一种监测载运危险货物船舶温度异常状态的预警方法技术

本发明专利技术公开了一种监测载运危险货物船舶温度异常状态的预警方法。预警方法分为监测设备安装、温度异常状态参数确定、温度异常指标计算、温度异常状态水平分级四部分完成；本发明专利技术利用红外热成像测温方法，实现针对载运危险货物船舶所有重点危险场所的温度场空间整体测温，利用能够客观反映温度异常状态的多种指标，基于综合温度评估策略计算载运危险货物船舶的温度异常状态水平等级，本发明专利技术的应用具有超前预警精准、环境适应性强、误报率低、抗干扰因素强、良好的可行性和可操作性等优点，为航运管理部门实施精准有效的分级管控提供了行之有效的技术方法。之有效的技术方法。之有效的技术方法。

An early warning method for monitoring the abnormal temperature of ships carrying dangerous goods

【技术实现步骤摘要】
一种监测载运危险货物船舶温度异常状态的预警方法


[0001]本专利技术涉及船舶监测预警方法，特别涉及一种监测载运危险货物船舶温度异常状态的预警方法。

技术介绍

[0002]随着我国国民经济和工业生产的高速发展，易燃易爆石油化工制品、化学品作为工业生产和人民生活的原材料、中间产物或成品，其需求量和使用量近年来急剧增加。我国作为危险化学品生产、使用、进出口和消费的大国，始终高度重视危险化学品安全生产工作。作为货物运输的重要方式之一，危险化学品在水路运输过程中一旦发生安全事故，将会对航道、附近船舶以及周边建筑物、人民生活和工业生产造成严重的不利影响。化学危险品具有易燃易爆、有毒有害的理化特性，在运输过程中极易发生泄漏、火灾、爆炸等严重事故，这些事故的产生、发展和扩散都与温度密切相关。载运危险货物船舶在运输过程中各个重要场所的大量实时温度数据集合以及综合评价指数，能够整体客观的反映因温度超高状态导致危险货物燃爆风险的安全水平，进而超前预警因危险货物本身温度变化或由船体、船载设备壳体高温而导致的安全事故。
[0003]目前载运危险货物船舶对温度的感知主要通过在货舱中设置点型温度传感器来监测货物在独立货舱内的温度变化情况以及在有人场所的顶棚设置点式感温火灾探测器来探测是否有火灾发生等两个途径，然而船上导致危险货物发生火灾爆炸事故的高温风险点具有分布散、数量多等特点，舱面甲板和货舱舱盖在高温天气下、高温管系在绝热材料破损情况下、供电线路及电气柜在短路、接头松动等异常状态下、人员违规动火和抽烟情况、船舶周边区域飞火都可能引起危险货物燃爆发生，仅仅凭借现有的测温技术手段和人事制度管理无法针对载运危险货物船舶上的可能引发燃爆的危险场所实现综合、精准、全面、动态的大范围温度场监测预警。
[0004]此外，由于船上不同的危险场所其内部空间环境温度和众多设施设备间温度差异性显著，有些设备在正常工作时就长期处于中高温状态，而且非事故条件下因外界空气流通对该场所空间温度干扰因素影响，采用传统的高温阈值超限报警方法往往无法客观反映船舶整体超温风险水平，极易出现漏报、错报等问题，无法满足当前有关航运管理部门对载运危险货物水路运输的安全风险管理要求。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术存在的不足，本专利技术提供一种监测载运危险货物船舶温度异常状态的预警方法。
[0006]本专利技术采取的技术方案是：一种监测载运危险货物船舶温度异常状态的预警方法分为监测设备安装、温度异常状态参数确定、温度异常指标计算、温度异常状态水平分级四部分完成，四部分步骤分别如下：
[0007]步骤一、监测设备安装
[0008]对载运危险货物船舶在航运过程中的各类安全风险进行辨识，确定载运危险货物船舶上需要重点监控的区域，所述监测设备包括红外热像仪和远程集中数据采集软件，在载运危险货物船舶的重点监控区域设置红外热像仪，载运危险货物船舶的每个重点监控区域设置红外热像仪台数不少于1台，红外热像仪图像采集范围不小于每个重点监控区域全部空间的60％。
[0009]步骤二、温度异常状态参数确定
[0010]1、首先设定参数代码及相应的代码定义，参数代码及相应的代码定义见下表：
[0011][0012][0013][0014]2、利用远程集中数据采集软件对设置于载运危险货物船舶上的所有红外热像仪进行热成像图像采集，对第i台红外热像仪采集到的热成像图像按照重点关注对象划分为j个监测区域。
[0015]3、根据载运危险货物船舶各监测区域在正常工况条件下的温度历史数据，为每个监测区域设定相应的所述报警温度上限BJT
ij
、升温速率上限SWT
ij
、超温像素报警点数上限DS
ij
、超温像素报警点数增长率上限DSV
ij
、超温像素报警占比上限ZB
ij
。
[0016]4、根据各监测区域在载运危险货物船舶航行过程中的危险和重要性设定所述区域风险权重值QZ
ij
。
[0017]5、根据载运危险货物船舶潜在发生燃爆事故的温度发展变化特性设定所述超温状态权重值ZS
cwt
、温度升速状态权重值ZS
swv
、超温像素点数状态权重值ZS
cwd
、超温像素报警点数增长状态权重值ZS
cdv
、超温像素报警占比状态权重值ZS
czb
。
[0018]步骤三、温度异常指标计算
