基於三維數字城市的消防應急處置方法
2023-06-24 09:47:26 1
專利名稱：基於三維數字城市的消防應急處置方法
基於三維數字城市的消防應急處置方法
技術領域：
本發明涉及計算機技術領域，特別是涉及一種基於三維數字城市的消防應急處置 方法。
背景技術：
隨著城市建設的發展，城市消防是保護國家、集體、個人財產和居民生命安全的一 項重要工作，在城市這一龐大的體系中，現有的消防技術已經不能滿足需要，如何快速、直 觀地獲取信息成為城市消防所面臨的難題之一。隨著計算機技術和信息技術的飛速發展，基於傳統的二維技術的消防應急處置方 法無法動態、真實地把握火災現場的動態變化情況，造成消防人員的決策具有滯後性。
發明內容基於此，有必要提供一種可快速、直觀地獲取火災現場信息的基於三維數字城市 的消防應急處置方法。一種基於三維數字城市的消防應急處置方法，包括三維數字城市虛擬場景建設 及重點監管建築物內部結構建模，併集成管理生成基建資料庫；建立消防資料庫；收到報 警信號後根據所述基建資料庫和所述消防資料庫，分析現場信息；根據分析結果，生成並選 擇最優消防預案。優選的，所述方法還包括根據所述消防預案及所述消防資料庫提供歷史災情相 關信息以輔助決策。優選的，所述三維數字城市虛擬場景建設及重點監管建築物內部結構建模，併集 成管理生成基建資料庫包括基於地理信息系統、三維地理信息系統建設三維數字城市系 統；重點監管建築物三維建模併集成管理；重點監管建築物內部消防設施建模併集成管理。優選的，所述消防資料庫包括空間資料庫、綜合資料庫和消防基礎設施資料庫。優選的，所述空間資料庫用於存儲建築物、道路和水體的屬性信息數據。優選的，所述綜合資料庫用於存儲歷史災情數據和消防重點監管建築物數據，並 將兩種數據關聯起來。優選的，所述消防基礎設施資料庫用於存儲消防器材、消防人員的名稱、分布位
置、編號、數量屬性信息。優選的，所述收到報警信號後根據所述基建資料庫和所述消防資料庫，分析現場 信息包括利用地理信息系統、三維地理信息系統進行三維數字城市系統及相關消防設施 和消防資源的屬性信息查詢；對起火建築物、消防資源及消防設施進行空間定位，並在三維 數字城市系統中高亮顯示；以火災現場為中心做緩衝區分析；根據火災定位提供的火災發 生的位置信息，利用網絡分析功能進行最優路徑分析，計算救災的最優路徑，並在三維數字 城市系統將路徑顯示出來；根據基建資料庫和所述消防資料庫及火災等級信息給出調派出警物資建議信息，同時嵌入城市安全監控網絡視頻，調用火災現場的監控視頻，實時為指揮 部提供災害現場情況資料。 優選的，所述根據分析結果，生成並選擇最優消防預案包括結合三維數字城市系 統及建築物內部的三維模型，生成或選擇應對消防預案；利用計算機模擬和虛擬仿真技術， 對火災的撲救過程進行模擬仿真，得到最優消防預案。優選的，所述根據所述消防預案及所述消防資料庫提供歷史災情相關信息以輔助 決策包括基於地理信息系統空間分析方法進行不同地區不同時間火災發生的概率統計分 析；根據統計分析結果，給出優化消防資源布設的建議信息。上述基於三維數字城市的消防應急處置方法實現了消防應急處置工作的信息化 和數位化，保證了各種突發事件資源的有效管理和利用，為消防工作的統一指揮、協同作戰 以及快速反應的能力的提高提供了科學、準確、快速和直觀的技術手段。
圖1為基於三維數字城市的消防應急處置方法的流程圖。
