一种基于灭火剂供给强度的储罐灭火应急救援系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及灭火剂供给强度数据处理技术领域，具体是一种基于灭火剂供给强度的储罐灭火应急救援系统及方法，所述系统包括历史数据采集模块、危险源信息采集模块、烟雾数据检测模块、火场信息采集模块、复燃预测模块、灭火剂供给强度修正模块和消防力量预测模块；危险源信息采集模块包括储罐尺寸信息采集单元、储罐内部物质信息采集单元和储罐外部环境信息采集单元；烟雾数据检测模块包括烟雾浓度采集单元和烟雾温度采集单元；火场信息采集模块包括环境温度采集单元、空气湿度采集单元、空气含氧量采集单元和环境风速采集单元；消防力量预测模块包括灭火剂用量预测单元和冷却水用量预测单元，本发明专利技术减少了因储罐复燃引起的人员安全和财产损失问题。安全和财产损失问题。安全和财产损失问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于灭火剂供给强度的储罐灭火应急救援系统及方法


[0001]本专利技术涉及灭火剂供给强度数据处理
，具体涉及一种基于灭火剂供给强度的储罐灭火应急救援系统及方法。

技术介绍

[0002]随着我国信息化建设的不断推进，信息传递速度不断加快、信息共享水平不断提高、信息获取范围持续扩大、信息利用率显著增加，办公自动化水平和工作效率也随之大幅提升，但就目前形式来看，大型火灾事故的应急救援指挥调度过程中信息化系统参与度仍然较低，消防应急救援指挥调度工作走向信息化是消防应急的内在需要，也是新形势下我国电子政务建设的必然要求。在众多的消防需求中，石化储罐消防的重要性不容忽视，储罐作为储存和运输危险化学品的关键设施，其安全性对于保护人员生命和财产具有至关重要的意义。消防措施的使用不当或缺乏可能导致火灾、爆炸和有害物质泄漏等严重后果，对周围环境和社会造成严重危害。因此，对于石化储罐消防事故，正确的消防管理和应急响应计划至关重要，通过有效的消防措施，可以最大程度地降低火灾和事故发生的风险，确保储罐区域的安全和稳定。目前市面上已经存在一种石化企业火灾事故的应急处理方法，可以弥补现有的消防决策方法存在较大的主观性的缺陷，但在现有的方法中，均未考虑由于储罐事故现场烟雾温度和浓度高以及环境因素，可能造成储罐复燃的可能性，并且不能基于现场因素预测储罐是否会复燃，且未根据预测结果调整灭火剂的供给强度和预测灭火剂及冷却水的用量。
[0003]如申请公开号为CN112785472A的中国专利公开了存储器、用于石化企业火灾事故的应急处理方法和装置，通过存储和管理与火灾事故相关的危险源信息、消防物资信息和消防人员信息，由地理信息GIS系统根据危险源信息、消防物资信息和应急人员信息的位置信息生成位置关系图，并根据危险源信息、灭火力量、当前火灾信息和位置关系图，生成当前火灾的应急预案，可将能够用于火灾预判的关键要素和地理位置数据有机的结合起来，合理的利用对应的消防物资信息和组织相应的应急人员，进而及时的组织好最适合的灭火力量，并生成最优的应对策略。
[0004]如申请公开号为CN108245817A的中国专利公开了一种消防力量预测系统及其应用，其系统包括主控模块、火灾现场信息采集模块、灭火剂需求预测模块、消防冷却水需求预测模块、消防装备需求预测模块和消防人员需求预测模块，主控模块分别信号连接火灾现场信息采集模块、灭火剂需求预测模块、消防冷却水需求预测模块、消防装备需求预测模块和消防人员需求预测模块，主控模块通过无线传感器网络信号传输模块连接后台监控中心，能够在事故发生后能立即根据事故类型，储存物质类型等，计算出消防资源，消防力量理论用量以及预测用量，从而给予事故现场合理准确的消防力量预测。
[0005]如申请公开号为CN107506841A的中国专利公开了一种面向油罐区火灾的消防作战力量智能部署方法和装置，通过在GIS平台上加载油库厂区三维模型、人车三维模型、火灾动力学模型，构建三维的油库厂区消防作战的电子沙盘。利用火灾动力学模型中的火羽