[0019]a、每个监测区域内的所有像素点温度与相对应的所述报警温度上限BJT
ij
比较，若存在不少于一个像素点的温度值大于或等于报警温度上限BJT
ij
，则所述第i个红外热像仪采集图像的第j个区域的超温状态CWT
ij
＝1，否则CWT
ij
＝0。
[0020]b、每个监测区域内的所有像素点温度值与温度采样间隔t秒前温度值的差值与相对应的所述升温速率上限SWT
ij
比较，若存在不少于一个像素点的差值大于或等于升温速率上限SWT
ij
，则所述第i个红外热像仪采集图像的第j个区域的温度升速状态SWV
ij
＝1，否则SWV
ij
＝0。
[0021]c、统计监测区域内的所有实时温度大于所述报警温度上限BJT
ij
的像素的总数，当所述像素的总数大于或等于所述超温像素报警点数上限DS
ij
，则所述第i个红外热像仪采集图像的第j个区域的超温像素点数状态CWD
ij
＝1，否则CWD
ij
＝0。
[0022]d、计算监测区域内的所有实时温度大于所述报警温度上限BJT
ij
的像素的总数与所述温度采样间隔t秒前数量的差值，若所述差值大于或等于所述超温像素报警点数增长率上限DSV
ij
，则所述第i个红外热像仪采集图像的第j个区域的超温像素报警点数增长状态CDV
ij
＝1，否则CDV
ij
＝0。
[0023]e、计算监测区域内的所有实时温度大于所述报警温度上限BJT
ij
的像素的总数与所述监测区域像素点数总和之比，若所述之比的比值大于或等于所述超温像素报警占比上限ZB
ij
，则所述第i个红外热像仪采集图像的第j个区域的超温像素报警占比状态CZB
ij
＝1，否则CZB
ij
＝0。
[0024]f、按照下式构建所述第i个红外热像仪的超温状态向量CWT
i
、船舶所有红外热像仪的超温状态向量CWT和第i个红外热像仪的风险权重向量QZ
i
、船舶所有红外热像仪的风
险权重向量QZ，并计算所述超温状态水平值CWT
lev
：
[0025][0026]CWT<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种监测载运危险货物船舶温度异常状态的预警方法，其特征在于，所述预警方法分为监测设备安装、温度异常状态参数确定、温度异常指标计算、温度异常状态水平分级四部分完成，四部分步骤分别如下：步骤一、监测设备安装对载运危险货物船舶在航运过程中的各类安全风险进行辨识，确定载运危险货物船舶上需要重点监控的区域，所述监测设备包括红外热像仪和远程集中数据采集软件，在载运危险货物船舶的重点监控区域设置红外热像仪，载运危险货物船舶的每个重点监控区域设置红外热像仪台数不少于1台，红外热像仪图像采集范围不小于每个重点监控区域全部空间的60％；步骤二、温度异常状态参数确定1、首先设定参数代码及相应的代码定义，参数代码及相应的代码定义见下表：
2、利用远程集中数据采集软件对设置于载运危险货物船舶上的所有红外热像仪进行热成像图像采集，对第i台红外热像仪采集到的热成像图像按照重点关注对象划分为j个监测区域；3、根据载运危险货物船舶各监测区域在正常工况条件下的温度历史数据，为每个监测区域设定相应的所述报警温度上限BJT
ij
、升温速率上限SWT
ij
、超温像素报警点数上限DS
ij
、超温像素报警点数增长率上限DSV
ij
、超温像素报警占比上限ZB
ij
；4、根据各监测区域在载运危险货物船舶航行过程中的危险和重要性设定所述区域风险权重值QZ
ij
；5、根据载运危险货物船舶潜在发生燃爆事故的温度发展变化特性设定所述超温状态权重值ZS
cwt
、温度升速状态权重值ZS
swv
、超温像素点数状态权重值ZS
cwd
、超温像素报警点数增长状态权重值ZS
cdv
、超温像素报警占比状态权重值ZS
czb
；步骤三、温度异常指标计算a、每个监测区域内的所有像素点温度与相对应的所述报警温度上限BJT
ij
比较，若存在不少于一个像素点的温度值大于或等于报警温度上限BJT
ij
，则所述第i个红外热像仪采集图像的第j个区域的超温状态CWT
ij
＝1，否则CWT
ij
＝0；b、每个监测区域内的所有像素点温度值与温度采样间隔t秒前温度值的差值与相对应的所述升温速率上限SWT
ij
比较，若存在不少于一个像素点的差值大于或等于升温速率上限SWT
ij
，则所述第i个红外热像仪采集图像的第j个区域的温度升速状态SWV
ij
＝1，否则SWV
ij
＝0；c、统计监测区域内的所有实时温度大于所述报警温度上限BJT
ij
的像素的总数，当所述像素的总数大于或等于所述超温像素报警点数上限DS
ij
，则所述第i个红外热像仪采集图像的第j个区域的超温像素点数状态CWD
ij
＝1，否则CWD
ij
＝0；d、计算监测区域内的所有实时温度大于所述报警温度上限BJT
ij
的像素的总数与所述温度采样间隔t秒前数量的差值，若所述差值大于或等于所述超温像素报警点数增长率上限DSV
ij
，则所述第i个红外热像仪采集图像的第j个区域的超温像素报警点数增长状态CDV
ij
＝1，否则CDV
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晋，刘晅亚，高云升，邢瑞泽，张义军，邓中辉，刘欣，
申请(专利权)人：交通运输部长江航务管理局，
类型：发明
国别省市：