[發明專利]一種基于GIS的石化企業氣體泄漏連續動態模擬展示方法

在審

• 申請號: 201810583128.3
• 申請日: 2018-06-06
• 公開（公告）號: CN110633339A
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 劉馨澤;張日鵬;于廣宇;毛文鋒;史承偉
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06Q50/04
• 代理公司: 37252 青島智地領創專利代理有限公司
• 代理人: 朱玉建

本發明公開了一種基于GIS的石化企業氣體泄漏連續動態模擬展示方法，該方法采用改進的動態連續煙團積分氣體擴散模型，可以實現氣體泄漏隨時間的動態模擬擴散過程。同時，通過加載石化企業影像和矢量圖層，集成各種條件參數(如泄漏源位置、泄漏量、泄漏速率、環境風向、環境實時風速等)，基于ArcGIS API for javascript等開發方法，實現石化企業氣體泄漏擴散范圍的動態展示與推演，可以在石化企業泄漏事故發生后的第一時間推演出事故可能的擴散影響范圍，為人員疏散和事故應急輔助決策提供參考依據。

技術領域

本發明屬于地理信息系統技術與安全工程技術領域，尤其涉及一種基于GIS的石化企業氣體泄漏連續動態模擬展示方法。

背景技術

目前，基于GIS的石化企業氣體泄漏擴散展示方式主要有如下三種：

1.應用高斯煙羽模型實現擴散影響范圍的靜態展示：

高斯煙羽模型

使用場合：壓力容器氣相小孔或氣體管道、閥門、法蘭等泄漏。

a)連續源(準)風速大于lm/s；

b)連續源(準)風速小于0.5m/s；

c)連續源(準)風速大于0.5m/s，且小于lm/s；

d)混合層(內)擴散(模式)。

模式描述：

a)當風速>lm/s時，遵循高斯煙羽(σ_z≤1.6L_b)規律，即：

此時，混合層擴散規律為當He≤Lb，且σ_z＞1.6L_b時，

當He>L_b時，地面濃度C＝0。

b)當風速＜0.5m/s(靜風)時，地面濃度為：

其中：

橫風向擴散參數σ_x＝σ_y＝aT；

垂直方向擴散系數σ_z＝bT；

靜風持續時間為m△，△＝3600(s)，m取1，2，3…，m小于1取值為1(假定污染物圍繞泄漏源，在全方位內呈均勻分布)。

c)當0.5m/s<風速<lm/s時，設連續點源的源強為Q(質量/單位時間)，則可把△t時間內的污染物排放量Q，△t看成一個瞬時煙團。

為了求得連續源在((x,y,z))處的濃度，可把T時段內連續排放造成的濃度看作若干間隔時間的瞬時煙團在該點造成的濃度的疊加。

因此，可用煙團模式積分而得連續源在(微)小風下的擴散模式，即：

式中：

C(x,y,z)為下風向空間任意一點，這一點的濃度在排放期間，濃度為定常值；

x,y,z—分別為下風向橫風向垂直方向的距離(m)；

坐標軸x為下風方向，原點為源；

Q為源強，單位是kg/s；

σ_y為橫向擴散參數，單位是m；

σ_x為下風向擴散參數，單位是m；