流模型以及热辐射模型，对相关火焰参数、危险范围和救援作战范围作出科学化预测，进而给出供消防作战指挥人员参考的消防作战策略，可实现在科学化预测的基础上消防作战力量的智能部署。提高消防指挥人员作战指挥水平和消防队的灭火救援能力，最大程度的降低火灾造成的人员伤亡和财产损失。
[0006]以上专利中均存在本
技术介绍
中提出的问题：在现有的方法中，均未考虑由于储罐事故现场烟雾温度和浓度高以及环境因素，可能造成储罐复燃的可能性，并且不能基于现场因素预测储罐是否会复燃，且未根据预测结果调整灭火剂的供给强度和预测灭火剂及冷却水的用量。为了解决这一问题，本专利技术设计了一种基于灭火剂供给强度的储罐灭火应急救援系统及方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种基于灭火剂供给强度的储罐灭火应急救援系统及方法，能够有效解决
技术介绍
中的问题：在现有的方法中，均未考虑由于储罐事故现场烟雾温度和浓度高以及环境因素，可能造成储罐复燃的可能性，并且不能基于现场因素预测储罐是否会复燃，且未根据预测结果调整灭火剂的供给强度和预测灭火剂及冷却水的用量。
[0008]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的。
[0009]第一方面，本专利技术提供一种基于灭火剂供给强度的储罐灭火应急救援方法，，所述方法包括以下步骤：
[0010]S1：采集全国石化储罐事故历史案件数据；
[0011]S2：采集事故现场的危险源信息参数；
[0012]S3：检测所述事故现场的储罐燃烧时产生的烟雾浓度和烟雾温度；
[0013]S4：采集所述事故现场的环境温度、空气湿度、空气含氧量以及环境风速；
[0014]S5：基于所述全国石化储罐事故历史案件数据，建立复燃预测网络模型；
[0015]S6：计算泡沫灭火剂在所述事故现场的储罐的内部燃烧物质表面铺展的铺展半径；
[0016]S7：使用复燃预测网络模型预测所述事故现场的储罐是否复燃，并基于复燃预测网络模型的预测结果以及所述泡沫灭火剂在所述事故现场的储罐的内部燃烧物质表面的覆盖进度对泡沫灭火剂的供给强度进行修正；
[0017]S8：基于修正后的灭火剂供给强度预测消防所需泡沫灭火剂用量和消防所需冷却水用量。
[0018]进一步地，所述S2，其中事故现场的危险源信息参数包含储罐尺寸信息、储罐内部物质信息及储罐外部环境信息；
[0019]所述储罐尺寸信息，包含储罐类型、储罐容量、储罐直径和储罐高度；
[0020]所述储罐内部物质信息，包含物质名称、物质相态、物质水溶性、物质密度、存储质量、存储压力以及存储温度；
[0021]所述储罐外部环境信息，包含事故现场的防火堤面积、事故现场的储罐的邻近储罐数量以及事故现场的储罐的每个邻近储罐的半径。
[0022]进一步地，所述S3，其中检测事故现场的储罐燃烧时产生的烟雾浓度的具体步骤为：
[0023]S31：在所述事故现场的储罐周围选取个激光发射点与个激光接收点，并对应组合成个检测组，使个检测组的测试激光由对应激光的发射点发射，穿过事故现场的储罐燃烧时产生的烟雾后在对应激光的接收点接收；
[0024]S32：测量第个检测组由对应激光的发射点到对应激光的接收点的直线距离；
[0025]S33：测量激光在第个检测组的对应激光的发射点发射时的初始光强和对应激光的接收点接收时的接收光强；
[0026]S34：计算条激光路径上事故现场的储罐燃烧时产生的烟雾的平均消光系数，具体计算方法为：
[0027][0028]其中，所述平均消光系数的取值大小用于表示所述储罐燃烧产生的烟雾浓度的大小。
[0029]进一步地，所述S5，其中所述复燃预测网络模型是基于BP神经网络的复燃预测网络模型，所述建立复燃预测网络模型的具体步骤为：
