CN105243472A - 一种基于cameo的城市天然气管网应急救援系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于CAMEO的城市天然气管网应急救援系统。本系统运用组件式地理信息系统软件ArcGIS？Engine和CAMEO软件包等工具，以Visual？Basic为开发语言，设计开发了城市天然气管道事故应急救援系统。该系统包括应急资源管理模块、事故信息管理模块、事故后果分析模块、应急路线确定模块、应急程序确定模块共计五大模块，分别可以实现应急数据的可视化管理、事故信息的日常管理、对城市天然气管网的风险评价、规划应急路线、查询各类事故的应急程序等功能。实践结果表明：该系统运行流畅、操作简单、功能多元等特点，在城市燃气管网的风险评估和应急决策提供了技术支撑。
Description
技术领域
本发明是一种基于CAMEO的城市天然气管网应急救援系统，涉及城市天然气泄漏检测、后果预测及应急决策，属于城市天然气管网风险控制领域。
背景技术
近年来，随着社会经济的发展，天然气作为清洁能源已在工商业和城镇居民用户中得到广泛应用，但是随着燃气的广泛使用，由于天然气泄漏所引发的火灾、爆炸事故也时有发生，如2014年4月9日，辽宁鞍山一住户燃气泄漏引发爆炸，造成2人死亡5人受伤的悲剧。如何遏制城市天然气管网事故的发生及最大限度减少事故造成的后果，是城市天然气安全运行的关键。
虽然国内外专家学者已经在天然气泄漏影响范围、应急响应、风险控制方面等方面的研究上取得了一定的成果，但是也存在许多不足。特别是应急响应软件大都采用GIS软件，由于应急管理者本身普遍缺乏有关GIS的训练，希望完全利用GIS软件来达到目的是十分困难的。因此软件本身的复杂性限制了使用人群。而CAMEO(Computer-aidedmanagementofemergencyoperations)软件包作为美国环保署与国家海洋和大气管理局共同开发的计算机辅助应急管理系统用以协助处置一线突发化学品泄漏事件的发挥了重要作用。
因此，为克服现有技术的不足，提出种基于CAMEO软件包的城市天然气管网应急救援系统。主要根据城市天然气管网事故发生特点，基于CAMEO软件包，结合组件式地理信息系统软件ArcGISEngine，以VisualBasic为开发语言，设计开发了该系统。与其他研究成果相比，本系统研究内容具有较强的综合性和实用性，即包括安全科学与工程的基本理论又兼顾软件系统的开发，将两者有机结合起来，更能真实的反应城市天然气泄漏事故的影响范围，又能提出有效的事故应急方案，降低事故的发生率。除此之外，本课题设计的城市天然气应急救援系统具有运行流畅、操作简单、功能多元等特点。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，在于提供了种基于CAMEO软件包的城市天然气管网应急救援系统。本系统运用组件式地理信息系统软件ArcGISEngine和CAMEO软件包等工具，以VisualBasic为开发语言，设计开发了城市天然气管道事故应急救援系统。该系统包括应急资源管理模块、事故信息管理模块、事故后果分析模块、应急路线确定模块、应急程序确定模块共计五大模块，可以很方便地实现应急数据的可视化管理、事故信息的日常管理、对城市天然气管网事故影响范围的预测、规划应急路线、查询各类事故的应急程序等。
本发明采用的技术方案是：基于CAMEO软件包，运用组件式地理信息系统软件ArcGISEngine，以VisualBasic为开发语言进行开发。
一种基于CAMEO的城市天然气管网应急救援系统，其特征在于：所述的一种基于CAMEO的城市天然气管网应急救援系统，集成了应急资源管理模块、事故信息管理模块、事故后果分析模块、应急路线确定模块、应急程序确定模块共5大功能模块。
