(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111081485.8 (22)申请日 2021.09.15 (71)申请人 江苏中云 筑智慧运维研究院有限公 司 地址 210000 江苏省南京市 鼓楼区古平岗4 号智梦园B座 4楼412-428室 申请人 东南大学 (72)发明人 高帅　杨国玉　李寒冰　王盼　 万春风　杨才千　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人 张鹏 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 基于BIM的隧道火灾应急救援方法、 终端及 存储介质 (57)摘要 本发明公开了一种基于BIM的隧道火灾应急 救援方法、 终端及存储介质， 属于隧道安全领域。 方法包括获取目标隧道的建筑数据信息， 在BIM 系统中对应创建三维模型并传输至隧道火灾场 景数值模拟系统； 隧道火灾场景数值模拟系统进 行火灾模拟并将模拟结果输入BIM系统的资源库 及救援方案模块； 救援方案模块生产应急救援方 案并传输至案例分析模块； 案例分析模块演练方 案并储存至资源库； 当发生隧道火灾时， BIM系统 根据现场监测的火灾数据， 检索资源库， 匹配对 应的火灾场景， 并输出对应的应急救援方案。 本 发明基于BIM技术， 能根据现场实时的监测数据， 为应急救援人员及时提供火场信息和有效的救 援方案， 为隧道火灾应急救援提供了极大便利。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 113947014 A 2022.01.18 CN 113947014 A 1.一种基于BIM的隧道火灾应急救援方法， 其特 征在于， 包括： 获取目标隧道的建筑数据信息； 根据目标隧道 的建筑数据信息， 在BIM系统中对应创建该隧道 的三维模型并传输至隧 道火灾场景 数值模拟系统； 隧道火灾场景数值模拟系统根据隧道的三维模型进行人员疏散模拟、 火灾场景模拟和 结构场景模拟， 将模拟结果分别以疏散场景案例、 火灾场景案例和火场参数数据的形式输 入BIM系统的资源库及救援方案模块； 救援方案模块根据疏散场景案例、 火灾场景案例和火场参数数据生成应急救援方案， 并传输至BIM系统的案例分析模块； 案例分析模块对应急救援方案进行演练， 并将所产生的数据储存至资源库并与对应的 疏散场景案例、 火灾场景案例和火场参数 数据进行匹配； 当发生隧道火灾时， BIM系统根据现场监测的火灾数据， 检索资源库， 匹配对应的火灾 场景， 并输出对应的应急救援方案 。 2.根据权利 要求1所述的基于BIM的隧道火灾应急救援方法， 其特征在于： 所述BIM系统 创建目标隧道的三维模型时， 对该隧道的各 结构件赋予相应的材质属性。 3.根据权利要求2所述的基于BIM的隧道火灾应急救援方法， 其特征在于： 所述隧道火 灾场景数值模拟系统采用Pathfinder人员疏散软件进行人员疏散模拟， 采用FDS火灾模拟 软件进行火灾场景模拟， 采用ANSYS有限元分析 软件进行 结构场景模拟。 4.根据权利要求3所述的基于BIM的隧道火灾应急救援方法， 其特征在于， 采用 Pathfinder人员疏散软件进行人员疏散模拟及采用FDS火灾模拟软件进行火灾场景模拟 时， 均使用目标识别算法标记隧道关键位置 。 5.根据权利要求4所述的基于BIM的隧道火灾应急救援方法， 其特征在于， 所述目标识 别算法包括如下步骤： 一、 选取n张不同类型的隧道图片作为训练数据； 二、 构建全卷积神经网络模型， 设置13层神经网络， 10层卷积层， 3层全连接层， 分别设 置卷积层的Filter大小分别为14、 14、 28、 28、 36、 36、 28、 28、 14和14， 全连接层数为512， 同时 使用Densenet结构连接U形 上下结构； 三、 对全卷积神经模型进行训练， 取n1张图片为训练图片， 应用边缘轮廓识别出各图片 隧道上的衬砌、 洞身、 洞口、 排 风口， 安全疏散口关键 部位， 并进行记录和标识； 四、 对训练好的全卷积神经网络模型进行 校验， 取n2张图片作为测试图片进行测试； 五、 BIM系统创建的目标隧道三维模型传输 至隧道火灾场景 数值模拟系统后， 在FDS火灾模拟软件中用测试好的全卷积神经网络模型识别出该隧道 的各关键部位， 并进行火源设置； 在Pathfinder人员疏散软件中用测试好的全卷积神经网络模型识别出该隧道的安全 疏散口， 进行 人员疏散模拟。 6.一种终端， 其特 征在于， 包括： BIM系统， 其包括用于隧道三维建模的建模模块、 用于传输三维建模数据的模型传输模 块、 用于存储疏散场景案例、 火灾场景案例、 火场参数数据及救援方案的资源库， 以及用于 模拟演练救援方案的案例分析模块；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 113947014 A 2救援方案模块， 其根据疏散场景案例、 火灾场景案例和火场参数数据生成应急救援方 案， 并传输 至BIM系统的案例分析模块； 隧道火灾场景数值模拟系统， 其用于对BIM系统传输的隧道三维模型进行火灾模拟， 并 将模拟结果分别以疏散场景案例、 火灾场景案例和火场参数数据的形式输入BIM系统的资 源库及救援方案模块； 现场数据监测模块， 其用于监测隧道现场火灾情况， 并将监测数据传输 至BIM系统； 所述BIM系统还包括数据接收及匹配模块， 接收现场数据监测模块传输的监测数据并 在资源库中匹配火灾场景， 输出对应的救援方案 。 7.根据权利要求6所述的终端， 其特 征在于， 还 包括： 应急装备系统， 其包括布置于 隧道中的排风风机、 应急疏散 图、 应急照明灯、 疏散指示 灯和喷雾 /淋单元， 所述应急装备系统根据输出的救援方案远程控制； 人员装备监测系统， 其用于监测救援装备储量、 人员无线通信、 人员路径和生命体征。 8.根据权利要求7所述的终端， 其特征在于： 在火灾救援工作完成之后， 根据现场数据 监测模块及人员装备监测系统记录的参数数据， 对火灾场景相对应的救援方案进 行动态修 正， 并将修 正后的救援方案更新至资源库中对应火灾场景匹配的救援方案 。 9.一种终端， 其特征在于： 包括处理器、 输入设备、 输出设备和存储器， 所述处理器、 输 入设备、 输出设备和存储器相互连接， 其中， 存储器用于存储计算机程序， 所述计算机程序 包括程序指令， 所述处理器被配置用于运行所述程序指令， 执行如权利要求1～5任一项所 述的基于BIM的隧道火灾应急救援方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于： 所述计算机存储介质存储有计算机程序， 所述计算机程序包括程序指 令， 程序指 令被处理器执行时使处理器执行如权利要求 1～5任 一项所述的基于BIM的隧道火灾应急救援方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 113947014 A 3