[0030]S51：从所述全国石化储罐事故历史案件数据中选取事故类型相同的历史案件，并获取需求参数，构成样本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于灭火剂供给强度的储罐灭火应急救援方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：S1：采集全国石化储罐事故历史案件数据；S2：采集事故现场的危险源信息参数；S3：检测所述事故现场的储罐燃烧时产生的烟雾浓度和烟雾温度；S4：采集所述事故现场的环境温度、空气湿度、空气含氧量以及环境风速；S5：基于所述全国石化储罐事故历史案件数据，建立复燃预测网络模型；S6：计算泡沫灭火剂在所述事故现场的储罐的内部燃烧物质表面铺展的铺展半径；S7：使用复燃预测网络模型预测所述事故现场的储罐是否复燃，并基于复燃预测网络模型的预测结果以及所述泡沫灭火剂在所述事故现场的储罐的内部燃烧物质表面的覆盖进度对泡沫灭火剂的供给强度进行修正；S8：基于修正后的灭火剂供给强度预测消防所需泡沫灭火剂用量和消防所需冷却水用量。2.根据权利要求1所述一种基于灭火剂供给强度的储罐灭火应急救援方法，其特征在于： S2中事故现场的危险源信息参数包含储罐尺寸信息、储罐内部物质信息及储罐外部环境信息；所述储罐尺寸信息包含储罐类型、储罐容量、储罐直径和储罐高度；所述储罐内部物质信息包含物质名称、物质相态、物质水溶性、物质密度、存储质量、存储压力以及存储温度；所述储罐外部环境信息包含事故现场的防火堤面积、事故现场的储罐的邻近储罐数量以及事故现场的储罐的每个邻近储罐的半径。3.根据权利要求1所述一种基于灭火剂供给强度的储罐灭火应急救援方法，其特征在于： S3中检测事故现场的储罐燃烧时产生的烟雾浓度的具体步骤为：S31：在所述事故现场的储罐周围选取个激光发射点与个激光接收点，并对应组合成个检测组，使个检测组的测试激光由对应激光的发射点发射，穿过事故现场的储罐燃烧时产生的烟雾后在对应激光的接收点接收；S32：测量第个检测组由对应激光的发射点到对应激光的接收点的直线距离；S33：测量激光在第个检测组的对应激光的发射点发射时的初始光强和对应激光的接收点接收时的接收光强；S34：计算条激光路径上事故现场的储罐燃烧时产生的烟雾的平均消光系数，具体计算方法为：
；其中，所述平均消光系数的取值大小用于表示所述储罐燃烧产生的烟雾浓度的大小。4.根据权利要求1所述一种基于灭火剂供给强度的储罐灭火应急救援方法，其特征在于： S5中所述复燃预测网络模型是基于BP神经网络的复燃预测网络模型，所述建立复燃预测网络模型的具体步骤为：S51：从所述全国石化储罐事故历史案件数据中选取事故类型相同的历史案件，并获取需求参数，构成样本集，所述需求参数包括环境温度、空气湿度、空气含氧量、环境风速、烟雾消光系数以及烟雾温度，所述事故类型包含闪火、池火灾、喷射火、沸腾液体、扩展蒸气云爆炸、气云爆炸、粉尘喷雾爆炸、压力容器爆炸、装置内化学爆炸和毒性扩散；S52：将所述样本集进行量化处理，包括剔除冗余数据和归一化处理，所述归一化处理公式为：；其中，为归一化处理前的第个实际样本的第个输入值；为归一化处理后的第个实际样本的第个输入值；和分别为归一化处理前的第个实际样本中个输入值中的最大值和最小值；S53：将经过量化处理后的所述样本集输入BP神经网络进行反复训练，待达到预设的训练次数后，得到基于BP神经网络的复燃预测网络模型。5.根据权利要求2所述一种基于灭火剂供给强度的储罐灭火应急救援方法，其特征在于：步骤 S6进一步包括：S61：测量泡沫灭火剂喷出后在落在所述事故现场的储罐的内部燃烧物质表面的单位时间内的泡沫输入体积；S62：计算泡沫灭火剂喷出后在所述事故现场的储罐的内部燃烧物质表面铺展的摩擦力参数，具体计算方法为：；
其中，为泡沫灭火剂的密度；为泡沫灭火剂在所述事故现场的储罐的内部燃烧物质表面铺展的摩擦力系数，用于表示泡沫灭火剂与所述事故现场的储罐的内部燃烧物质之间的摩擦力大小；为泡沫灭火剂的发泡倍数；S63：计算泡沫灭火剂喷出后在所述事故现场的储罐的内部燃烧物质表面铺展的铺展半径，具体计算方法为：；其中，为所述事故现场的储罐半径，为泡沫灭火剂注入所述事故现场的储罐的持续注入时间。6.根据权利要求5所述一种基于灭火剂供给强度的储罐灭火应急救援方法，其特征在于：所述S7，具体步骤为：S71：根据所述事故现场的储罐类型以及内部物质信息的物质水溶性选定泡沫灭火剂的初...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明广，钱城江，王晓庆，陈伟，冷源，孔宇，潘文洁，陈光玲，
申请(专利权)人：南京南工应急科技有限公司，
类型：发明
国别省市：