【摘 要】
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火灾不仅严重威胁公众安全而且阻碍社会发展。我国火灾发生频率较高,其中建筑物火灾占比较大。建筑物内防火救援工作关系到人员的生命财产安全和国民的经济发展。现代大型综合建筑内部结构复杂、人员密集,火灾发生时快速疏散受灾人员能有效减少人员伤亡。为保障大型综合建筑消防安全,本文探讨了国内外消防领域的研究成果和现阶段研究方向,设计并实现了一个最优路径规划的智能消防疏散系统,在应用于大型建筑物时,能实时监测消防
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火灾不仅严重威胁公众安全而且阻碍社会发展。我国火灾发生频率较高,其中建筑物火灾占比较大。建筑物内防火救援工作关系到人员的生命财产安全和国民的经济发展。现代大型综合建筑内部结构复杂、人员密集,火灾发生时快速疏散受灾人员能有效减少人员伤亡。为保障大型综合建筑消防安全,本文探讨了国内外消防领域的研究成果和现阶段研究方向,设计并实现了一个最优路径规划的智能消防疏散系统,在应用于大型建筑物时,能实时监测消防设备状态,火灾发生时,能根据建筑物内部情况和火源位置,迅速为被困人员规划逃生路径,同时改变建筑物内消防设备状态,引导人群疏散。论文主要内容如下:(1)设计了一个能实时监测消防设备状态并图形化显示的智能消防疏散系统。系统由硬件和软件两大部分组成,系统硬件由控制器、回路以及回路设备等部分组成。根据《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》进行系统软件设计需求分析,将软件设计为编辑软件和管理软件两部分,编辑软件用于根据建筑物内部消防设备实际的位置进行矢量图层绘制并保存,供管理软件使用,管理软件用于实时监测消防设备状态,并在火灾发生时为被困人员搜索最优逃生路径。(2)为使系统实现有效的路径规划从而快速疏散受灾人员,本文阐述了路径规划相关理论,归纳概括了目前常用的路径规划算法和环境建模方法,设计了一个融合的路径规划算法。单一路径规划算法应用于内部结构复杂的大型建筑物时难以实现最优路径规划,本文基于Dijstra算法和蚁群算法,提出一种融合算法并对提出的算法进行改进。在MTLAB中采用MAKLINK图论法建立空间模型,基于空间模型对提出的融合算法进行路径规划仿真分析,20次实验结果表明改进后的融合算法实现了最优路径规划,相比改进前的融合算法在距离上缩短了约2.6米、在迭代次数上提高了38.14%。(3)对智能消防疏散系统软件功能进行实现。对智能消防疏散系统软硬件进行配置,为确保消防疏散系统在应用于大型建筑物时能可靠稳定运行,在软件内根据改进后算法得到的结果对疏散指示灯进行动态调整,从而引导人员疏散。对系统软件进行了系统功能测试和性能测试。软件功能测试结果表明系统软件能够实时监测建筑物内消防设备状态,软件负载测试结果表明在应对多条火警、故障等事件,软件仍能够正常稳定的工作。
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