一个顶点在风向的下风口夹角范围内，则判定该建筑体收到风向的影响，其中风向、风速数据是通过安置在实际园区里的气象传感器获取的，所述风向的下风口夹角是根据泄露气体的种类、扩散速率和风速风向之间的关系设定的。

实施例三

本发明还提供一种智能疏散引导系统，包括实施例二中所述的疏散方案多种配置模式构建系统和控制平台，所述控制平台显示所述数字可视化地图，并且接收用户输入全局疏散模式、指定设施疏散模式、指定半径疏散模式和风向夹角疏散模式中至少一种疏散模式的指令，创建疏散路线。另外，指定半径疏散模式下还需要在控制平台输入影响半径。

实施例四

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现实施例一中任一项所述多种配置模式的疏散方案构建方法。

实施例五

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例一任一项所述多种配置模式的疏散方案构建方法。

从以上实施方式可以看出，本发明所提供的疏散方案多种配置模式方法及系统考虑到事故的类型、地点、严重程度、风速风向、路径通过率等因素带来的影响，设计出多种疏散模式（全局疏散、指定半径疏散、指定设施疏散、风向夹角疏散模式）进行疏散方案制订，作为智能应急疏散系统的子系统部分，及时读取事故信息，能够根据即时变化的紧急情况，及时更改指示的路线，避免人员撤离出错，提高了疏散路线的安全指数，增强该系统面对多种想定事故组合的应对能力和对于实际发生事故的灵活适应能力，智能化开启指示安全路线，提高了疏散效率，保障人员安全。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。