一种实时态势模型与可视化融合的决策方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种实时态势模型与可视化融合的决策方法，适用于危化品泄漏事故的救援，包括：采集危化品事故的现场环境数据，对现场环境数据进行流化处理并发送至指挥中心；指挥中心对接收数据进行逆流化处理，还原现场环境数据；计算源强泄漏速度；并根据源强泄漏速度、现场环境数据和事故地形数据进行实时态势的模拟；将态势模拟的结果采用网格计算的浓度点进行三角剖分差值计算，按照颜色梯度渲染不同危险区域的扩散运动轨迹，预测最大事故影响范围；计算最大事故影响范围内的人口密度，并据此评估出最优救援撤离路径。本发明专利技术克服了静态数据模型的不足和带宽资源紧张造成的实时传输问题，有效提高了应急救援的准确性、有效性和智能化水平。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种实时态势模型与可视化融合的决策方法，适用于危化品泄漏事故的救援，包括：采集危化品事故的现场环境数据，对现场环境数据进行流化处理并发送至指挥中心；指挥中心对接收数据进行逆流化处理，还原现场环境数据；计算源强泄漏速度；并根据源强泄漏速度、现场环境数据和事故地形数据进行实时态势的模拟；将态势模拟的结果采用网格计算的浓度点进行三角剖分差值计算，按照颜色梯度渲染不同危险区域的扩散运动轨迹，预测最大事故影响范围；计算最大事故影响范围内的人口密度，并据此评估出最优救援撤离路径。本专利技术克服了静态数据模型的不足和带宽资源紧张造成的实时传输问题，有效提高了应急救援的准确性、有效性和智能化水平。【专利说明】一种实时态势模型与可视化融合的决策方法和系统
本专利技术涉及一种突发性事故的应急处理技术，特别是涉及一种基于流参量的实时态势模型与可视化融合的决策方法和系统。
技术介绍
很多流程工业在生产过程中会使用或产生一些对人体有害的危化物，特别是有毒、有害气体或液体。一旦发生危化物的泄漏师傅，泄露出的危化物可能会对周边一定范围内的人类造成严重的危害。在有害危化物泄漏事故发生时，泄漏的物质和大致泄漏位置能够比较容易地确定，但有害气体的泄漏量或者泄漏速率则很难在现场获得。在有限的时间利用有限的信息来预测有害危化物的扩散趋势和影响范围是事故应急响应过程的重要环-K-T O危化品(尤其是气体)扩散模型常用于危化品泄漏事故态势的模拟与分析，以辅助救援人员展开救援与疏散工作。然而，目前大多的模型还都是基于静态的历史数据或人工设定参数而建立的，由此造成工作效率较低，并且，通过静态的历史数据或人工设定建立的模型无法真实反映事故现场的环境条件，这也就势必导致无法准确的模拟出事故的发展态势。此外，关于危化品事故的救援，往往还需要事故现场的视频或图像等多媒体数据传输，而实时对视频或图像类数据的传输，对于带宽资源的要求较高。如果带宽不够，很容易出现延迟大、不均匀或丢包等问题。进一步地，目前基于态势的危化品事故的决策方法，大多数只是继承了危化品泄漏事故态势的模拟，其未做进一步的分析和可视化研判。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种实时态势模型与可视化融合的决策方法和系统，用于解决通过现有技术建立的实时态势模型无法真实反映事故现场的环境条件，无法准确模拟事故的发展态势，以及无法进行可视化研判的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种实时态势模型与可视化融合的决策方法，适用于危化品泄漏事故的救援，所述实时态势模型与可视化融合的决策方法包括:步骤S11，采集所述危化品泄漏事故的现场环境数据，对采集的所述现场环境数据进行流化处理，并将处理的所述现场环境数据发送至指挥中心；步骤S12，所述指挥中心对接收的经过流化处理的所述现场环境数据进行逆流化处理，还原所述现场环境数据；计算源强泄漏速度；并根据所述源强泄漏速度、所述现场环境数据和事故地形数据进行实时态势的模拟；步骤S13，将态势模拟的结果采用网格计算的浓度点进行三角剖分差值计算，按照颜色梯度渲染不同危险区域的扩散运动轨迹，预测最大事故影响范围；步骤S14，计算所述最大事故影响范围内的人口密度，并据此评估出最优救援撤离路径。可选地，所述现场环境数据包括风速、风向、温度气压和危化品浓度。可选地，所述现场环境数据的采集是通过事故现场的气象仪和传感器而获得的。