CN109922428A - 一种危险气体泄漏源快速远距离定位及应急保障系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种危险气体泄漏源快速远距离定位及应急保障系统包括：灾害预警事故指挥管控平台，监控网络以及多个监测点；解决无线信号稳定性问题，本发明通过优化多频段信号的载波幅度调制电路及天线设计，采用二进制树形搜索算法及信号瞬时参数提取技术和信号特征参数提取技术，来解决无线信号稳定性。本发明提高定位精度，对罐体林立、遮挡物较多的复杂环境生产区域进行现场调研，在项目组现有定位技术储备基础上，通过改进通信协议、建立数学模型以及现场工业测试等手段，完善无线定位技术的信号传输可靠性、算法精度，以提高定位的准确性。

Description

一种危险气体泄漏源快速远距离定位及应急保障系统

技术领域

本发明涉及公共安全领域，尤其涉及一种危险气体泄漏源快速远距离定位及应急保障系统。

背景技术

矿山、石油化工等行业厂区内易燃、易爆、有毒、有害物质高度集中，一旦发生事故，影响巨大。我国传统的安全管理工作，尤其是其中的应急响应环节，在实操层面一般都紧紧围绕提前制定的书面应急预案来开展。传统的书面应急预案体系虽能在一定程度上提高应急救援工作的科学性、有序性，但在实际操作中往往存在以下3点严重不足：

(1)危险源众多时，难以及时进行事故报警。(2)风险呈动态性，书面应急预案难以全面指导应急管理工作。(3)应急救援现场情况瞬息万变，如果没有充足的事故现场信息提供，应急决策科学性难以保障，应急救援力量、应急救援物资难以在短时间内得到最优的分配和使用。

泄漏源的定位是危险化学品事故应急救援的基础与关键。危险化学品事故发生后，利用监测设备对事故现场及周围进行危险物质浓度的监测，进而利用所监测数据实现泄漏源位置与强度的确定，有助于下一步的应急指挥和救援。国内外学者多年来对泄漏源的定位进行了不懈的探索与努力，提出了两大类泄漏源定位算法:基于概率统计理论法以及基于最优化理论方法。在泄漏事故的概率反算中，常见的有贝叶斯推理(Bayesianinference)、最小相对嫡(Minimum relative entropy,MRE)以及统计归纳方法等。基于优化的泄漏源参数反算中，通过扩散模型来对事故进行模拟，将模型的模拟结果与测量结果进行比较，建立目标函数。通过各种优化算法对目标函数进行优化，不断调整源参数，使得计算结果与测量结果能够更好的匹配。纵观国内外的相关研究，目前大部分泄漏源定位研究工作都是在特定环境下进行的，如土壤、风洞、封闭的室内环境或具有稳定气流的环境等。而在自然气流环境，气体的扩散更多的要考虑到气体湍流、环境布局及气体释放源和释放物本身的影响。到目前为止，基于现有理论，还不能给出一个适用于各种条件的气体扩散模型来描述实际环境中的气体扩散问题。

近年来，无线传感网络(WSN)技术得到了快速的发展，广泛应用于各个领域。采用WSN协作信息处理技术实现生化气体泄漏源的信息感知、数据融合、参数估计与定位等任务具有很大的挑战性。需要解决局部感知信息与全局目标之间的平衡、能量约束、鲁棒性问题等。

国内外大多数的气体泄漏源定位研究并未进行着重进行系统本身的本质安全设计，没有将罐体等容器以及其他关键设备的状态监测纳入统一管理，属于泄漏后监测，虽然在一定程度上可以实现灾前预警，但不能将故障、事故消除在萌芽状态。

GPS等传统的定位技术因为功耗和成本的问题难以应用于矿山、石油化工等易燃易爆危险环境中。国家强制要求全国煤矿及非煤矿矿山都必须建立和完善监测监控、人员定位、供水施救、压风自救、通讯联络、紧急避险等安全避险六大系统，石油化工等行业所采用的定位技术也主要由煤矿矿井人员定位系统演化而来。两者都采用有源或无源RFID技术，部分采用ZigBee技术。但这些技术都只停留在人员定位系统粗劣定位的层面上，虽然在一定程度上能跟踪到人员的大致区域位置，但存在较大的误差，一旦出现事故，就很难估测到其具体情况。而且现有定位技术主要应用于人员定位，而较少应用于危险化学品等物资。

