本發(fā)明涉及消防疏散、避難和救援，尤其涉及醫(yī)養(yǎng)結(jié)合建筑消防疏散避難系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、醫(yī)養(yǎng)結(jié)合建筑內(nèi)的居民通常具有不同的行動(dòng)能力和認(rèn)知能力，這種建筑不僅需要滿足普通居民的疏散需求，還必須考慮到老年人、行動(dòng)不便者以及認(rèn)知障礙者等特殊群體的需求?，F(xiàn)有技術(shù)在設(shè)計(jì)這些建筑的消防疏散系統(tǒng)時(shí)，往往缺乏針對(duì)性的規(guī)劃和細(xì)化的實(shí)施方案。例如，傳統(tǒng)系統(tǒng)可能無法動(dòng)態(tài)調(diào)整疏散通道的寬度，也無法實(shí)時(shí)規(guī)劃和優(yōu)化疏散路徑，以適應(yīng)不同人群的實(shí)際需求。此外，現(xiàn)有系統(tǒng)在應(yīng)對(duì)火災(zāi)等緊急情況時(shí)，未能充分考慮如何通過動(dòng)態(tài)調(diào)整和優(yōu)化避難間配置來提升整體疏散效率和安全性。這種缺乏靈活性和細(xì)致化設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，使得特殊人群在緊急情況下的安全性難以得到有效保障。

2、目前，現(xiàn)有的消防疏散系統(tǒng)多集中于建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和火災(zāi)報(bào)警機(jī)制，但通常忽視了不同人群的行動(dòng)能力和認(rèn)知能力的差異。這些傳統(tǒng)系統(tǒng)往往采用統(tǒng)一的疏散路徑和通道設(shè)計(jì)，未能根據(jù)特定人群的需求進(jìn)行優(yōu)化。特別是在醫(yī)養(yǎng)結(jié)合建筑中，這種一刀切的設(shè)計(jì)無法有效解決自理、介助、介護(hù)人群在火災(zāi)情況下的不同需求，導(dǎo)致疏散過程中的效率低下和安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本技術(shù)的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會(huì)做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

2、鑒于上述現(xiàn)有醫(yī)養(yǎng)結(jié)合建筑消防疏散避難系統(tǒng)及方法存在的問題，提出了本發(fā)明。

3、因此，本發(fā)明目的是提供醫(yī)養(yǎng)結(jié)合建筑消防疏散避難系統(tǒng)及方法，其適用于解決無法有效解決自理、介助、介護(hù)人群在火災(zāi)情況下的不同需求，導(dǎo)致疏散過程中的效率低下和安全隱患的問題。

4、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：醫(yī)養(yǎng)結(jié)合建筑消防疏散避難系統(tǒng)，包括：

5、不同行動(dòng)能力分區(qū)布置建模模塊：用于根據(jù)居住人群的行動(dòng)能力和認(rèn)知能力對(duì)建筑進(jìn)行分區(qū)布置；

6、安全出口及避難間位置設(shè)置模塊：用于根據(jù)分區(qū)布置的結(jié)果設(shè)置安全出口和避難間的位置；

7、疏散走道寬度計(jì)算模塊：用于基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的人群數(shù)量和行動(dòng)能力，通過可調(diào)節(jié)護(hù)欄或隔板動(dòng)態(tài)計(jì)算和調(diào)整疏散走道的寬度，以適應(yīng)不同人群的疏散需求；

8、管控不同認(rèn)知能力人群所在建筑場(chǎng)地火情感知模塊：用于監(jiān)測(cè)建筑內(nèi)的火情，并根據(jù)人群的認(rèn)知能力提供個(gè)性化的火災(zāi)預(yù)警和疏散指示；

9、居室及疏散走道的自然排煙窗感應(yīng)火情自動(dòng)開啟模塊：用于在火災(zāi)發(fā)生時(shí)自動(dòng)開啟排煙窗，優(yōu)化疏散通道的通風(fēng)。

