[發(fā)明專利]城市地下綜合管廊多災種演化動態(tài)風險評估方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211301517.5
• 申請日: 2022-10-24
• 公開（公告）號: CN115375201B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發(fā)明（設計）人: 吳建松;白一平;張權(quán);蔡繼濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學（北京）
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06F17/18;G06Q50/26
• 代理公司: 鄭州博駿知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 41222
• 代理人: 趙云

1.一種城市地下綜合管廊多災種演化動態(tài)風險評估方法，其特征在于，包括：

構(gòu)建所述城市地下綜合管廊多災種演化的靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型；其中，所述靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型包括所述城市地下綜合管廊各單元的單元類型、單元狀態(tài)、單元屬性、單元信息流；所述城市地下綜合管廊包括：管線單元、墻體單元、支架單元、傳感單元、滅火單元和環(huán)境單元；所述管線單元包括：燃氣管線子單元、給水管線子單元、污水管線子單元、中水管線子單元、熱力管線子單元、電力線纜子單元和通信線纜子單元；

建立所述靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型中的第一規(guī)則和第二規(guī)則；其中，所述第一規(guī)則為所述靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型中各單元的單元行為與交互規(guī)則，包括所述靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型中各單元的單元行為對其它單元的傳遞信息交互，所述單元行為包括：所述燃氣管線子單元的泄漏行為、噴射火行為；所述燃氣管線子單元的爆炸行為；所述通信線纜子單元和所述電力線纜子單元的線纜火行為、所述傳感單元的傳感行為、所述墻體單元和所述支架單元的坍塌行為、所述滅火單元的滅火行為、所述環(huán)境單元的信息傳遞行為；所述第二規(guī)則為所述靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型中各單元的單元破壞與失效規(guī)則，包括物理破壞規(guī)則和故障失效規(guī)則，所述物理破壞規(guī)則為所述管線單元、所述墻體單元、所述支架單元在受到熱輻射、超壓時是否被破壞；所述故障失效規(guī)則為所述傳感單元、所述滅火單元的故障失效概率；

根據(jù)預設的一個或多個初始事件，對所述靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型中各單元的所述單元屬性進行初始設定；其中，所述初始事件包含所述城市地下綜合管廊內(nèi)的所述管線單元及其位置和災變時間；

基于所述第一規(guī)則、所述第二規(guī)則，根據(jù)所述靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型中各單元的所述單元屬性進行初始設定，對所述靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型中的各單元持續(xù)進行蒙特卡洛模擬，輸出所述城市地下綜合管廊的所有多米諾效應事故場景并計算所述靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型中各單元的損壞概率；

其中，采用蒙特卡洛隨機模擬方法在0到1之間生成一個隨機數(shù)Num，當熱輻射破壞概率時，所述管線單元的單元狀態(tài)由“受熱”轉(zhuǎn)變?yōu)椤靶孤保划敓彷椛淦茐母怕蕰r，所述管線單元的單元狀態(tài)仍為“受熱”，在下一次接收熱輻射時重新進行破壞判斷；

采用蒙特卡洛隨機模擬方法在0到1之間生成一個隨機數(shù)Num，當時，所述管線單元的單元狀態(tài)由“正常”或“受熱”轉(zhuǎn)變?yōu)椤靶孤保划敃r，所述管線單元的單元狀態(tài)仍為“正常”或“受熱”，在下一次接收超壓時重新進行超壓破壞判斷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市地下綜合管廊多災種演化動態(tài)風險評估方法，其特征在于，

按照公式：

確定所述管線單元在接收熱輻射時是否被破壞；

其中，為失效時間，為受到的熱輻射量，為單個防火分區(qū)內(nèi)所述管線單元的體積，為熱輻射破壞概率單位值，為熱輻射破壞概率；為積分變量；

按照公式：

確定所述管線單元在受到超壓時是否被破壞；

其中，為超壓破壞概率的單位值，為超壓破壞概率，為最大靜超壓值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市地下綜合管廊多災種演化動態(tài)風險評估方法，其特征在于，在所述生成所述城市地下綜合管廊的多災種演化動態(tài)結(jié)果之后，還包括：根據(jù)所述城市地下綜合管廊多災種演化動態(tài)結(jié)果，生成所述城市地下綜合管廊的多災種動態(tài)風險地圖。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的城市地下綜合管廊多災種演化動態(tài)風險評估方法，其特征在于，所述根據(jù)所述城市地下綜合管廊多災種演化動態(tài)結(jié)果，生成所述城市地下綜合管廊的多災種動態(tài)風險地圖，包括：

基于MySQL數(shù)據(jù)庫，根據(jù)得到的所述靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型中各單元的損壞概率，對不同初始事件、不同時刻、不同所述管線單元的破壞概率進行計算，通過VUE框架顯示界面生成所述城市地下綜合管廊的多災種動態(tài)風險地圖。

5.一種城市地下綜合管廊多災種演化動態(tài)風險評估系統(tǒng)，其特征在于，包括：

模型構(gòu)建模塊，配置為構(gòu)建所述城市地下綜合管廊多災種演化的靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型；其中，所述靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型包括所述城市地下綜合管廊各單元的單元類型、單元狀態(tài)、單元屬性、單元信息流；所述城市地下綜合管廊包括：管線單元、墻體單元、支架單元、傳感單元、滅火單元和環(huán)境單元；所述管線單元包括：燃氣管線子單元、給水管線子單元、污水管線子單元、中水管線子單元、熱力管線子單元、電力線纜子單元和通信線纜子單元；

規(guī)則建立模塊，配置為建立所述靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型中的第一規(guī)則和第二規(guī)則；其中，所述第一規(guī)則為所述靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型中各單元的單元行為與交互規(guī)則，包括所述靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型中各單元的單元行為對其它單元的傳遞信息交互，所述單元行為包括：所述燃氣管線子單元的泄漏行為、噴射火行為；所述燃氣管線子單元的爆炸行為；所述通信線纜子單元和所述電力線纜子單元的線纜火行為、所述傳感單元的傳感行為、所述墻體單元和所述支架單元的坍塌行為、所述滅火單元的滅火行為、所述環(huán)境單元的信息傳遞行為；所述第二規(guī)則為所述靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型中各單元的單元破壞與失效規(guī)則，包括物理破壞規(guī)則和故障失效規(guī)則，所述物理破壞規(guī)則為所述管線單元、所述墻體單元、所述支架單元在受到熱輻射、超壓時是否被破壞；所述故障失效規(guī)則為所述傳感單元、所述滅火單元的故障失效概率；

仿真推演模塊，配置為根據(jù)預設的一個或多個初始事件，對所述靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型中各單元的所述單元屬性進行初始設定；其中，所述初始事件包含所述城市地下綜合管廊內(nèi)的所述管線單元及其位置和災變時間；基于所述第一規(guī)則、所述第二規(guī)則，根據(jù)所述靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型中各單元的所述單元屬性進行初始設定，對所述靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型中的各單元持續(xù)進行蒙特卡洛模擬，輸出所述城市地下綜合管廊的所有多米諾效應事故場景并計算所述靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型中各單元的損壞概率。