【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污染物扩散模拟，尤其涉及一种基于空气环境模拟的污染物扩散模拟系统及其模拟方法。
技术介绍
1、污染物扩散一般与污染物所在位置的环境密切相关，例如空气中的污染物扩散则是与空气湿度、温度、风向等因素相关，室内环境，尤其是实验室等类型的室内空气环境由于处于密闭状态，其空气环境可控，所以当污染物泄漏时调取实验室的空气环境数据，结合污染物扩散算法即可得出结果。
2、但是现有技术中，污染物的泄漏一般都是意外情况，所以当污染物扩散时，只能依靠实验室的通风系统对实验室内的空气环境进行置换，然而实验室的通风流向下可能存在实验操作人员，并且通风系统的运作也会加速污染物定向扩散，虽然时间较短，但若是一些高危污染物则非常容易对实验人员造成人身伤害，或者依附在实验人员的防护服上并携带出实验室，再对实验人员进行隔离处理，而由计算机进行的扩散模拟计算则需要时间才能得出结果，对于紧急情况不具备时效性，存在技术改进。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，通过等比建立环境模型来建立独立的模拟环境，并且在进行模拟实验时并不会影响目标环境的正常运作，而得出的污染物模拟扩散三维模型y可以作为数据实时保存在目标环境的安全系统中，在发生污染物泄漏情况时可以快速显示污染物扩散情况，目标环境内的人员可以根据模型所显示的区域来避开污染物扩散区域离开目标环境，极大地提高了安全性。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种基于空气环境模拟的污染物扩散模拟
3、环境模型，所述环境模型以目标环境为原型等比例建立，所述环境模型内部除去通风口外，墙体密封规格、门窗密封规格均与目标环境相同；
4、通风设备，所述通风设备功率范围大于目标环境内的通风设备功率范围，并且根据目标环境的通风条件将所述通风设备安装于环境模型的对应位置上；
5、空气调整设备：所述空气调整设备用以调节环境模型内部的空气环境，其中包含空气过滤器、空气悬浮物释放设备、抽风机与鼓风机；
6、污染物检测激光雷达阵列：所述污染物检测激光雷达阵列用以监测环境模型内污染物位置以及类型，所述污染物检测激光雷达阵列安装于环境模型天花板上，同时根据激光雷达的扫描路径安装激光接收器；
7、服务器：所述服务器内搭载大数据处理模型、三维建立模型、数据存储设备、数据接收设备以及设备控制模块。
8、作为一种优选的实施方式，所述污染物检测激光雷达阵列所使用的激光雷达为气态与颗粒污染物监测用激光雷达，激光阵列安装方式为环境模型天花板四拐角与中心处各安装一个激光雷达，同时在中心位置的激光雷达旁安装一个辅助激光雷达，辅助激光雷达与中心位置激光雷达运作同步，辅助雷达数据作为激光雷达数据的校准数据。
9、作为一种优选的实施方式，一种基于空气环境模拟的污染物扩散模拟方法，根据上述的一种基于空气环境模拟的污染物扩散模拟系统，包括以下步骤：
10、s1、建立物理模型：按照目标环境建立环境模型，在环境模型内安装相关设备，然后对环境模型内的空气环境进行调整模拟；
11、s2、实施污染物扩散模拟实验：首先在环境模型中进行污染物扩散模拟，通过污染物监测激光阵列对环境模型内空气污染情况进行监测，然后对监测数据进行处理，最后再对模拟数据验证。
12、作为一种优选的实施方式，所述步骤s1的具体操作为：
13、s1.1、首先根据目标环境建立等比例模型，作为环境模型；
14、s1.2、按照目标环境的通风设置在环境模型内安装对应的通风设备、空气调整设备以及污染物检测激光雷达阵列；
15、s1.3、根据环境模型在服务器中建立三维模型，并根据目标环境进行三维模型的初次空气环境调整模拟；
16、s1.4、将目标环境数据引入服务器中的三维环境模型中，再将通风设备数据以及空气调整设备的控制数据连接到服务器中的控制台；
17、s1.5、对目标环境进行通风数据监测，并保存数据，作为模拟标准；
18、s1.6、开启环境模型中的通风设备以及空气调整设备调整模型内部空气环境，直至与目标环境的通风数据相同为止。
19、作为一种优选的实施方式，所述步骤s2中，首先进行模拟实验，具体包括以下步骤：
20、s2.1.1、开启环境模型中的通风设备；
21、s2.1.2、设定预计污染物泄漏点与泄漏方式，设置污染物泄漏方式；
22、s2.1.3、待环境模型的通风环境与目标环境相同时，释放污染物；
23、s2.1.4、通过污染物检测激光雷达阵列监测房间内各处污染物，然后通过监测数据在服务器中建立初始污染物扩散三维模型；
24、s2.1.5、通过初始污染物扩散三维模型自主演化污染物模拟扩散模型；
