一种溢油事故模拟训练的仿真系统技术方案

本发明专利技术提供了一种溢油事故模拟训练的仿真系统，其特征在于，所述的系统包括仿真模型数据库、三维建模模块、港口建模模块和应急方案仿真模块，所述的三维建模模块包括自定义仿真模型调用子模块、仿真模型建立子模块和粒子编辑子模块，所述的港口建模模块用于包括大规模三维场景建模子模块、溢油事故场景编辑子模块以及线路和视点编辑子模块，所述的应急方案仿真模块包括溢流信息模拟子模块、溢油报警和应急保障可视化子模块、应急处置推演子模块、污染物控制清除作业可视化子模块以及训练评价子模块。本发明专利技术的仿真系统解决了常规仿真系统不能进行溢油事故模拟训练的问题，能够替代目前常规的实战演练，可低成本地来预测溢油事故应急处置方案的可行性和发现预订方案的漏洞，评估方案的风险，总结经验教训。

Simulation system for oil spill simulation training

The invention provides a simulation of oil spill simulation system, which is characterized in that the system comprises a simulation model database, 3D modeling module, port modeling module and emergency scheme simulation module, 3D modeling module comprises a custom simulation model build module and sub module with particle editing module, the simulation model of the port, the modeling module comprising a large-scale 3D scene modeling module, the oil spill accident scene editing module and line edit and view module, simulation module of the emergency plan including the overflow information simulation module, oil spill alarm and emergency protection module, visualization module, emergency disposal deduction pollutant control responseoperation visualization module and training evaluation module. The simulation system of the invention solves the conventional simulation system can not overflow oil accident simulation training, can replace the conventional practice at present, can be found to predict the overflow and reservation scheme feasibility of vulnerability contingency plan oil accident, risk assessment program, summarize the experience and lessons.