事故发生后的紧急救援不仅需要探知人员的位置信息，也需要危险物资的存放区域，同时尽可能地对导致危险发生的原因进行溯源，才能采用科学的应急处理措施，更好地指挥救援。在大部分的灾难事故中，都是由搜救人员通过生命探测仪进行救援工作。但这种方式的救援由搜救人员发起，信息通道是单向的。

所以如何危险气体泄漏源快速远距离定位，并能够在出现危险气体泄漏后，基于危险气体泄漏源快速远距离定位及时作出应急保障是当前亟待解决的技术问题。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种危险气体泄漏源快速远距离定位及应急保障系统，包括：灾害预警事故指挥管控平台，监控网络以及多个监测点；

每个监测点分别通过监控网络与灾害预警事故指挥管控平台通信连接；

监测点包括：设置在各个操作人员身上的人员位置定位传感器，设置在各个危险气体泄漏源位置的危险气体泄漏源位置定位传感器以及设置在各个危险气体泄漏源位置的无线气体传感器，振动检测仪以及温度检测仪；

危险气体泄漏源位置定位传感器，无线气体传感器，振动检测仪以及温度检测仪分别配置有数据传输接口连接，通过数据传输接口将危险气体泄漏源位置定位信息，危险气体泄漏源位置气体浓度信息，危险气体泄漏源位置振动信息以及危险气体泄漏源位置温度信息通过监控网络传输至灾害预警事故指挥管控平台；

灾害预警事故指挥管控平台用于将获取的危险气体泄漏源位置气体浓度信息，危险气体泄漏源位置振动信息以及危险气体泄漏源位置温度信息分别与相应的阈值进行比对，当危险气体泄漏源位置气体浓度信息，危险气体泄漏源位置振动信息以及危险气体泄漏源位置温度信息任一信息超阈值时，发出超阈值报警，并在灾害预警事故指挥管控平台显示危险气体泄漏源位置信息；同时显示所述超阈值报警的危险气体泄漏源位置信息所对应预设范围内的操作人员位置定位信息，并向预设范围内的操作人员发出预警信息。

优选地，监控网络采用ZigBee通信、或蓝牙通信、或无线宽带通信、或Z-Wave通信、或超宽带通信、或近场通信通信。

优选地，监控网络用于实现灾害预警事故指挥管控平台与各个监测点之间，监测点与监测点之间的多链路选择性通信连接；监控网络采用IEEE802.11s WiFi通信,WiMAX模式通信，兼容4G无线通信系统；

通过网状的形式连接各个点，灾害预警事故指挥管控平台与各个监测点之间，监测点与监测点之间的通信通过动态的路由发现、拓扑维护和多跳的路由转发来实现，实现无线传感器网络的大面积覆盖。

优选地，还包括：基站，多个路由节点以及UPS不间断电源；

基站和路由节点分别配置有UPS不间断电源以及备用供电电池；

每个监测点通过至少四个路由节点与基站通信连接；

每个人员位置定位传感器通过至少四个路由节点与基站通信连接；

路由节点与路由节点之间通信连接，形成网状连接形式，每个路由节点至少与周边四个路由节点通信连接；环绕并靠近基站的路由节点与基站通信连接，远离基站的路由节点通过路由节点之间的通信连接，与基站通信连接。

优选地，灾害预警事故指挥管控平台还用于在预设时长内，持续接收到某个监测点的监测参数超阈值时，

获取当前监测点连接的路由节点向基站发送的多个信号强度信息，基于多个信号强度信息是随机离散的变量，则信号强度信息服从或近似服从正态分布，选取高概率，分布密度比较大的区域，测量基于监测点的路由节点向基站发送信号强度信息x的密度函数f(x)如下公式所示：

其中，u是这n个信号强度信息值的几何平均值，δ是标准差，

经过高斯滤波后，选取范围在[0.15δ+u,3.09δ+u]范围内的信号强度信息值，对信号强度信息值进行几何平均，得到监测点的路由节点在一段时间内的信号强度信息值；根据上面的信号强度信息值的传播损耗模型，估算出监测点的路由节点距离基站的距离，计算出超阈值监测点距离基站的距离。

优选地，灾害预警事故指挥管控平台还用于在预设时长内，持续接收到某个监测点的监测参数超阈值时，获取与所述监测点连接的路由节点A，路由节点B，路由节点C，路由节点F的坐标位置；从路由节点A，路由节点B，路由节点C，路由节点F的坐标位置中任意抽取三个坐标位置，通过三角质心算法可以确定超阈值的监测点坐标信息D1；

