本申請涉及數據處理技術相關領域，具體涉及一種建筑火災的模擬訓練優化方法。

背景技術：

1、隨著城市化進程的加速，高層建筑、大型商業綜合體等復雜建筑如雨后春筍般涌現，為城市的繁榮和人們的生活帶來了極大的便利，然而，這些建筑的復雜性和人員密集性也帶來了前所未有的火災安全挑戰，一旦發生火災，如何快速有效地疏散人群、控制火勢蔓延、保障人民生命財產安全，成為亟待解決的重要問題，傳統的建筑火災模擬訓練也逐漸暴露出一些問題，模擬場景的復雜度和真實度有限，難以完全還原真實火災的復雜性和多變性，模擬訓練的參與者通常局限于消防隊伍內部，缺乏與其他應急部門和公眾的有效協同，模擬訓練的結果分析和優化方法相對單一，難以適應不斷變化的火災形勢。

2、因此，現階段建筑火災模擬訓練相關技術中，存在獲取信息不全面、難以真實地模擬還原復雜的火災場景，導致火災應對的效率和效果不足的技術問題。

技術實現思路

1、本申請通過提供一種建筑火災的模擬訓練優化方法，采用構建三維仿真模型、參數化模擬等技術手段，解決了現有建筑火災模擬訓練存在的獲取信息不全面、難以真實地模擬還原復雜的火災場景，導致火災應對的效率和效果不足的技術問題，達到了提高建筑火災模擬訓練效率和效果的技術效果。

2、本申請提供一種建筑火災的模擬訓練優化方法，所述方法包括：利用布設的傳感器陣列采集目標建筑的建筑結構數據和建筑周圍環境數據，所述傳感器陣列包括所述目標建筑內部與外部的多個傳感器；根據所述建筑結構數據和所述建筑周圍環境數據，基于計算機模擬仿真構建三維建筑仿真模型；基于目標建筑同類建筑的歷史火災記錄，提取多個溫度分布時序數據、多個煙霧時序數據、多個起火點位置數據，多個火源類型；使用所述多個溫度分布時序數據、所述多個煙霧時序數據、所述多個起火點位置數據、所述多個火源類型，基于參數化模擬，在所述三維建筑仿真模型模擬n個火災場景，其中，n為大于等于1的正整數；在模擬的目標建筑火災場景中設置訓練參與者，基于虛擬現實使所述訓練參與者進行實時交互和操作，收集所述訓練參與者在模擬訓練中的行為數據，獲得行為數據集；對所述行為數據集進行分析，基于分析結果進行火災模擬訓練的反饋優化。

3、在可能的實現方式中，所述利用布設的傳感器陣列采集目標建筑的建筑結構數據和建筑周圍環境數據，執行以下處理：基于遙感技術獲取所述建筑周圍環境數據；利用激光掃描儀獲取所述目標建筑表面的點云數據，利用所述目標建筑內部的監控攝像頭獲取所述目標建筑內部圖像；基于所述內部圖像進行處理，獲取所述目標建筑的內部結構數據；根據所述點云數據和所述內部結構數據，整合形成所述建筑結構數據。

4、在可能的實現方式中，根據所述建筑結構數據和所述建筑周圍環境數據，基于計算機模擬仿真構建三維建筑仿真模型，執行以下處理：基于所述建筑結構數據，利用三維建模軟件，建立目標建筑的三維幾何模型；在所述三維幾何模型上映射所述建筑周圍環境數據；融合獲取所述三維建筑仿真模型。

5、在可能的實現方式中，所述融合獲取所述三維建筑仿真模型，還執行以下處理：獲取所述目標建筑的實時數據，所述實時數據包括內部實時數據與外部實時數據；根據所述內部實時數據與所述外部實時數據提取目標建筑特征；基于所述目標建筑特征，對所述三維建筑仿真模型進行更新，獲得更新三維建筑仿真模型。

6、在可能的實現方式中，基于目標建筑同類建筑的歷史火災記錄，提取多個溫度分布時序數據、多個煙霧時序數據、多個起火點位置數據，還執行以下處理：從歷史火災記錄數據庫中，篩選出所述目標建筑的同類建筑的所述歷史火災記錄；根據所述歷史火災記錄，提取所述目標建筑不同位置的預設時間間隔的多個溫度監測數據和多個煙霧監測數據，每個所述歷史火災記錄對應m個起火點位置，其中，m是正整數；對所述多個溫度監測數據和所述多個煙霧監測數據進行排序，分別獲得所述多個溫度分布時序數據和所述多個煙霧時序數據。

7、在可能的實現方式中，使用所述多個溫度分布時序數據、所述多個煙霧時序數據、所述多個起火點位置數據、所述多個火源類型，基于參數化模擬，在所述三維建筑仿真模型模擬n個火災場景，其中，n為大于等于1的正整數，還執行以下處理：基于所述多個溫度分布時序數據、所述多個煙霧時序數據進行分析，獲得火災分析結果；根據所述火災分析結果，評估火勢大小和火勢蔓延速度；以所述起火點位置、所述火源類型、所述火勢大小和所述火勢蔓延速度，作為火災場景設置參數。