【技术实现步骤摘要】
一种溢油事故模拟训练的仿真系统
本专利技术属于计算机仿真、辅助决策
，特别涉及一种溢油事故模拟训练的仿真系统。
技术介绍
海洋是地球上仅次于生物圈的巨大生态系统，蕴藏着各种自然资源，是人类获取蛋白质、工业原料和能源的重要基地。保护海洋环境，防止海洋遭到破坏已成为全人类关注的焦点之一。我国是海洋大国，海洋环境保护得到了党和政府的高度重视；保护海洋环境，实现海洋的可持续发展，是我国的基本国策之一。海洋为人类的发展提供了丰富的资源，它既是天然宝库，也是人类最经济的运输环境。海洋运输成本较低，运输容量大，但是船舶数量和海洋运输量的增加，以及海运货物种类的扩大，使海洋收到由船舶引起的污染也日益增加，海洋环境受到严重的威胁。随着商业船舶的不断扩大，船舶已经成为海洋的一个不可忽视的污染源，其中又以石油污染为主。随着世界经济的快速发展和对能源的消费增长，国际海上石油运输急剧增加，油船的数量和吨位也越来越大，油船进出港口的次数也导致了全球海上重大溢油事故的频频发生，对海洋环境和当地海洋生态带来了严重的污染。特别是海上石油化工的迅速发展，油船及散化船舶事故频繁发生，严重污染了海洋环境。船舶石油污染是指由于船舶运输而使石油及其产品对海洋环境造成的污染，约占油类对海洋污染重量的47％。其主要来源是机动船舶的机舱舱底污水、油船污压载水、洗舱污水以及海难事故及装卸事故中的溢油等。据相关权威资料统计，世界范围每年因搁浅、触礁、碰撞等海损事故而溢漏入海的石油占船舶油污染总量的18％，约50000吨的是事故性溢油是突发性的、不确定性的，而给海洋带来的污染却往往是灾难性的。据统计，1973到2006年间，我国沿海共发生大小船舶溢油事故2635起，其中溢油50吨以上的重大船舶溢油事故供69起，总溢油量37077吨，平均每年发生2起，平均每起污染事故溢油量537吨。特别是2005到2009年，全国沿海和内河水域共发生船舶污染事故253起，其中溢油量50吨以上的事故达9起之多。计算机防真技术由于可以充分模拟各种真实情况，快速准确的进行复杂状态的仿真而日益受到重视，为了防治溢油对我国海洋的污染，保护国家经济发展环境，同时也为了履行《1990年国际油污防备、反应和合作公约》的义务，采用计算机防真技术对海上溢油事故的演练可低成本地来预测应急处置方案的可行性和发现预订方案的漏洞，评估方案的风险，总结经验教训。但是，现在技术中还没有溢油事故模拟训练的仿真系统。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是提供一种溢油事故模拟训练的仿真系统，在通用的三维场景仿真系统进行二次开发，解决了常规仿真系统不能进行溢油事故模拟训练的问题，能够替代目前常规的实战演练方式，可低成本地来预测溢油事故应急处置方案的可行性和发现预订方案的漏洞，评估方案的风险，总结经验教训。本专利技术的具体技术方案是一种溢油事故模拟训练的仿真系统，其特征在于，所述的系统包括仿真模型数据库、三维建模模块、港口建模模块和应急方案仿真模块，所述的仿真模型数据库用于存储溢油事故模拟训练时使用到的应急力量和应急资源设备的通用仿真模型和自定义仿真模型、以及静态建筑物仿真模型和河流、船舶、气象环境的动态可视化仿真模型，每个仿真模型都具有多媒体资源附件字段，用于添加文字、图片、声音、三维动画等媒体资源，每个仿真模型以现有的三维建模软件的数据文件形式储存，所述的三维建模模块包括自定义仿真模型调用子模块、仿真模型建立子模块和粒子编辑子模块，所述的自定义仿真模型调用子模块用于从仿真模型数据库读出应急力量和应急资源设备的仿真模型，所述的仿真模型建立子模块对自定义仿真模型调用子模块读出的仿真模型进行特征修改并存入仿真模型数据库，所述的粒子编辑子模块用于模拟火焰、烟雾灾害效果并形成灾害效果数据文件存储，所述的港口建模模块用于包括大规模三维场景建模子模块、溢油事故场景编辑子模块以及线路和视点编辑子模块，大规模三维场景建模子模块用于建立包括港口的三维场景仿真模型，并能够读入GIS数据直接在三维场景仿真模型上显示，所述的溢油事故场景编辑子模块调用仿真模型数据库中的应急力量和应急资源设备的仿真模型以及灾害效果数据文件，并与应急力量仿真模型对应的应急人员图标一起在三维场景仿真模型中布置显示，所述的线路和视点编辑子模块用于编辑救援路线和撤离路线，能够对选择的场所的视点进行预设，对对救援路线和撤离路线进行漫游，所述的应急方案仿真模块包括溢流信息模拟子模块、溢油报警和应急保障可视化子模块、应急处置推演子模块、污染物控制清除作业可视化子模块以及训练评价子模块，所述的溢流信息模拟子模块采用溢油状态推演算法，对溢油状况进行动态模拟，并在三维场景仿真模型中对模拟结果进行可视化，所述的溢油报警和应急保障可视化子模块用于在三维场景仿真模型中显示报警点和与应急力量仿真模型对应的应急人员图标进行动态可视化展示，所述的应急处置推演子模块以状态机形式对处置过程进行推演，包括应急资源设备调配的演练、应急力量调配的演练、港口船只调配的演练和污染物控制清除作业演练，所述的污染物控制清除作业可视化子模块用于模拟显示污染物围控作业和清污作业的动态效果，所述的训练评价子模块用于评价演练的训练效果，查看演练的结果统计信息，并能够将三维场景仿真模型、演练过程和演练的训练效果以文件的形式储存。更进一步地，所述的应急资源设备包括应急卸载和残油转移设备、溢油围控设备、溢油机械回收设备、溢油吸附回收材料、溢油分散剂及分散设备和溢油储存及转移运设备。更进一步地，所述的溢流信息模拟子模块采用溢油状态推演算法采用美国ASA公司的Oilmap溢油预测模型。更进一步地，所述的应急处置推演子模块以状态机形式对处置过程进行推演，其中溢油应急处置转换函数的处置规则如下：1)对于汽油、轻质柴油、航空煤油这样的非持久性油类，一般不采取回收方式，让其挥发，当非持久性油类向附近敏感区域扩大时，使用围油栏拦截和导向，在触发引起火灾的条件，使用化学消油剂，使其乳化分散，敏感区域包括生态自然保护区、生活用水取水口、水产养殖区、工业用水取水口、风景旅游区、岸线；2)对柴油、船舶燃料油这样的持久性油类，采取浮油回收船、收油机、撇油器、油拖把、油拖网、吸油材料以及人工捞取等方式，尽量进行回收；3)如溢出量较少，岸线或资源不受威胁情况下可暂不采取清除行动。本专利技术的有益效果是：1)本专利技术的系统用计算机仿真代替目前通常采用的实战演练方式，使得在低投入成本的前提下就能进行应对溢油事故的各种应急决策演练，并能实现实战演练难以进行的各种情景演习，具有很好的演练效果；2)本专利技术的系统能够溢油状况进行动态模拟，进行应急物资调配的演练、应急处置队伍调配的演练、港口船只调配的演练和污染物控制清除作业演练，能够让指挥者实时调节演练方案和查看演练场景；3)本专利技术的系统能够在演练完成后对演练的训练效果进行评价，在系统上进行重复展示，帮助指挥者查找漏洞，改进决策。附图说明图1为本专利技术的溢油事故模拟训练的仿真系统的结构示意图；图中：1－三维建模模块，2－港口建模模块，3－应急方案仿真模块，4－仿真模型数据库。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体技术方案作进一步地说明。如图1所示，本专利技术的一种溢油事故模拟训练的仿真系统，其特征在于，所述的系统包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溢油事故模拟训练的仿真系统，其特征在于，所述的系统包括仿真模型数据库、三维建模模块、港口建模模块和应急方案仿真模块，所述的仿真模型数据库用于存储溢油事故模拟训练时使用到的应急力量和应急资源设备的通用仿真模型和自定义仿真模型、以及静态建筑物仿真模型和河流、船舶、气象环境的动态可视化仿真模型，每个仿真模型都具有多媒体资源附件字段，用于添加文字、图片、声音、三维动画等媒体资源，每个仿真模型以现有的三维建模软件的数据文件形式储存，所述的三维建模模块包括自定义仿真模型调用子模块、仿真模型建立子模块和粒子编辑子模块，所述的自定义仿真模型调用子模块用于从仿真模型数据库读出应急力量和应急资源设备的仿真模型，所述的仿真模型建立子模块对自定义仿真模型调用子模块读出的仿真模型进行特征修改并存入仿真模型数据库，所述的粒子编辑子模块用于模拟火焰、烟雾灾害效果并形成灾害效果数据文件存储，所述的港口建模模块用于包括大规模三维场景建模子模块、溢油事故场景编辑子模块以及线路和视点编辑子模块，大规模三维场景建模子模块用于建立包括港口的三维场景仿真模型，并能够读入GIS数据直接在三维场景仿真模型上显示，所述的溢油事故场景编辑子模块调用仿真模型数据库中的应急力量和应急资源设备的仿真模型以及灾害效果数据文件，并与应急力量仿真模型对应的应急人员图标一起在三维场景仿真模型中布置显示，所述的线路和视点编辑子模块用于编辑救援路线和撤离路线，能够对选择的场所的视点进行预设，对对救援路线和撤离路线进行漫游，所述的应急方案仿真模块包括溢流信息模拟子模块、溢油报警和应急保障可视化子模块、应急处置推演子模块、污染物控制清除作业可视化子模块以及训练评价子模块，所述的溢流信息模拟子模块采用溢油状态推演算法，对溢油状况进行动态模拟，并在三维场景仿真模型中对模拟结果进行可视化，所述的溢油报警和应急保障可视化子模块用于在三维场景仿真模型中显示报警点和与应急力量仿真模型对应的应急人员图标进行动态可视化展示，所述的应急处置推演子模块以状态机形式对处置过程进行推演，包括应急资源设备调配的演练、应急力量调配的演练、港口船只调配的演练和污染物控制清除作业演练，所述的污染物控制清除作业可视化子模块用于模拟显示污染物围控作业和清污作业的动态效果，所述的训练评价子模块用于评价演练的训练效果，查看演练的结果统计信息，并能够将三维场景仿真模型、演练过程和演练的训练效果以文件的形式储存。...