具體實施方式圖1示出了基於三維數字城市的消防應急處置方法的流程圖，基於三維數字城市 的消防應急處置方法包括以下步驟步驟S100，三維數字城市虛擬場景建設及重點監管建築物內部結構建模，併集成 管理生成基建資料庫。基建資料庫包括三維數字城市系統、重點監管建築物三維模型和重點監管建築物 內部模型。基於地理信息系統(Geographic Information System，簡稱GIS)、三維地理信息 系統(Tree-Dimensional GIS，簡稱3DGIS)建設的三維數字城市系統，包括三維數位化重 點監管的建築物的道路、地上及地下的水管管線、水體、地形等。重點監管建築物三維建模 併集成管理，對重點監管的建築物分別建立三維模型。重點監管建築物內部消防設施建模 併集成管理，包括建築物的內部橫縱方向各層的剖面圖、尺寸、消防通道的布設、應急電源、 消防器材的分布等。步驟S120，建立消防資料庫。消防資料庫包括空間資料庫、綜合資料庫和消防基礎設施資料庫。具體地，空間數 據庫存儲建築物、道路和水體等的各種屬性信息數據；綜合資料庫主要用於存儲非空間型 數據，並按照國家資料庫建設的有關規範標準體系整合現有數據，建立關係型資料庫，即存 儲歷史災情數據和消防重點監管建築物數據等，並將兩種數據關聯起來；消防基礎設施數 據庫存儲消防器材、消防人員的名稱、分布位置、編號、數量等屬性信息。步驟S140，收到報警信號後根據所述基建資料庫和所述消防資料庫，分析現場信 息。具體步驟包括(1)利用地理信息系統、三維地理信息系統技術進行三維數字城市系統 及相關消防設施和消防資源的屬性信息查詢，如重點監管建築物的名稱、高度、外部尺寸、 所屬轄區、負責人等；(2)對起火建築物、消防資源及所有的消防相關設施進行空間定位， 在三維數字城市系統中高亮顯示，以實現火災現場的定位；(3)以火災現場為中心做緩衝 區分析，將火災現場周邊一定範圍內的建築物、消防基礎設施等的分布信息在三維數字城市系統中高亮顯示。(4)根據火災定位提供的火災發生的位置信息，利用網絡分析功能進行 最優路徑分析，計算救災的最優路徑，並在三維數字城市系統將路徑顯示出來；(5)根據基 建資料庫和所述消防資料庫及火災等級信息給出調派出警物資建議信息，同時嵌入城市安 全監控網絡視頻，調用火災現場的監控視頻，實時為指揮部提供災害現場情況資料。步驟S160，根據分析結果，生成並選擇最優消防預案。利用計算機模擬和虛擬仿真 技術，基於三維數字城市系統對火災的撲救過程進行模擬仿真。首先結合三維數字城市系 統及建築物內部的三維模型，預設災害情況，利用地理信息系統空間分析的結果，生成或選 擇應對消防預案，然後利用計算機模擬和虛擬仿真技術，對火災的撲救過程進行模擬仿真， 針對多種消防預案，通過比較現有的消防預案，最終得到最優消防預案。步驟S180，根據所述消防預案及所述消防資料庫提供歷史災情相關信息以輔助決策。基於地理信息系統空間分析方法統計分析不同地區不同時間火災發生的概率。同時也 可結合消防基礎資料庫分析不同地區不同時間火災發生的概率，並以統計圖的形式顯示。 根據統計分析結果，給出優化消防資源布設的建議信息。參照最優消防預案並結合綜合數 據庫所提供的歷史災情相關信息，給出對現有的消防資源布設進行優化的建議信息。最優 消防預案及綜合資料庫所提供的歷史災情相關信息可以在出現緊急狀況時為火災的預防 預報提供依據，及時為指揮決策人員提供相關專業技術支持。上述基於三維數字城市的消防應急處置方法實現了消防應急處置工作的信息化 和數位化，保證了各種突發事件資源的有效管理和利用，為消防工作的統一指揮、協同作戰 以及快速反應能力的提高提供了科學、準確、快速和直觀的技術手段。基於三維數字城市的消防應急處置方法中地理信息系統、三維地理信息系統技術 將幾何數據與屬性數據完美的結合起來，把傳統的資料庫帶入可視化空間為用戶提供了清 晰而形象的圖形界面，直觀地顯示火災發生的地點及周邊情況，迅速找到往火災現場的最 佳路徑，為消防人員爭取更多寶貴的滅火時間，最大程度的減少人民生命財產損失。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並 不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保 護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
