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龙图腾网恭喜南京市特种设备安全监督检验研究院申请的专利基于数字孪生的模块化、多尺度仿真的楼宇内应急救援系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119475814B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510027332.7，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权基于数字孪生的模块化、多尺度仿真的楼宇内应急救援系统及方法是由倪敏敏;张军;宋来军;李晓露;唐海龙;范立强;卢东;王会方;王爽设计研发完成，并于2025-01-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于数字孪生的模块化、多尺度仿真的楼宇内应急救援系统及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于数字孪生的模块化、多尺度仿真的楼宇内应急救援系统及方法，该系统包括参数化设备模型构建模块、参数化楼层环境模拟模块、数据实时采集与监控模块、故障监测与故障分析模块、应急救援路径智能生成模块，以及用户交互界面模块。该系统采用模块化设计，既可独立部署，又可灵活组合，以适应不同楼房结构、楼层环境及电梯品牌的需求。同时，借助Unity3D平台的多尺度仿真技术，实现设备运行状态的高精度模拟与可视化，使得运维人员和救援人员能够直观、准确地了解设备的运行状态及楼层环境，为应急救援提供精准、直观的虚拟环境，为仿真设备应急救援系统的开发和应用提供了有力的技术支撑。

本发明授权基于数字孪生的模块化、多尺度仿真的楼宇内应急救援系统及方法在权利要求书中公布了：1.基于数字孪生的模块化、多尺度仿真的楼宇内应急救援系统，其特征在于，包括参数化设备模型构建模块、参数化楼层环境模拟模块、数据实时采集与监控模块、故障监测与故障分析模块、应急救援路径智能生成模块，以及用户交互界面模块；其中，参数化设备模型构建模块依托Unity3D平台，运用参数化建模技术，构建楼宇内所安装设备的机械结构、电气控制系统及核心零部件的三维模型；所述参数化设备模型构建模块内置了详尽的设备参数库和模型定制工具，支持用户根据具体设备的品牌、型号及规格参数，快速定制与更新设备的三维模型；所述参数化楼层环境模拟模块根据各楼层的详细布局信息、楼层高度信息、可通行信息以及障碍物信息，采用参数化建模技术，构建楼宇的高精度三维模型；所述参数化楼层环境模拟模块允许用户根据实际需求，动态编辑和更新楼层结构中的各项参数；所述数据实时采集与监控模块与集成物联网平台通讯，实时接入并处理设备运行数据；所述故障监测与故障分析模块通过实时接收物联网平台传输的设备故障信息，结合历史故障数据，对设备运行状态进行深度剖析与实时监测；针对设备故障发出预警信号，并基于故障分析结果，结合三维楼宇模型提供相应的救援方案；所述应急救援路径智能生成模块结合数字孪生技术和救援方案，规划出最优的应急救援路径；所述用户交互界面模块用于显示设备实时状态监控画面和故障监测信息；所述数据实时采集与监控模块支持MQTT、HTTP通信协议，兼容JSON、XML数据格式，且具备数据校验与纠错功能；所述应急救援路径智能生成模块融合了多层级智能算法，根据实时数据、楼层结构及障碍物分布因素，规划救援路径，并根据救援过程中的实际情况，实时调整救援路径；基于上述的基于数字孪生的模块化、多尺度仿真的楼宇内应急救援系统，包括如下步骤：步骤1：该系统的数据实时采集与监控模块通过MQTT协议与设备物联网平台进行实时通信，以实现设备运行数据的实时采集与监控；每台设备对应唯一的编号；步骤2：当某台设备出现故障时，物联网平台发出警报信息，并将该信息传送给该系统，用户交互界面模块显示警报信息，包括设备的故障代码和设备编号；步骤3：参数化设备模型构建模块根据故障设备的编号，查询数据库中该编号所对应的设备机械结构、电气控制系统及核心零部件，构建故障设备的三维模型；同时，参数化楼层环境模拟模块根据故障设备的编号，查询数据库中该设备编号所对应的楼宇信息、楼层详细布局信息、楼层高度信息、可通行信息以及障碍物信息，构建故障设备所在楼宇的高精度三维模型；步骤4：故障监测与故障分析模块通过接收到的设备故障信息，进行故障分析，并结合步骤3中构建的故障设备模型、楼宇模型提供相应的救援方案；步骤5：救援人员携带具有定位功能的移动终端，该移动终端能与该系统实时无线通讯；应急救援路径智能生成模块基于数字孪生技术根据步骤4提供的救援方案以及救援结束位置，规划出最优的应急救援路径；并发送到移动终端显示；同时，用户交互界面模块实时显示救援情况；救援人员根据规划的救援路径开展故障电梯救援；具体包括如下步骤：步骤5.1：根据故障设备所在位置、楼层结构信息，以及潜在的救援通道信息，将救援区域划分为一系列节点和连接这些节点的边，形成一个三维网格图；其中，节点代表设备位置和楼层中预先指定的标识区域，边表示节点之间的可达性；步骤5.2：将故障设备位置设置为起点、救援结束位置设定为终点；创建开放列表存储待探索的节点，创建封闭列表来存储已经探索过的节点，并为每个节点设置父节点指针以追踪路径；步骤5.3：将起点加入开放列表中，并设置其优先级为0，然后循环执行以下步骤直到找到终点或开放列表为空：步骤5.3.1：选择开放列表中综合优先级fn最小的节点n作为当前节点，fn=gn+hn，判断当前节点是否为终点：如果是，结束搜索；否则，将当前节点n从开放列表中移除，并加入封闭列表中；其中，hn表示当前节点到终点的预计耗时；gn的计算涉及救援人员从起点到当前节点n在三维空间中的总移动耗费时间，包括在走廊或楼梯的行走时间、等待正常运行电梯的时间，以及救援人员乘坐正常电梯的所需时间；具体计算如下：gn=t行走+t等待+t电梯；其中，在走廊或楼梯区域，救援人员的行走速度设为常数v行走，单位：米秒；使用三维空间中的曼哈顿距离公式计算从当前节点到下一个节点的距离d1，通过将该距离d1除以行走速度v行走，得到行走时间t行走；等待时间t等待设为固定值，表示平均等待时间；在电梯井道中，正常运行电梯的运行速度设为v电梯，单位：米秒；然后，通过井道垂直距离d电梯除以电梯运行速度v电梯，得到电梯运行时间t电梯；hn=t预计*w权重；基于三维坐标下的曼哈顿距离计算方式计算当前节点到终点的距离d2；设定预计平均移动速度v预计，这个速度是救援人员的行走速度的综合值；然后，通过曼哈顿距离d2除以预计平均移动速度，得到预计时间t预计，即：t预计=d2v预计，预计时间用于评估路径的效率；步骤5.3.2：遍历当前节点的所有邻近节点，并判断它们是否在封闭列表中，如果不在，则将对应的节点加入开放列表，对开放列表进行更新；步骤5.4：从终点开始沿着父节点指针回溯到起点，构建出完整的救援路径。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人南京市特种设备安全监督检验研究院，其通讯地址为：210019 江苏省南京市建邺区嘉陵江东街3号质监大厦8楼；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。