危险化学品泄漏事故应急联动监控系统及其方法技术方案

本发明专利技术涉及一种危险化学品泄漏事故应急联动监控系统及其方法，属于危险化学品事故应急救援技术领域，该系统包括：设置于泄漏事故现场周边的防爆型无线气体浓度监测子系统和防爆型单兵无线视频传输子系统；设置于现场应急指挥中心的应急指挥主机、视频服务器和无线接收模块。该方法主要包括：实时采集各监测点的现场风向、风速、泄漏气体浓度及现场视频图像，应急指挥主机接收显示这些信息，并给出现场应急处置措施；通过后果计算，得出事故伤亡半径，确定人员疏散范围；在ＧＩＳ信息系统上显示出事故周边的应急救援力量和救援设施，在电子地图上搜索并显示出最佳的人员疏散路径，本发明专利技术可减少事故损失，更好地保障人民的生命与财产安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于危险化学品事故应急救援
，特别涉及一种用于获取危险化学品泄 漏事故现场风向、风速、泄漏气体浓度、GPS信息和视频信息，并根据这些信息和现场周 边GIS信息对事故情景进行综合分析和后果计算，确定人员疏散范围和疏散路径，从而为 事故应急救援提供辅助决策信息的方法。
技术介绍
随着石油化学工业的发展，易燃易爆和有毒气体的种类和应用范围都得到了增加。这 些气体在生产、运输、使用过程中一旦发生泄漏，将会引发中毒、火灾甚至爆炸事故，严 重危害人民的生命和财产安全。由于气体本身存在的扩散性，发生泄漏之后，在外部风力 和内部浓度梯度的作用下，气体会沿地表面扩散，在事故现场周边形成燃烧爆炸或毒害危 险区，扩大危害区域。在气体泄漏事故发生后，事故处置将围绕现场风向、风速和泄漏气 体浓度监测、确定警戒区域、组织危险区域内群众撤离、抢救中毒人员、堵漏、洗消等方 面展开。因此，进行应急救援的第一步应该是迅速在现场部署便携式应急环境监测和视频 监测设备，在安全区域建立临时指挥中心收集现场多个监测点的风向风速、泄漏气体浓度 和现场视频图像，利用泄漏事故辅助决策软件对这些信息进行综合分析和事故后果计算， 确定人员疏散范围和疏散路径，为事故应急救援提供决策支持。由于易燃易爆、有毒气体的多样性，要求应急环境监测设备能对可燃气体和常见有毒 气体进行检测。如果易燃易爆气体发生泄漏，还要求布置于现场的监测设备满足防爆要求。 目前己有的用于事故现场风向风速和气体浓度监测的便携式应急环境监测设备，大多只能 对单一气体进行检测，用于危险化学品泄漏事故现场风向风速和常见有毒气体浓度监测的复合检测设备基本处于空白状态，且都不符合现场防爆要求。而现有的应急视频传输设备， 虽然技术上都比较成熟，但是大都没有考虑泄漏事故现场的防爆要求。因此，现有的便携 式应急监测设备，都不适合用于易燃、易爆气体泄漏事故的应急救援场合。另外，对险化 学品泄漏事故现场信息进行综合分析处理和事故影响范围计算、确定人员疏散范围和疏散 路径的辅助决策系统在国内也处于空白状态。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种危险化学品泄漏事故现场应急 救援的辅助决策指挥系统及其方法，对危险化学品泄漏事故的风向风速、气体浓度、GPS 信息和现场视频进行实时监测，并根据这些信息和现场周边GIS信息对事故情景进行综合 分析和事故后果计算，确定人员疏散范围和疏散路径，为事故应急救援提供辅助决策支持，4从而大大提高应急救援指挥的效率，减少事故损失。本专利技术提出的一种危险化学品泄漏事故应急联动监控系统，其特征在于，该系统包括 由多个防爆型单兵无线视频发送设备、与该发送设备实现无线通信的多个防爆型单兵无线 视频接收设备组成的防爆型单兵无线视频传输子系统，由多个防爆型无线气体检测仪、与 各检测仪实现无线通信的无线接收模块组成的防爆型无线气体浓度监测子系统，以及应急 指挥主机、视频服务器；其中，多个防爆型单兵无线视频发送设备和多个防爆型无线气体 检测仪设置于泄漏事故现场周边；该多个防爆型单兵无线视频接收设备、无线接收模块， 应急指挥主机、视频服务器设置于现场应急指挥中心；该多个防爆型单兵无线视频接收设 备与视频服务器相连，该应急指挥主机分别与无线接收模块、视频服务器相连。