10、作為本發(fā)明所述醫(yī)養(yǎng)結(jié)合建筑消防疏散避難系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述避難系統(tǒng)還包括：

11、疏散路線預(yù)規(guī)劃模塊：用于在火災(zāi)發(fā)生前基于建筑布局和人員分布情況，利用智能疏散路徑算法預(yù)規(guī)劃最優(yōu)疏散路線；

12、輔助疏散人員折返路線模塊：用于在疏散過程中通過分段疏散指示模塊和智能疏散引導(dǎo)算法，為輔助疏散人員動(dòng)態(tài)規(guī)劃折返路線，確保快速、安全地撤離需要幫助的人員；

13、輔助人員疏散電梯應(yīng)用規(guī)劃模塊：用于根據(jù)實(shí)時(shí)火情和人員數(shù)據(jù)，通過智能算法動(dòng)態(tài)規(guī)劃輔助疏散電梯的使用策略，優(yōu)先為行動(dòng)不便或行動(dòng)受限的人員提供疏散支持。

14、作為本發(fā)明所述醫(yī)養(yǎng)結(jié)合建筑消防疏散避難系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述避難系統(tǒng)還包括：

15、避難間人員類別及數(shù)量規(guī)劃模塊：用于基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的人員數(shù)據(jù)，利用避難間管理算法動(dòng)態(tài)調(diào)整避難間的大小和配置，確保滿足不同人群的避難需求；

16、應(yīng)急智能指揮模塊，用于通過數(shù)據(jù)云端和現(xiàn)場(chǎng)傳感器數(shù)據(jù)，基于智能疏散引導(dǎo)算法在火災(zāi)緊急情況下實(shí)時(shí)調(diào)整疏散策略，并通過音頻、視覺信號(hào)引導(dǎo)人員按最優(yōu)路線撤離。

17、作為本發(fā)明所述醫(yī)養(yǎng)結(jié)合建筑消防疏散避難系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述避難系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)云端模塊，其用于收集、分析建筑內(nèi)各個(gè)模塊的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過云計(jì)算提供實(shí)時(shí)疏散指導(dǎo)和優(yōu)化建議。

18、作為本發(fā)明所述醫(yī)養(yǎng)結(jié)合建筑消防疏散避難系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述智能疏散路徑算法公式如下：

19、

20、其中s為路徑得分，表示從起始點(diǎn)到終點(diǎn)的疏散路徑得分；n為總?cè)藬?shù)，表示建筑內(nèi)所有人群的數(shù)量，用于計(jì)算每種人群的路徑得分；dij為距離，表示從起始位置i到目標(biāo)位置j的疏散距離，距離越長，表示疏散的難度和時(shí)間成本越高；ai為行動(dòng)能力系數(shù)，表示第i類人群的行動(dòng)能力，其值域?yàn)?≤ai≤1，行動(dòng)能力越高，疏散效率越高，路徑得分越低；ci為認(rèn)知能力系數(shù)，表示第i類人群的認(rèn)知能力；ei為火災(zāi)嚴(yán)重性指數(shù)，表示位置i處火災(zāi)的嚴(yán)重程度；wij為疏散走道寬度，表示從位置i到位置j的疏散走道的寬度；∈為防止除零的微小正數(shù)。

21、作為本發(fā)明所述醫(yī)養(yǎng)結(jié)合建筑消防疏散避難系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：