监测点坐标信息D1(x1,y1)，D2(x2,y2),D3(x3,y3),D4(x4,y4)，通过每次选取的三个节点的半径之和的倒数，求平均值，

采用如下式：

φ₁＝1/r_a+r_b+r_c

φ₂＝1/r_a+r_b+r_f

φ₃＝1/r_a+r_f+r_c

φ₄＝1/r_f+r_b+r_c

得到监测点坐标信息D1(x，y)为，

优选地，灾害预警事故指挥管控平台每经过一预设时长通过监控网络获取各个监测点的数据信息；接收到某个监测点的监测参数超阈值时，启动实时采集所述监测点数据进程，将获取所述监测点的数据信息存储应急存储器中；标识接收的所述监测点的数据信息；还将接收的所述监测点数据形成数据发展趋势图，实时进行阈值比较。

优选地，灾害预警事故指挥管控平台还用于查找当前应急数据传输通道标识是否为零；

标识为零则表示当前应急数据传输通道空闲，标识为一则表示当前应急数据传输通道占用；

启动标识为零的应急数据传输通道，通过应急数据传输通道获取所述监测点数据。

优选地，灾害预警事故指挥管控平台还用于接收到所述监测点数据后，持续监视当前应急数据传输通道数据传输状态，当持续有载波信号出现，说明当前应急数据传输通道数据传输正常；

灾害预警事故指挥管控平台还对每个应急数据传输通道传输的数据进行标识地址信息以及监测点的地址信息；

灾害预警事故指挥管控平台接收到应急数据后，对接收的应急数据与通道地址信息以及监测点的地址信息进行比对，判断接收的应急数据是否与预设的通道地址信息以及监测点的地址信息相匹配，如匹配对接收的应急数据进行比对显示，并进行位置定位；

当灾害预警事故指挥管控平台监测所述监测点参数未超阈值，维护人员将现场信息恢复正常状态时，将所述监测点占用的当前应急数据传输通道释放，使所述当前应急数据传输通道标识为零。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明解决无线信号稳定性问题，本发明通过优化多频段信号的载波幅度调制电路及天线设计，采用二进制树形搜索算法及信号瞬时参数提取技术和信号特征参数提取技术，来解决无线信号稳定性。

本发明提高定位精度，对罐体林立、遮挡物较多的复杂环境生产区域进行现场调研，在项目组现有定位技术储备基础上，通过改进通信协议、建立数学模型以及现场工业测试等手段，完善无线定位技术的信号传输可靠性、算法精度，以提高定位的准确性。

本发明实现危险气体泄漏源快速远距离定位，通过开展气体泄漏模拟试验，利用实时探测数据，改善气体泄漏扩散模型，改进泄漏源的快速远距离定位算法，验证该方法的可行性和应用价值，以期能为危险气体泄漏事故的快速响应提供决策依据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为危险气体泄漏源快速远距离定位及应急保障系统示意图；

图2为危险气体泄漏源快速远距离定位及应急保障系统实施例示意图。

具体实施方式

本发明提供一种危险气体泄漏源快速远距离定位及应急保障系统，如图1和图2所示，包括：灾害预警事故指挥管控平台1，监控网络2以及多个监测点3；

每个监测点3分别通过监控网络2与灾害预警事故指挥管控平台1通信连接；

监测点3包括：设置在各个操作人员身上的人员位置定位传感器4，设置在各个危险气体泄漏源位置的危险气体泄漏源位置定位传感器5以及设置在各个危险气体泄漏源位置的无线气体传感器6，振动检测仪7以及温度检测仪8；

危险气体泄漏源位置定位传感器，无线气体传感器，振动检测仪以及温度检测仪分别配置有数据传输接口连接，通过数据传输接口将危险气体泄漏源位置定位信息，危险气体泄漏源位置气体浓度信息，危险气体泄漏源位置振动信息以及危险气体泄漏源位置温度信息通过监控网络2传输至灾害预警事故指挥管控平台1；