一种基于CAMEO的城市天然气管网应急救援系统，其特征在于：所述的事故后果分析模块是基于CAMEO软件包中的ALOHA程序设计的，通过该模块可以直接打开ALOHA程序，直接对城市天然气管网事故的泄漏事故、火灾事故、爆炸事故等进行模拟，确定事故影响范围。
一种基于CAMEO的城市天然气管网应急救援系统，其特征在于：所述的应急程序确定模块是根据CAMEO软件包中的MARPLOT程序设计的，通过该模块可以将事故发生地的地图信息很方便的显示出来，并能跟ALOHA事故后果影响范围有效结合，在地图上准确确定有效的应急路线，也可以指引专业救援队伍、消防、医疗、公安，应急专家等都要以最快的速度到达事故现场，对事故进行处理。
本发明的作用机理是：基于CAMEO软件包中的ALOHA程序和MARPLOT程序确定城市天然气管网事故影响范围和应急路线，运用组件式地理信息系统软件ArcGISEngine以VisualBasic为开发语言进行开发。
本发明与相同评定其他方法的区别在于：
(1)根据国内外有关资料确定了更加全面、实用的城市天然气管网应急救援系统，与其他研究成果相比，本系统具有较强的综合性和实用性，即包括安全科学与工程的基本理论又兼顾软件系统的开发，将两者有机结合起来，更能真实的反应城市天然气泄漏事故的影响范围，又能提出有效的事故应急方案，降低事故的发生率。除此之外，本课题设计的城市天然气应急救援系统具有运行流畅、操作简单、功能多元等特点。
(2)基于CAMEO软件包中的ALOHA程序和MARPLOT程序确定城市天然气管网事故影响范围和应急路线。
具体实施方式：
系统功能总体设计：在CAMEO软件包的基础上，结合组件式地理信息系统软件ArcGISEngine，采用VisualBasic开发的。主要包括事故信息管理、应急资源管理、事故后果分析、应急路线确定、应急程序确定等。系统总体设计遵循三层软件体系原则(图1)。用户通过系统统一门户Windows界面与用户界面层进行交互，当用户输入数据并对系统进行操作时，用户界面层首先向业务处理层发送请求信息。业务处理层接到信息之后，直接调用数据访问层来进行数据的查询、修改、增删、获取等。图1是系统总体结构图。
系统设计：
主界面设计：系统的主界面风格和windows系统匹配一致，该界面上标题栏、导航栏和系统简介一应俱全，可以通过导航栏中模块功能调用应急资源管理、事故信息管理、事故后果分析、应急路线确定、应急程序确定五大模块。主界面见图2，图2是系统主界面。
应急资源管理模块设计：在应急资源管理模块中，将ArcGISEngine工具嵌入到该模块，可以很方便的将城市燃气管道分布状况GIS图导入该模块。在该模块可以通过ArcGISEngine工具中缩放、拖动、标记、查找以及点线面操作等功能很清楚地查看和编辑调压器、阀门、保护装置、气源、水系设施点、运行线路、居民地、道路设施等分布情况，及时获取应急资源信息。
事故信息管理模块设计：事故信息管理模块中设计了事故信息的编辑、录入、查看等功能，可以将所有事故发生日期、接报时间、到达时间-结束时间、地点、管道压力、管道管径、管道材质、事故原因等数据一目了然地显示在表格中，并可以通过“新增”、“删除”、“修改”、“放弃”按钮根据需要编辑事故信息。
事故后果分析模块：基于CAMEO软件包中的ALOHA程序设计的，通过该模块可以直接打开ALOHA程序，直接对城市天然气管网事故的泄漏事故、火灾事故、爆炸事故等进行模拟，确定事故影响范围。
应急路线确定模块：根据CAMEO软件包中的MARPLOT程序设计的，通过该模块可以将事故发生地的地图信息很方便的显示出来，并能跟ALOHA事故后果影响范围有效结合，在地图上准确确定有效的应急路线，也可以指引专业救援队伍、消防、医疗、公安，应急专家等都要以最快的速度到达事故现场，对事故进行处理。
