[發明專利]基于多源數據融合的化工園區危險態勢感知方法及系統

在審

• 申請號: 201910869455.X
• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN110705842A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 鄭誼峰;劉浩;宋春紅;張廣宇
• 申請（專利權）人: 嘉興恒云數據科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 11212 北京輕創知識產權代理有限公司
• 代理人: 尉保芳

本發明涉及基于多源數據融合的化工園區危險態勢感知方法及系統，其方法包括，對化工園區進行網格化分割，形成多個網格點；基于實際距離、事故后果計算模型和相對危險程度，構建化工園區內各個危險源與任一網格點之間的危險系數評估模型；根據各個危險源的危險品實時監測數據和預設報警閾值確定各個危險源在任一所述網格點處的危險系數的權重；根據權重將各個危險源在任一網格點處的危險系數進行加權疊加，得到化工園區內任一網格點的危險態勢。本發明不僅可對是否發生危險進行感知，同時可對發生危險時化工園區危險程度的分布進行感知，可以提高化工園區在危險態勢、危險區域分布方面的感知能力，防止發生危險。

技術領域

本發明涉及化工園區危險態勢分析領域，具體涉及基于多源數據融合的化工園區危險態勢感知方法及系統。

背景技術

化工園區危險態勢分析是化工園區安全的保障，現有的化工園區危險態勢分析主要采用以下三種方法進行：1、通過傳感器報警閾值進行預警分析；2、通過氣體擴散模型估計濃度進行分析；3、通過爆炸模型估計破壞力進行分析，其中：

1、通過傳感器報警閾值進行預警分析

該技術方案通過化工園區在危險品存儲區域安裝的傳感器(例如：壓力傳感器、液位傳感器、溫度傳感器)的監測值進行安全預警，通常根據傳感器的報警閾值進行危險等級劃分，根據傳感器是否報警來監控園區的安全態勢。

2、通過氣體擴散模型估計濃度進行分析

該技術方案通過氣體在空氣中的擴散模型，即高斯擴散模型來估計當化學氣體發生泄漏時擴散至化工園區某一位置的氣體濃度，高斯擴散公式如下：

式中，C為任意點的化學氣體濃度，單位：mg/m³或g/m³；Q為源強，單位時間內污染物的排放量，單位：mg/s或g/s；σ_y為側向擴散系數；σ_z為豎向擴散系數；為泄漏點處的平均風速，單位：m/s；H為有效源高，即泄漏點垂直地面的高度，單位：m；x為泄漏點至下風向上任意點的距離，單位：m；y為煙氣的中心軸在直角水平方向上到任意點的距離，單位：m；z為從地表到任意點的高度，單位：m。

3、通過爆炸模型估計破壞力進行分析

該技術方案通過爆炸模型估計化工園區內危險品發生化學爆炸時沖擊波的超壓大小，從而判斷危害程度，不同物質形態的爆炸模型不同，這里以液體為例。當介質全為液體時，通常將液體加壓時所作的功作為常溫液體壓力容器爆炸時釋放的能量，計算公式如下：

式中，E_L為常溫液體壓力容器爆炸時釋放的能量，單位：kJ；p為液體的壓力(絕)，單位：Pa^-1；V為器的體積，單位：m³；β_t為液體在壓力p和溫度T下的壓縮系數，單位：Pa^-1。

現有技術缺點如下：

a危險態勢感知方式單一；例如，通過傳感器報警閾值進行危險態勢感知時，園區管理者只能通過傳感器獲取園區內是否存在危險的信息，而無法對危險源可能造成的危害程度有更為直觀的認知。當通過氣體擴散模型或爆炸模型估計危害范圍，由于兩個模型估計值量綱的不同，不能基于模型輸出值綜合考慮兩者同時作用時的危害程度。

b關注的危險源單一；化工園區往往只關注園區內存儲危險品的區域，對于園區內的用于運輸危險品的運輸車輛只是“有或沒有”的概念，沒有考慮運輸車輛在某一區域聚集或車輛靠近園區存儲危險品區域時帶來的潛在危險。

發明內容