灾害预警事故指挥管控平台1用于将获取的危险气体泄漏源位置气体浓度信息，危险气体泄漏源位置振动信息以及危险气体泄漏源位置温度信息分别与相应的阈值进行比对，当危险气体泄漏源位置气体浓度信息，危险气体泄漏源位置振动信息以及危险气体泄漏源位置温度信息任一信息超阈值时，发出超阈值报警，并在灾害预警事故指挥管控平台1显示危险气体泄漏源位置信息；同时显示所述超阈值报警的危险气体泄漏源位置信息所对应预设范围内的操作人员位置定位信息，并向预设范围内的操作人员发出预警信息。

本发明运用无线传感器传感网络与信息处理技术对单个或多个连续释放的气体泄漏源进行检测和定位。即通过开展气体泄漏试验，利用实时探测数据，结合高斯烟羽模型理论分析，进行泄漏源的快速定位，验证该方法的可行性和应用价值，以期能为危险气体泄漏事故的快速响应提供决策依据。

通过传感器和定位技术获知现场环境信息、人员状态信息，将传统的事故救援工作的被动救援变为主动和被动的双向救援，实现有效的灾前预警、灾中调度指挥、灾后引导救援的全过程精细化管控。

本发明提供的实施例中，灾害预警事故指挥管控平台1还用于在预设时长内，持续接收到某个监测点3的监测参数超阈值时，获取当前监测点3连接的路由节点向基站发送的多个信号强度信息，基于多个信号强度信息是随机离散的变量，则信号强度信息服从或近似服从正态分布，选取高概率，分布密度比较大的区域(一般经验值位大于等于0.6的区域)，测量基于监测点的路由节点向基站发送信号强度信息x的密度函数f(x)如下公式所示：

其中，u是这n个信号强度信息值的几何平均值，δ是标准差，

经过高斯滤波后，选取范围在[0.15δ+u,3.09δ+u]范围内的信号强度信息值，对信号强度信息值进行几何平均，得到监测点的路由节点在一段时间内的信号强度信息值；根据上面的信号强度信息值的传播损耗模型，估算出监测点的路由节点距离基站的距离，计算出超阈值监测点距离基站的距离。

进一步需要说明的是，灾害预警事故指挥管控平台还用于在预设时长内，持续接收到某个监测点的监测参数超阈值时，获取与所述监测点连接的路由节点A，路由节点B，路由节点C，路由节点F的坐标位置；从路由节点A，路由节点B，路由节点C，路由节点F的坐标位置中任意抽取三个坐标位置，通过三角质心算法可以确定超阈值的监测点坐标信息D1；除了三角质心算法，还可以采用DV-Hop算法、凸规划算法、AHlos算法、APIT算法等等。

监测点坐标信息D1(x1,y1)，D2(x2,y2),D3(x3,y3),D4(x4,y4)，通过每次选取的三个节点的半径之和的倒数，求平均值，

采用如下式：

φ₁＝1/r_a+r_b+r_c

φ₂＝1/r_a+r_b+r_f

φ₃＝1/r_a+r_f+r_c

φ₄＝1/r_f+r_b+r_c

得到监测点坐标信息D1(x，y)为，

通过上述定位方式可以实现基于监测点的定位，也可以对通过操作人员身上的人员位置定位传感器，来进行对操作人员进行定位。这样使得可以找到危险气体泄漏源具体位置，还可以根据在危险气体泄漏源周围找寻操作人员，使操作人员能够及时撤离，或者让操作人员到危险气体泄漏源位置进行处理，避免泄漏扩大。

本发明提供的实施例中，监控网络采用ZigBee通信、或蓝牙通信、或无线宽带通信、或Z-Wave通信、或超宽带通信、或近场通信通信。

监控网络用于实现灾害预警事故指挥管控平台与各个监测点之间，监测点与监测点之间的多链路选择性通信连接；监控网络采用IEEE802.11s WiFi通信,WiMAX模式通信，兼容4G无线通信系统；

通过网状的形式连接各个点，灾害预警事故指挥管控平台与各个监测点之间，监测点与监测点之间的通信通过动态的路由发现、拓扑维护和多跳的路由转发来实现，实现无线传感器网络的大面积覆盖。

监控网络具有动态扩展、自组网、自管理、自动修复的能力，可以方便、快捷地构建具有一定规模的复杂的无线传感器网络，其与传统的单跳的无线传感器网络的组网方式相比较，具有健壮性、结构灵活性、高带宽性。

无线传感器网络是由大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，以协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息，并最终把这些信息发送给网络的所有者。近年来的研究趋势是利用无线传感器网络将现场环境信息、人员状态信息传递给接收终端，结合无线通信技术、定位技术降低灾害发生率，提高搜救效率，但市场上尚未有将人员设备(危险物资)定位、气体泄漏(源)检测与定位、关键设备状态在线监测、事故指挥与救援通过技术手段集成融合的成熟系统存在。

