[發明專利]一種基于污染物擴散和人員分布密度的空間脆弱性評價方法

有效

• 申請號: 202011335000.9
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112417786B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 王磊;許嘉鈺;周遠澤;韓浩;康健;彭猛
• 申請（專利權）人: 清華大學;中國人民解放軍軍事科學院防化研究院
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F30/13;G06V20/52;G06F16/29;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 王春霞

本發明公開了一種基于污染物擴散和人員分布密度的空間脆弱性評價方法。所述方法包括如下步驟：在待評價空間內均勻布置n個污染源，得到n個污染源在待評價空間流場下的濃度時空數據；獲取待評價空間在時間段τ內的視頻片段，然后按照平均間隔獲取x幀圖像用于識別，得到圖像識別結果；將待評價空間平均劃分為m個網格，根據圖像識別結果，統計每幀圖像中每個網格內的人員數量，得到識別數量最高的一幀圖像；獲取識別圖像中每個網格的人員數量，根據式(1)?(2)得到第i個網格的人員分布密度Di；根據式(3)?(4)得到待評價空間位置p處的脆弱性；進而得到待評價空間n個位置的CDR值，將結果進行羅列對比展示，即實現對整個空間的脆弱性可視化分析。

技術領域

本發明涉及一種基于污染物擴散和人員分布密度的空間脆弱性評價方法。

背景技術

“脆弱性”一詞由地學領域學者Timmerman于20世紀80年代提出，他將脆弱性理解為系統在面臨不利影響干擾時所受負面影響的程度，系統的彈性決定了系統在面臨干擾時所引起不利影響的程度，表示系統承受災害的能力及從災害中恢復的能力(Timmerman P.,Vulnerability,Resilience and the Collapse of Society:Models and PossibleClimatic Applications[D].Institute for Environmental Studies,1981.)。隨后這一概念被引入生態環境、公共安全、工程結構等領域，一般從暴露風險及負面影響兩個方面綜合考慮。目前尚未發現有專門針對室內突發污染釋放及其后果的空間脆弱性研究相關報道，但是該問題主要涉及到污染物的擴散程度以及對人員的影響，可以借鑒建筑環境領域的相關概念和方法。

室內污染物的濃度場，在穩態的情況下，取決于污染源和流場，而非穩態情況下則由污染物初始分布、污染源和流場共同決定。對濃度場的描述指標通常包括污染物排空時間(Timmerman P.,Vulnerability,Resilience and the Collapse of Society:Modelsand Possible Climatic Applications[D].Institute for Environmental Studies,1981.Yang J.,Li X.,Zhao B.,Prediction of transient contaminant dispersion andventilation performance using the concept of accessibility[J].Energy andBuildings,2004,36(3):293-299.)污染的擴散范圍SVE1、排污效率或通風效率以及描述流場污染危險性或免疫性的空間流動影響因子等(Timmerman P.,Vulnerability,Resilience and the Collapse of Society:Models and Possible ClimaticApplications[D].Institute for Environmental Studies,1981.)。這些指標除了用來評價濃度場分布，還可用于新風量確定和氣流組織評價等方面，有助于人們對系統的性能獲得總體的概念。但上述指標通常適用于穩態條件下的室內流速場和濃度場，而污染物需要較長的擴散時間才能在空氣中達到穩態分布，因此無法描述污染物的動態傳播，實際應用受限。為了對非穩態的室內污染物傳播過程進行描述，清華大學李先庭課題組(TimmermanP.,Vulnerability,Resilience and the Collapse of Society:Models and PossibleClimatic Applications[D].Institute for Environmental Studies,1981.Yang J.,LiX.,Zhao B.,Prediction of transient contaminant dispersion and ventilationperformance using the concept of accessibility[J].Energy and Buildings,2004,36(3):293-299.)開創性地提出了送風可及性(Accessibility of Supplied Air,ASA)和污染源可及性(Accessibility of Contaminant Source,ACS)，并建立了污染物濃度和送風可及性、污染源可及性以及均勻初始濃度之間的關系。Yang等(Sandberg M.,Ventilation Efficiency as a Guide to Design.ASHRAE Transactions[J].1983,89(2B):455-479.)人根據送回風的連接形式，對通風空調系統進行了新的分類，以使連接關系能夠更好和污染物濃度計算建立聯系，同時應用送風可及性、污染源可及性的概念，建立了不同系統連接形式下的室內濃度計算關系，可直接進行回風系統下的污染物定量計算。以上指標可以定量描述某一污染源能夠波及的空間范圍，但沒有考慮污染氣體在擴散過程中對內部移動人員的持續傷害作用，因此對建筑安全的評價缺乏全面性和科學性。