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智应云盾消防疏散疏导系统

发布时间:2026-05-11

主要完成人:梁宸赫 所属单位:应急管理大学

项目简介 本项目面向室内无信号环境下的精准定位与智慧消防疏散需求,依托同济大学自主研发的 DWELT算法(微软国际室内定位技术大赛冠军),融合机器学习、信号处理与多模态数据 融合技术,攻克了无卫星、无无线信号环境下的定位难题,搭建了一套高精度,低延迟,全 场景覆盖的室内智慧消防疏散系统。系统采用多层级架构,全域部署物联网传感器节点,密 度达118个/万平方米,实时捕捉火势蔓延、烟气扩散、人员密度等多维数据;结合建筑消 防管理平台与用户终端,形成感知层、平台层、应用层三层协同体系。在算法层面,系统集 成了Fruin模型、社会力模型、最大流网络流模型、MATLAB数学模型与流体力学算法,并 基于A

适用范围:

核心技术与关键技术指标

(1)定位精度:采用DWELT算法融合机器学习与多模态数据,攻克无卫星、无无线信号环

境下的定位难题,定位精度达厘米级至丝米级(最高0.1毫米级),适应大型场馆、高层建

筑等复杂室内场景。(2)路径更新频率:基于强化学习的AI动态路径规划算法,每0.5

秒生成一次最优疏散路线,结合Fruin模型、社会力模型、最大流网络流模型及MATLAB数

学模型,实现多场景适配。(3)传感器部署密度:全域部署物联网传感器节点,密度达

118个/万平方米,实时捕捉火势蔓延、烟气扩散、人员密度等多维数据,结合边缘计算与

流体力学算法完成灾情动态推演。(4)人员密度分级:将人员密度分布区域划分为A/B/C/D

四级,人员范围分为内层、外层、边缘三层,支持客户端可视化展示与动态疏导。(5)火

情响应能力:系统可迅速发现火情并自动启动喷淋灭火装置,信息实时上报指挥中心;通过

“线上模型模拟→物联节点捕捉→动态更新路线”三联机制,实现闭环响应。

技术创新点优势

创新点1:无信号环境下多源融合厘米级定位技术解决痛点:传统GPS/蜂窝网络在地下空

间、大型综合体等密闭场景下信号衰减、定位失效,无法满足火灾时人员精准追踪需求。核

心创新:基于音频、蓝牙、地磁等多源信号融合,研发DWELT定位算法,结合卡尔曼滤波

与粒子波动态补偿,实现无卫星/无线信号环境下0.3米以内厘米级定位,信号中断时定位

可用性达99.5%。实际效果:较传统Wi-Fi定位精度提升1个数量级,可满足火灾应急场景

下人员高速移动时的实时追踪。创新点2:基于多模型融合与强化学习的动态个性化疏散

路径规划解决痛点:传统消防“一刀切”固定路线,无法适应火势蔓延、人员拥堵、特殊人

群(老人/残障)等动态变化,易引发踩踏伤亡。核心创新:融合Fruin人流模型、社会力

模型与最大流网络模型,构建多尺度耦合疏散动力学仿真;基于DQN强化学习算法,每0.5

秒生成最优个性化疏散路径,适配不同人群移动能力标签。实际效果:复杂场景下平均疏

散时间缩短35%以上,特殊人群伤亡风险降低50%,路径指令误报率低于2%。创新点3:

“感知-推演-响应”三联闭环的火灾应急决策技术解决痛点:传统消防应急响应滞后,火情推

演与路径更新脱节,无法实现快速闭环处置。核心创新:基于边缘计算与流体力学(CFD)

建模,实现30秒内火情热力图可视化推演;构建“线上模型模拟-物联网节点捕捉-疏散路径

更新”三联机制,结合三维色彩语音安抚,实现从“智能疏散”到“智感安抚”的体验升级。实

际效果:火情趋势预测准确率达92%以上,指挥决策响应时间从传统分钟级压缩至5秒以内。

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