本发明提供的实施例中，灾害预警事故指挥管控平台每经过一预设时长通过监控网络获取各个监测点的数据信息；接收到某个监测点的监测参数超阈值时，启动实时采集所述监测点数据进程，将获取所述监测点的数据信息存储应急存储器中；标识接收的所述监测点的数据信息；还将接收的所述监测点数据形成数据发展趋势图，实时进行阈值比较。

进一步需要说明的是，灾害预警事故指挥管控平台还用于查找当前应急数据传输通道标识是否为零；

标识为零则表示当前应急数据传输通道空闲，标识为一则表示当前应急数据传输通道占用；

启动标识为零的应急数据传输通道，通过应急数据传输通道获取所述监测点数据。

进一步需要说明的是，灾害预警事故指挥管控平台还用于接收到所述监测点数据后，持续监视当前应急数据传输通道数据传输状态，当持续有载波信号出现，说明当前应急数据传输通道数据传输正常；

灾害预警事故指挥管控平台还对每个应急数据传输通道传输的数据进行标识地址信息以及监测点的地址信息；

灾害预警事故指挥管控平台接收到应急数据后，对接收的应急数据与通道地址信息以及监测点的地址信息进行比对，判断接收的应急数据是否与预设的通道地址信息以及监测点的地址信息相匹配，如匹配对接收的应急数据进行比对显示，并进行位置定位；

当灾害预警事故指挥管控平台监测所述监测点参数未超阈值，维护人员将现场信息恢复正常状态时，将所述监测点占用的当前应急数据传输通道释放，使所述当前应急数据传输通道标识为零。

本发明运用无线传感器传感网络感知不同区域危险气体浓度、流速等相关参数，结合高斯烟羽模型理论分析、模拟实验，优化数学模型和定位算法，通过源强反算，进行泄漏源的快速远距离定位，以利于决策者对泄漏事故做出快速响应。

本发明通过对罐体等容器类设备进行泄漏检测以及关键设备的状态监测，判断设备运行状态，将故障、事故消除在萌芽状态，实现有效的事故预防与灾前预警。

本发明对工作人员、设备、危险物资安放位置识别设备，通过传感器、系统平台及手持设备准确定位人员、设备、危险物资位置，探测人员状态、人员数量，提高企业安全管理水平，实现常态下厂区要素的信息化管理，同时为灾害发生时的安全撤离和指挥救援提供技术保障。

本发明采用耐高温阻燃材料、防爆材料保障产品在灾害发生后的较高生存率；通过电路的低功耗设计、产品的外部供电和全电池供电设计保证防爆要求以及系统的长时间运行；通过自组网设计、全无线通讯、全电池设计以及必要的冗余设计保证系统即便在紧急断电、通讯线路被毁坏等紧急情况下，还可以提供人员定位、通信、现场环境的持续监测和保存的作用。

本发明可以应用在矿山、石油化工等生产区域环境复杂，某些生产区域存在着可燃、易爆气体或有毒气体，还适用传统的GPS或北斗定位技术因其发射功率以及反应时间、不能立体定位限制的环境中，不适宜于这种特殊的生产环境。

本发明易燃易爆气体(液体)环境中，泄漏检测子系统本身的安全会直接影响场所安全。系统利用光纤光栅传感检测技术耐腐蚀、耐潮湿、耐电磁干扰、无需供电等本质安全特性，结合无线传感技术的应用，实现系统本质安全和在线检测，提高测量和信号传输的可靠性。

本发明通过建模改变传统的生产过程中生产设备、危险物资、工作人员、决策管理人之间相互管控分离的状况，实现常态下对生产工作人员、现场设备、危险物资的信息化管理。其主要研究特色体现在基于定位技术通过传感器、系统平台及手持设备准确定位人员、设备、危险物资位置，探测人员状态、人员数量，提高企业安全管理水平，进行有效灾害预警和事故预防，为灾害发生时的安全撤离和指挥救援提供技术保障。

