[發明專利]一種基于物聯網的火災仿真處理方法

有效

• 申請號: 202110405743.7
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113111518B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 譚龍飛
• 申請（專利權）人: 應急管理部四川消防研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G08B17/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 伍旭偉

本發明公開了一種基于物聯網的火災仿真處理方法，涉及安防仿真方法，解決了現有的林火蔓延確定方法采用單一的計算方法的問題。本發明包括火場模型依據林場的植被類型、地形趨向和實時風力因素，對林場進行三維空間建模并拆分為屬性一致的單元塊；火場模型對每一個單元塊采集火情蔓延因子，依據多個蔓延因子利用數理統計方法進行多元線性回歸，采集當前單元塊實時的火情蔓延因子，擬合每個單元塊的線性回歸函數，生成目標林場的火場模型超參數和多元曲線簇。本發明運用簡化的林火蔓延模型,并結合林火宏觀擴散的特征,能夠對火災災情的發展進行快速研判。

技術領域

本發明涉及安防仿真方法，具體涉及一種基于物聯網的火災仿真處理方法。

背景技術

對森林火災的預判不準確問題；森林火災不僅給國家和人民財產造成巨大的損失，而且破壞生態系統，降低土壤肥度，造成水土流失、泥石流等自然災害。在發現火災時，盡早的控制火情，避免其惡化，就需要科學有效的預測火情的發展，提前做好安排部署，以有效的控制火情。由于森林火災存在時間性、空間性和隨機性，因此，需要對林火行為進行智能預測，結合火情發生地的溫度、濕度、風速、風向、地形地貌等因數，進行林火蔓延分析。

現有的林火蔓延確定方法采用單一的計算方法，忽略了火場不同的環境和要素，導致計算結果的參考意義不大，失去蔓延分析應有的分析支撐作用，急需改進。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：現有的林火蔓延確定方法采用單一的計算方法，本發明提供了解決上述問題的一種基于物聯網的火災仿真處理方法。

本發明通過下述技術方案實現：

一種基于物聯網的火災仿真處理方法，包括如下步驟：

S1：在火場模型中導入目標林場的環境數據；

S2：火場模型依據林場的植被類型、地形趨向和實時風力因素，對林場進行三維空間建模并拆分為屬性一致的單元塊；

S3：火場模型對每一個單元塊采集火情蔓延因子，依據多個蔓延因子利用數理統計方法進行多元線性回歸，確定當前單元塊實時的火情蔓延因子系數，擬合每個單元塊的線性回歸函數，生成目標林場的火場模型超參數和多元曲線簇；

S4：導入可燃物類型，每個可燃物類型對應一個多元曲線簇，并導入目標林場的火點進行火跡計算，生成目標林場的動態熱力圖。

進一步地，對每個單元塊的臨界面，進行鄰域內的非線性邊緣擬合，每個單元塊生成六個邊緣相關函數并計入多元曲線簇。

進一步地，還包括依據目標林場的動態熱力圖和可燃物類型，對應生成安防策略，所述安防策略計入目標林場區域的消防人員到場期望時間。

進一步地，S1中的目標林場的環境數據包括目標林場的植被分層結構、土質含水率、相對濕度、地下和地上可燃物分布和地下可燃物厚度，S2中的地形趨向依據林場的地勢走向劃分為平地和山坡，并將地形趨向圖在極值點進行分段處理，拆分為多個坡體，坡體包括上坡體和下坡體。

進一步地，所述實時風力因素包括空間風向和風速，導入氣象站數據，監測實時風向差值并預測風力趨勢。

進一步地，還包括在火場模型中導入目標林場的區域內電網分布，設置鄰近電網安全距離的邊緣預警閾值，當林場的火跡目標鄰近電網，對比預警閾值與鄰近電網的火點溫度數值，判斷鄰近電網的火點溫度趨勢超過預警閾值則進行提前進行報警。