8、在可能的實現方式中，基于參數化模擬，在所述三維建筑仿真模型模擬n個火災場景，還執行以下處理：基于參數化模擬在所述三維建筑仿真模型中模擬出n個火災場景；運行模擬出的所述n個火災場景，觀察記錄多個實時溫度數據、多個煙霧數據，建立對應的實時溫度變化分布和實時煙霧變化分布。

9、在可能的實現方式中，對所述行為數據集進行分析，基于分析結果進行火災模擬訓練的反饋優化，還執行以下處理：基于所述行為數據集進行分析，生成每個訓練參與者的反饋數據；根據反饋數據生成模擬訓練優化方案，所述模擬訓練優化方案包括調整火災場景、更新火災場景設置參數；基于所述模擬訓練優化方案對火災模擬訓練進行反饋優化。

10、擬通過本申請提出的一種建筑火災的模擬訓練優化方法，利用布設的傳感器陣列采集目標建筑的建筑結構數據和建筑周圍環境數據，所述傳感器陣列包括所述目標建筑內部與外部的多個傳感器；根據所述建筑結構數據和所述建筑周圍環境數據，基于計算機模擬仿真構建三維建筑仿真模型；基于目標建筑同類建筑的歷史火災記錄，提取多個溫度分布時序數據、多個煙霧時序數據、多個起火點位置數據，多個火源類型；使用所述多個溫度分布時序數據、所述多個煙霧時序數據、所述多個起火點位置數據、所述多個火源類型，基于參數化模擬，在所述三維建筑仿真模型模擬n個火災場景，其中，n為大于等于1的正整數；在模擬的目標建筑火災場景中設置訓練參與者，基于虛擬現實使所述訓練參與者進行實時交互和操作，收集所述訓練參與者在模擬訓練中的行為數據，獲得行為數據集；對所述行為數據集進行分析，基于分析結果進行火災模擬訓練的反饋優化，解決了現有建筑火災模擬訓練存在的獲取信息不全面、難以真實地模擬還原復雜的火災場景，導致火災應對的效率和效果不足的技術問題，達到了提高建筑火災模擬訓練效率和效果的技術效果。

技術特征：

1.一種建筑火災的模擬訓練優化方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如權利要求1所述的一種建筑火災的模擬訓練優化方法，其特征在于，利用布設的傳感器陣列采集目標建筑的建筑結構數據和建筑周圍環境數據，所述方法包括：

3.如權利要求1所述的一種建筑火災的模擬訓練優化方法，其特征在于，根據所述建筑結構數據和所述建筑周圍環境數據，基于計算機模擬仿真構建三維建筑仿真模型，方法包括：

4.如權利要求3所述的一種建筑火災的模擬訓練優化方法，其特征在于，融合獲取所述三維建筑仿真模型，方法包括：

5.如權利要求1所述的一種建筑火災的模擬訓練優化方法，其特征在于，基于所述目標建筑同類建筑的歷史火災記錄，提取多個溫度分布時序數據、多個煙霧時序數據、多個起火點位置數據，方法包括：

6.如權利要求1所述的一種建筑火災的模擬訓練優化方法，其特征在于，使用所述多個溫度分布時序數據、所述多個煙霧時序數據、所述多個起火點位置數據、所述多個火源類型，基于參數化模擬，在所述三維建筑仿真模型模擬n個火災場景，其中，n為大于等于1的正整數，方法包括：

7.如權利要求6所述的一種建筑火災的模擬訓練優化方法，其特征在于，基于參數化模擬，在所述三維建筑仿真模型模擬n個火災場景，方法包括：

8.如權利要求1所述的一種建筑火災的模擬訓練優化方法，其特征在于，對所述行為數據集進行分析，基于分析結果進行火災模擬訓練的反饋優化，方法包括：

技術總結
本發明公開了一種建筑火災的模擬訓練優化方法，涉及數據處理相關技術領域，該方法包括：采集目標建筑的建筑結構數據和建筑周圍環境數據；基于計算機模擬仿真構建三維建筑仿真模型；基于目標建筑同類建筑的歷史火災記錄，提取溫度分布時序數據、煙霧時序數據、起火點位置數據，火源類型；基于參數化模擬，在三維建筑仿真模型模擬N個火災場景；基于虛擬現實使訓練參與者進行實時交互和操作，獲得行為數據集；基于分析結果進行火災模擬訓練的反饋優化。解決了現有建筑火災模擬訓練存在的獲取信息不全面、難以真實地模擬還原復雜的火災場景，導致火災應對的效率和效果不足的技術問題，達到了提高建筑火災模擬訓練效率和效果的技術效果。

技術研發人員：王方義,王佩,張文姝,郭贊權
受保護的技術使用者：中國消防救援學院
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24