22、所述ai的值域?yàn)?≤ai≤1；

23、當(dāng)ai＝0時(shí)，對(duì)應(yīng)的人群為不能動(dòng)的人群；

24、當(dāng)0＜ai＜1時(shí)，對(duì)應(yīng)的人群為在外人協(xié)助下能動(dòng)的人群；

25、當(dāng)ai＝1時(shí)，對(duì)應(yīng)的人群為無需外人協(xié)助能夠自由行動(dòng)的人群；

26、所述ci的值域?yàn)?≤ci≤1；

27、當(dāng)ci＝0時(shí)，對(duì)應(yīng)的人群為完全沒有認(rèn)知能力的人群；

28、當(dāng)0＜ci＜1時(shí)，對(duì)應(yīng)的人群為有一定的認(rèn)知能力的人群；

29、當(dāng)ci＝1時(shí)，對(duì)應(yīng)的人群為完全有獨(dú)立自我認(rèn)知能力的人群；

30、所述智能疏散路徑算法公式的輸出結(jié)果用于評(píng)價(jià)該路徑作為疏散路線的優(yōu)劣。

31、作為本發(fā)明所述醫(yī)養(yǎng)結(jié)合建筑消防疏散避難系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述避難間管理算法公式如下：

32、

33、其中，r為避難間優(yōu)化得分，表示避難間的配置相對(duì)于所有人群的整體適應(yīng)性；n為總?cè)藬?shù)，表示建筑內(nèi)所有人群的數(shù)量；αi為人群i的行動(dòng)能力系數(shù)，反映人群i的行動(dòng)能力，其值域?yàn)?≤αi≤1；βi為人群i的認(rèn)知能力系數(shù)，反映人群i的認(rèn)知能力，其值域?yàn)?≤βi≤1；pi為人群i的數(shù)量，指在避難間中人群i的人數(shù)；qi為人群i的避難需求權(quán)重，根據(jù)人群i的特殊需求動(dòng)態(tài)調(diào)整的權(quán)重；γi為人群i的疏散距離系數(shù)，反應(yīng)人群i的疏散距離對(duì)避難間選擇的影響；di為人群i的平均疏散距離，表示從人群位置到避難間的平均疏散距離；δ為火情影響系數(shù)；f為火情嚴(yán)重程度；λ為位置系數(shù)；e表示環(huán)境安全系數(shù)，反應(yīng)當(dāng)前環(huán)境的安全狀況，w表示疏散走道寬度；

34、在避難間管理算法公式輸出結(jié)果中，設(shè)定避難間最低優(yōu)化得分為閾值rmin；

35、當(dāng)r＜rmin,需要重新調(diào)整避難間的配置，增加或減少避難間的大小或改變其位置；

36、當(dāng)r≥rmin，表示當(dāng)前避難間的配置合理，無需再調(diào)整。

37、醫(yī)養(yǎng)結(jié)合建筑消防疏散避難方法，所述避難方法適用于以上任意一種避難系統(tǒng)，且避難方法包括以下步驟：

38、s1：建筑分區(qū)與安全布置；

39、s2：疏散路徑規(guī)劃與動(dòng)態(tài)調(diào)整；

40、s3：火情監(jiān)測(cè)與個(gè)性化疏散指示；

41、s4：輔助疏散策略與設(shè)備使用；

42、s5：應(yīng)急指揮與避難間管理。

43、本發(fā)明的有益效果：

44、通過對(duì)不同人群的分類建模和動(dòng)態(tài)調(diào)整疏散通道寬度、本發(fā)明能夠有效減少人員在火災(zāi)中的滯留時(shí)間，防止由于通道狹窄或配置不當(dāng)而導(dǎo)致的疏散延誤和安全隱患，利用智能算法對(duì)疏散路線進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化和動(dòng)態(tài)調(diào)整，使得在火災(zāi)或其他突發(fā)事件中，系統(tǒng)能夠快速適應(yīng)變化的場(chǎng)地條件和人員需求，從而提升應(yīng)急響應(yīng)的靈活性和有效性；對(duì)于自理、介助和介護(hù)人群，系統(tǒng)能夠分別提供最適合的疏散路徑、避難間設(shè)置和輔助設(shè)施，確保每位居民都能在火災(zāi)發(fā)生時(shí)得到適當(dāng)?shù)膸椭?/p>

45、通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和智能化管理，能夠根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整避難間的大小和配置，確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠滿足不同人群的避難需求，這種靈活的管理方式有效避免了因固定設(shè)置而造成的資源浪費(fèi)或不足，提升了避難間的利用效率。