可选地，所述现场环境数据的流化处理包括对采集到的所述现场环境数据的缓冲、二进制流转化和封装。可选地，所述步骤S12还包括判断还原后的所述现场环境数据是否超过稳定范围:如果没有超过，则将所述环境数据保存入历史数据库；如果超过，则进行实时态势的计算和模拟。可选地，所述事故地形数据是事故发生区域的数字高程模型数据。所述步骤S13中预测所述最大事故影响范围包括:根据所述扩散运动轨迹计算最短距尚点和最长距尚；计算方向角切线；所述最大事故影响范围是为以所述最短距尚点为原点、所述最长距离为半径、所述方向角切线所组成的扇形区域。可选地，所述救援撤离的最优路径还依据所述最大事故影响范围周围的疏散点或应急资源进行评估。—种实时态势模型与可视化融合的决策系统，适用于危化品泄漏事故的救援，所述实时态势模型与可视化融合的决策系统包括:位于事故现场侧的:用于采集现场环境数据的采集单元，用于对所述现场环境数据进行流化处理的处理单元，以及用于向指挥中心发送数据的数据发送单元；位于指挥中心侧的:用于接收经过处理的所述现场环境数据的接收单元，用于还原所述现场环境数据的还原单元，用于根据所述现场环境数据计算源强泄漏速率的计算单元，用于根据所述源强泄漏速率、所述现场环境数据和事故地形数据模拟扩散运动轨迹的模拟单元，用于根据所述扩散运动轨迹预测最大事故影响范围的预测单元，以及用于根据所述最大事故影响范围评估最优救援撤离路径的评估单元。可选地，所述采集单元通过RJ45或WIFI的方式接入事故现场的气象仪和传感器以实时采集所述现场环境数据。如上所述，本专利技术的一种实时态势模型与可视化融合的决策方法和系统，其基于流参量，将实时的动态气象传感信息、静态的地形地貌、应急资源、路径、人口信息进行融合计算，参与可视化的应急救援指挥决策过程，以克服静态数据模型的不足以及带宽资源紧张情景下实时传输易发生的一些问题，从而提高了应急救援的准确性、有效性和智能化水平。本专利技术具有以下有益技术效果:1.实现了事故现场环境数据的实时接入，其中，现场环境数据包括风速、风向和危化品浓度等等；2.采用了流参量处理技术:实现对传输数据的缓冲和二进制流转化，在节约带宽的情况下具有更加稳定的传输效果；3.实现了实时现场环境数据的感知分析处理，有效检测不稳定数据； 4.减少了应急救援研判的时间，更加便于快速展开救援。【附图说明】图1显示为本专利技术实施例公开的一种实时态势模型与可视化融合的决策方法的流程示意图。图2显示为本专利技术实施例公开的一种实时态势模型与可视化融合的决策方法的流参量处理示意图。图3显示为本专利技术实施例公开的一种实时态势模型与可视化融合的决策方法的扩散运动轨迹的示意图。图4显示为本专利技术实施例公开的一种实时态势模型与可视化融合的决策系统的结构示意图。元件标号说明Sll ?S14 步骤400实时态势模型与可视化融合的决策系统410采集单元420处理单元430数据发送单元440接收单元450还原单元460计算单元470模拟单元480预测单元490评估单元500事故现场600指挥中心【具体实施方式】以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。实施例1本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时态势模型与可视化融合的决策方法，适用于危化品泄漏事故的救援，其特征在于，所述实时态势模型与可视化融合的决策方法包括：步骤S11，采集所述危化品泄漏事故的现场环境数据，对采集的所述现场环境数据进行流化处理，并将处理的所述现场环境数据发送至指挥中心；步骤S12，所述指挥中心对接收的经过流化处理的所述现场环境数据进行逆流化处理，还原所述现场环境数据；计算源强泄漏速度；并根据所述源强泄漏速度、所述现场环境数据和事故地形数据进行实时态势的模拟；步骤S13，将态势模拟的结果采用网格计算的浓度点进行三角剖分差值计算，按照颜色梯度渲染不同危险区域的扩散运动轨迹，预测最大事故影响范围；步骤S14，计算所述最大事故影响范围内的人口密度，并据此评估出最优救援撤离路径。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏建明，徐俊，刘道明，徐正蓺，张浩，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31