本专利技术提出采用上述系统的危险化学品泄漏事故应急联动监控方法，其特征在于该 方法包括以下步骤1) 实时采集危险化学品泄漏事故现场风向、风速、泄漏气体浓度及现场视频图像 防爆型无线气体检测仪采集现场各监测点的风向风速、气体浓度及GPS定位信息，防爆型单兵无线视频发送设备采集现场视频信息，分别通过无线方式传送给现场应急指挥中 心的应急指挥主机；2) 对现场信息进行接收、存储、处理和显示 应急指挥主机接收现场风向、风速、泄漏气体浓度、GPS定位信息，并存入实时数据库； 应急指挥主机利用组态软件对各监测点的风向、风速、泄漏气体浓度进行显示和计算分析，确定现场平均风向风速和泄漏危险化学品名称，通过查询危险化学品MSDS数据库，得出泄漏危险化学品的洗消和堵漏等现场应急处置措施；应急指挥主机在4个副显示屏上分别显示事故现场平均风向风速信息、气体浓度信息 组态画面、泄漏化学品MSDS信息与应急处置措施以及现场视频监控画面，在主显示屏上 运行并显示GIS系统画面。3) 根据各监测点的风向、风速、泄漏气体浓度及GPS信息，利用经过训练的基于BP 算法的三层MLP神经网络，反算出泄漏源强度；4) 基于监测传感器的位置、瞬时气象条件、泄漏源强度和高斯经典扩散模型，计算模 拟出随时间变化的气体扩散浓度场；根据泄漏危险化学品性质，确定可能引发的事故类型， 根据气体扩散浓度场和泄漏气体事故后果模型，实时计算出事故伤亡半径，并在GIS地图上显示出事故危害影响范围，从而确定人员疏散范围；5) 根据现场防爆型无线气体检测仪的GPS位置信息，在GIS地图上显示出事故周边的 应急救援力量和应急救援设施，结合事故现场周边GIS信息，在电子地图上搜索并显示出 为最佳的人员疏散路径，为应急救援指挥提供决策依据。本专利技术的特点及效果本专利技术的目的是为解决目前危险化学品泄漏事故应急救援过程中存在的问题，提出一 种，实现危险化学品泄漏事故现场风向风速、泄漏气体浓度、GPS信息以及现场视频图像的实时监测；根据事故现场的泄漏气体浓度、风向风速、各监测点的位置信息和泄漏源强的高级反算模型，确定泄漏源的强度；根 据泄漏危险化学品性质和泄漏源的强度，进行事故后果计算，在GIS地图上显示出事故危 害影响范围以及事故现场周边的应急救援力量和应急救援设施，为科学的划定事故警戒和 人员疏散范围提供辅助决策支持；结合事故现场周边GIS信息，在电子地图上搜索并显示 出为最佳的人员疏散路径，对提高事故应急救援指挥的效率和控制事故损失具有重要的作 用。附图说明图1为本专利技术的系统结构框图。图2为防爆型无线气体检测仪的总体结构框图。图3为防爆型无线气体检测仪的实施例的电路图；其中，(a) 为5V电源转换电路(b) 为3.3V电源转换电路(c) 为单片机外围电路(d) 六种气体传感器信号转换电路。图4为防爆型无线气体检测仪的实施例的工作流程图。 图5为应急指挥主机外观图，其中，(a) 为四个副显示屏收起时应急指挥主机外观图。(b) 为四个副显示屏展开时应急指挥主机外观图。 图6为本专利技术的工作流程。具体实施例方式本专利技术提出的结合附图及实施例详细说明如下本专利技术的危险化学品泄漏事故应急联动监控系统，总体结构如图1所示该系统包括 由多个防爆型单兵无线视频发送设备、与该发送设备实现无线通信的多个防爆型单兵无线 视频接收设备组成的防爆型单兵无线视频传输子系统，由多个防爆型无线气体检测仪(最 多16个)、与各检测仪实现无线通信的无线接收模块组成的防爆型无线气体浓度监测子 系统，以及应急指挥主机、视频服务器；其中，多个防爆型单兵无线视频发送设备和多个 防爆型无线气体检测仪设置于泄漏事故现场周边；该多个防爆型单兵无线视频接收设备、 无线接收模块，应急指挥主机、视频服务器设置于现场应急指挥中心；该多个防爆型单兵 无线视频接收设备与视频服务器相连，该应急指挥主机分别与无线接收模块、视频服务器 相连。本系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种危险化学品泄漏事故应急联动监控系统，其特征在于，该系统包括：由多个防爆型单兵无线视频发送设备、与该发送设备实现无线通信的多个防爆型单兵无线视频接收设备组成的防爆型单兵无线视频传输子系统，由多个防爆型无线气体检测仪、与各检测仪实现无线通信的无线接收模块组成的防爆型无线气体浓度监测子系统，以及应急指挥主机、视频服务器；其中，多个防爆型单兵无线视频发送设备和多个防爆型无线气体检测仪设置于泄漏事故现场周边；该多个防爆型单兵无线视频接收设备、无线接收模块，应急指挥主机、视频服务器设置于现场应急指挥中心；该多个防爆型单兵无线视频接收设备与视频服务器相连，该应急指挥主机分别与无线接收模块、视频服务器相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏利军，吴宗之，桑海泉，马良俊，方来华，易高翔，于洋，杨春生，康荣学，关磊，
申请(专利权)人：中国安全生产科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[]