应急程序确定模块：针对不同故障的管道事故，设计了不同的事故应急程序如“中压管线事故应急程序”、“低压管线事故应急程序”、“管道大量漏气事故应急程序”、“调压器故障应急程序”、“调压箱故障应急程序”以及“因施工导致管道损坏应急程序”等。当事故发生后可以迅速选择不同的事故，确定有效的应急程序指导应急救援。
实例
事故基础数据：
2015年5月某日，下午15：00时，在常州地铁建设施工过程中，因挖掘机驾驶员操作失误。致使常州某燃气公司位于新北区的某段管道发生泄漏事故。管道破裂口径为10cm，管道压力为160000pa，泄漏管道长度100m，管道内表面光滑。事故发生地点位于北纬31度60分，东经119度60分，事故发生时的气象条件为风向ESE，风速3.6m/s，温度21摄氏度，湿度70％。事故发生后，燃气公司在第一时间接到警报，立即调动救援资源，并利用城市天然气管道事故应急救援系统对泄漏事故进行应急救援。
系统应用步骤及结果：
(1)打开城市天然气管道事故应急救援系统，进入用户登录界面。输入用户名和密码，点击“登录”，进入主界面。
(2)打开应急资源管理模块，在左侧复选框选择“运行中”、“新北线简化”选项，确定事故发生地点。选择“水系设施点”、“水井”选项，查看附近消防设施，以防天然气管道发生火灾、爆炸事故后的救援。事故处理结束后，可以选择“保护装置”、“大小头”、“波纹补偿器”等选项，查看设备布置图，对相关设备进行检修。
(3)打开事故后果分析模块，点击“事故影响范围”按钮，打开ALOHA计算界面计算事故影响范围。
(4)打开应急路线确定模块界面，点击“确定应急路线”按钮，打开MARPLOT地图软件，将ALOHA计算结果显示在地图上，准确预测爆炸事故影响范围，确定应急路线。
(5)打开应急程序确定模块，选择点击“在施工中管道损坏抢修程序”按钮，查看相应的应急方案，及时抢修损坏管道。
Claims (4)
1.一种基于CAMEO的城市天然气管网应急救援系统。其特征在于：运用组件式地理信息系统软件ArcGISEngine和CAMEO软件包等工具，以VisualBasic为开发语言，设计开发了城市天然气管道事故应急救援系统。该系统包括应急资源管理模块、事故信息管理模块、事故后果分析模块、应急路线确定模块、应急程序确定模块共计五大模块，分别可以实现应急数据的可视化管理、事故信息的日常管理、对城市天然气管网的风险评价、规划应急路线、查询各类事故的应急程序等功能。
2.根据权利要求1所述的，一种基于CAMEO的城市天然气管网应急救援系统，其特征在于：所述的一种基于CAMEO的城市天然气管网应急救援系统，集成了应急资源管理模块、事故信息管理模块、事故后果分析模块、应急路线确定模块、应急程序确定模块共计五大模块。
3.根据权利要1所述的一种基于CAMEO的城市天然气管网应急救援系统，其特征在于：所述的事故后果分析模块是基于CAMEO软件包中的ALOHA程序设计的，通过该模块可以直接打开ALOHA程序，直接对城市天然气管网事故的泄漏事故、火灾事故、爆炸事故等进行模拟，确定事故影响范围。
4.根据权利要1所述的一种基于CAMEO的城市天然气管网应急救援系统，其特征在于：所述的应急程序确定模块是根据CAMEO软件包中的MARPLOT程序设计的，通过该模块可以将事故发生地的地图信息很方便的显示出来，并能跟ALOHA事故后果影响范围有效结合，在地图上准确确定有效的应急路线，也可以指引专业救援队伍、消防、医疗、公安，应急专家等都要以最快的速度到达事故现场，对事故进行处理。
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