權利要求
一種基於三維數字城市的消防應急處置方法，包括三維數字城市虛擬場景建設及重點監管建築物內部結構建模，併集成管理生成基建資料庫；建立消防資料庫；收到報警信號後根據所述基建資料庫和所述消防資料庫，分析現場信息；根據分析結果，生成並選擇最優消防預案。
2.根據權利要求1所述的基於三維數字城市的消防應急處置方法，其特徵在於，還包括根據所述消防預案及所述消防資料庫提供歷史災情相關信息以輔助決策。
3.根據權利要求1所述的基於三維數字城市的消防應急處置方法，其特徵在於，所述 三維數字城市虛擬場景建設及重點監管建築物內部結構建模，併集成管理生成基建資料庫 包括基於地理信息系統、三維地理信息系統建設三維數字城市系統； 重點監管建築物三維建模併集成管理； 重點監管建築物內部消防設施建模併集成管理。
4.根據權利要求1所述的基於三維數字城市的消防應急處置方法，其特徵在於，所述 消防資料庫包括空間資料庫、綜合資料庫和消防基礎設施資料庫。
5.根據權利要求4所述的基於三維數字城市的消防應急處置方法，其特徵在於，所述 空間資料庫用於存儲建築物、道路和水體的屬性信息數據。
6.根據權利要求4所述的基於三維數字城市的消防應急處置方法，其特徵在於，所述 綜合資料庫用於存儲歷史災情數據和消防重點監管建築物數據，並將兩種數據關聯起來。
7.根據權利要求4所述的基於三維數字城市的消防應急處置方法，其特徵在於，所述 消防基礎設施資料庫用於存儲消防器材、消防人員的名稱、分布位置、編號、數量屬性信息。
8.根據權利要求1所述的基於三維數字城市的消防應急處置方法，其特徵在於，所述 收到報警信號後根據所述基建資料庫和所述消防資料庫，分析現場信息包括利用地理信息系統、三維地理信息系統進行三維數字城市系統及相關消防設施和消防 資源的屬性信息查詢；對起火建築物、消防資源及消防設施進行空間定位，並在三維數字城市系統中高亮顯示；以火災現場為中心做緩衝區分析；根據火災定位提供的火災發生的位置信息，利用網絡分析功能進行最優路徑分析，計 算救災的最優路徑，並在三維數字城市系統將路徑顯示出來；根據基建資料庫和所述消防資料庫及火災等級信息給出調派出警物資建議信息，同時 嵌入城市安全監控網絡視頻，調用火災現場的監控視頻，實時為指揮部提供災害現場情況 資料。
9.根據權利要求1所述的基於三維數字城市的消防應急處置方法，其特徵在於，所述 根據分析結果，生成並選擇最優消防預案包括結合三維數字城市系統及建築物內部的三維模型，生成或選擇應對消防預案； 利用計算機模擬和虛擬仿真技術，對火災的撲救過程進行模擬仿真，得到最優消防預案。
10.根據權利要求2所述的基於三維數字城市的消防應急處置方法，其特徵在於，所述 根據所述消防預案及所述消防資料庫提供歷史災情相關信息以輔助決策包括基於地理信息系統空間分析方法進行不同地區不同時間火災發生的概率統計分析； 根據統計分析結果，給出優化消防資源布設的建議信息。
全文摘要
一種基於三維數字城市的消防應急處置方法，包括三維數字城市虛擬場景建設及重點監管建築物內部結構建模，併集成管理生成基建資料庫；建立消防資料庫；收到報警信號後根據所述基建資料庫和所述消防資料庫，分析現場信息；根據分析結果，生成並選擇最優消防預案。上述基於三維數字城市的消防應急處置方法結合地理信息系統、三維地理信息系統技術，實現了消防應急處置工作的信息化和數位化，保證了各種突發事件資源的有效管理和利用，為消防工作的統一指揮、協同作戰以及快速反應的能力的提高提供了科學、準確、快速和直觀的技術手段。
文檔編號G06Q10/00GK101872446SQ20101019632
公開日2010年10月27日 申請日期2010年6月9日 優先權日2010年6月9日
發明者劉為, 胡金星 申請人:中國科學院深圳先進技術研究院