【技术特征摘要】
1.一种溢油事故模拟训练的仿真系统，其特征在于，所述的系统包括仿真模型数据库、三维建模模块、港口建模模块和应急方案仿真模块，所述的仿真模型数据库用于存储溢油事故模拟训练时使用到的应急力量和应急资源设备的通用仿真模型和自定义仿真模型、以及静态建筑物仿真模型和河流、船舶、气象环境的动态可视化仿真模型，每个仿真模型都具有多媒体资源附件字段，用于添加文字、图片、声音、三维动画等媒体资源，每个仿真模型以现有的三维建模软件的数据文件形式储存，所述的三维建模模块包括自定义仿真模型调用子模块、仿真模型建立子模块和粒子编辑子模块，所述的自定义仿真模型调用子模块用于从仿真模型数据库读出应急力量和应急资源设备的仿真模型，所述的仿真模型建立子模块对自定义仿真模型调用子模块读出的仿真模型进行特征修改并存入仿真模型数据库，所述的粒子编辑子模块用于模拟火焰、烟雾灾害效果并形成灾害效果数据文件存储，所述的港口建模模块用于包括大规模三维场景建模子模块、溢油事故场景编辑子模块以及线路和视点编辑子模块，大规模三维场景建模子模块用于建立包括港口的三维场景仿真模型，并能够读入GIS数据直接在三维场景仿真模型上显示，所述的溢油事故场景编辑子模块调用仿真模型数据库中的应急力量和应急资源设备的仿真模型以及灾害效果数据文件，并与应急力量仿真模型对应的应急人员图标一起在三维场景仿真模型中布置显示，所述的线路和视点编辑子模块用于编辑救援路线和撤离路线，能够对选择的场所的视点进行预设，对对救援路线和撤离路线进行漫游，所述的应急方案仿真模块包括溢流信息模拟子模块、溢油报警和应急保障可视化子模块、应急处置推演子模块、污染物控制清除作业可视化子模块以及训练评价子模块，所述的溢流信息模拟子模块采用溢油状态推演算法，对溢油状况进行动态模拟，并在三维场景仿真模...

【专利技术属性】
技术研发人员：申伟，陈荣昌，
申请(专利权)人：交通运输部水运科学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11