25、s2.1.6、持续监测模型内污染物扩散情况，并将数据输入到污染物模拟扩散模型中，修正污染物模拟扩散模型的演化结果，并且根据污染物扩散具体结果调整污染物模拟扩散模型算法；
26、s2.1.7、初次模拟实验结束，清理模型内空气环境，使用调整后的污染物模拟扩散模型算法重复模拟实验，每次重复模拟实验前调整模型内空气环境，直至与模拟标准相同为止。
27、作为一种优选的实施方式，所述步骤s2中，模拟数据处理具体包括以下步骤：
28、s2.2.1、使用最后一次模拟实验使用的污染物模拟扩散模型算法重新计算每次模拟实验数据，并进行重新建模，重新建立的模型为污染物模拟扩散三维模型s；
29、s2.2.2、将每次模拟实验的污染物模拟扩散三维模型s重叠对比；
30、s2.2.3、以最后一次模拟实验使用的污染物模拟扩散模型算法为基础，结合重叠对比得出的三维模型，重新建立污染物模拟扩散三维模型y；
31、s2.2.4、锁定模型重叠区域作为高危扩散区域，并将未重叠区域作为可能扩散区域。
32、作为一种优选的实施方式，所述步骤s2中，模拟数据验证具体包括以下步骤：
33、s2.3.1、进行验证模拟实验，并以监测到的污染物扩散数据建立污染物模拟扩散三维模型c；
34、s2.3.2、重复验证模拟实验，将多次模拟实验的污染物模拟扩散三维模型c重叠，得出污染物模拟扩散三维模型x，锁定重叠区域作为高危扩散区域s，并将未重叠区域作为可能扩散区域s；
35、s2.3.3、将验证模拟实验的污染物模拟扩散三维模型x与污染物扩散三维模型y重叠对比，并验证重叠处误差，重新修正污染物扩散三维模型y。
36、作为一种优选的实施方式，所述步骤s2中，污染物检测激光雷达阵列的监测方式具体为：
37、a1、在环境模型顶部安装污染物检测激光雷达阵列，并在对应位置安装激光接收器；
38、a2、气态污染物扩散通过激光扫描监测，并通过分析激光接收器接收到的激光波长差异分析污染本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于空气环境模拟的污染物扩散模拟系统，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于空气环境模拟的污染物扩散模拟系统，其特征在于：所述污染物检测激光雷达阵列所使用的激光雷达为气态与颗粒污染物监测用激光雷达，激光阵列安装方式为环境模型天花板四拐角与中心处各安装一个激光雷达，同时在中心位置的激光雷达旁安装一个辅助激光雷达，辅助激光雷达与中心位置激光雷达运作同步，辅助雷达数据作为激光雷达数据的校准数据。
3.一种基于空气环境模拟的污染物扩散模拟方法，根据权利要求1-2任意一项所述的一种基于空气环境模拟的污染物扩散模拟系统，其特征在于：包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种基于空气环境模拟的污染物扩散模拟方法，其特征在于：所述步骤S1的具体操作为：
5.根据权利要求3所述的一种基于空气环境模拟的污染物扩散模拟方法，其特征在于：所述步骤S2中，首先进行模拟实验，具体包括以下步骤：
6.根据权利要求3所述的一种基于空气环境模拟的污染物扩散模拟方法，其特征在于：所述步骤S2中，模拟数据处理具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于空气环境模拟的污染物扩散模拟系统，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于空气环境模拟的污染物扩散模拟系统，其特征在于：所述污染物检测激光雷达阵列所使用的激光雷达为气态与颗粒污染物监测用激光雷达，激光阵列安装方式为环境模型天花板四拐角与中心处各安装一个激光雷达，同时在中心位置的激光雷达旁安装一个辅助激光雷达，辅助激光雷达与中心位置激光雷达运作同步，辅助雷达数据作为激光雷达数据的校准数据。
3.一种基于空气环境模拟的污染物扩散模拟方法，根据权利要求1-2任意一项所述的一种基于空气环境模拟的污染物扩散模拟系统，其特征在于：包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种基于空气环境模拟的污染物扩散模拟方法，其特征在于：所述步骤s1的具体操作为：
5.根据权利要求3所述的一种基于空气环境模拟的污染物扩散模拟方法，其特征在于：所述步骤s2中，首先进行模拟实验，...
【专利技术属性】
技术研发人员：郜青华，刘晔，
申请(专利权)人：江苏省镇江环境监测中心，
类型：发明
国别省市：
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