本发明在易燃易爆危险区域应用的安全防控产品首先要满足防爆性能要求，以保证自身不会导致火灾、爆炸事故的发生。其次，火灾、爆炸事故发生后，产品应可以保证系统的长时间运行，保障较长时间的紧急救援需要。本课题组研究通过产品结构设计，采用耐高温阻燃材料、防爆材料保障产品在灾害发生后的较高生存率；通过电路的低功耗设计、产品的外部供电和全电池供电设计保证防爆要求以及系统的长时间运行；通过自组网设计、全无线通讯、全电池设计以及必要的冗余设计保证系统即便在紧急断电、通讯线路被毁坏等紧急情况下，还可以提供人员定位、通信、现场环境的持续监测和保存的作用。

本发明解决无线信号稳定性问题，本发明通过优化多频段信号的载波幅度调制电路及天线设计，采用二进制树形搜索算法及信号瞬时参数提取技术和信号特征参数提取技术，来解决无线信号稳定性。

本发明提高定位精度，对罐体林立、遮挡物较多的复杂环境生产区域进行现场调研，在项目组现有定位技术储备基础上，通过改进通信协议、建立数学模型以及现场工业测试等手段，完善无线定位技术的信号传输可靠性、算法精度，以提高定位的准确性。

本发明实现危险气体泄漏源快速远距离定位，通过开展气体泄漏模拟试验，利用实时探测数据，改善气体泄漏扩散模型，改进泄漏源的快速远距离定位算法，验证该方法的可行性和应用价值，以期能为危险气体泄漏事故的快速响应提供决策依据。

本发明通过自组网设计、全无线通讯、全电池设计以及必要的冗余设计保证系统在意外断电、通讯线路被毁坏等紧急情况下，还可以提供人员定位、通信、现场环境的持续监测和保存的作用。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种危险气体泄漏源快速远距离定位及应急保障系统，其特征在于，包括：灾害预警事故指挥管控平台，监控网络以及多个监测点；

每个监测点分别通过监控网络与灾害预警事故指挥管控平台通信连接；

监测点包括：设置在各个操作人员身上的人员位置定位传感器，设置在各个危险气体泄漏源位置的危险气体泄漏源位置定位传感器以及设置在各个危险气体泄漏源位置的无线气体传感器，振动检测仪以及温度检测仪；

危险气体泄漏源位置定位传感器，无线气体传感器，振动检测仪以及温度检测仪分别配置有数据传输接口连接，通过数据传输接口将危险气体泄漏源位置定位信息，危险气体泄漏源位置气体浓度信息，危险气体泄漏源位置振动信息以及危险气体泄漏源位置温度信息通过监控网络传输至灾害预警事故指挥管控平台；

灾害预警事故指挥管控平台用于将获取的危险气体泄漏源位置气体浓度信息，危险气体泄漏源位置振动信息以及危险气体泄漏源位置温度信息分别与相应的阈值进行比对，当危险气体泄漏源位置气体浓度信息，危险气体泄漏源位置振动信息以及危险气体泄漏源位置温度信息任一信息超阈值时，发出超阈值报警，并在灾害预警事故指挥管控平台显示危险气体泄漏源位置信息；同时显示所述超阈值报警的危险气体泄漏源位置信息所对应预设范围内的操作人员位置定位信息，并向预设范围内的操作人员发出预警信息。

2.根据权利要求1所述的危险气体泄漏源快速远距离定位及应急保障系统，其特征在于，

监控网络采用ZigBee通信、或蓝牙通信、或无线宽带通信、或Z-Wave通信、或超宽带通信、或近场通信通信。

3.根据权利要求1所述的危险气体泄漏源快速远距离定位及应急保障系统，其特征在于，

监控网络用于实现灾害预警事故指挥管控平台与各个监测点之间，监测点与监测点之间的多链路选择性通信连接；监控网络采用IEEE802.11s WiFi通信,WiMAX模式通信，兼容4G无线通信系统；

通过网状的形式连接各个点，灾害预警事故指挥管控平台与各个监测点之间，监测点与监测点之间的通信通过动态的路由发现、拓扑维护和多跳的路由转发来实现，实现无线传感器网络的大面积覆盖。

4.根据权利要求1所述的危险气体泄漏源快速远距离定位及应急保障系统，其特征在于，

还包括：基站，多个路由节点以及UPS不间断电源；

基站和路由节点分别配置有UPS不间断电源以及备用供电电池；

每个监测点通过至少四个路由节点与基站通信连接；

每个人员位置定位传感器通过至少四个路由节点与基站通信连接；

路由节点与路由节点之间通信连接，形成网状连接形式，每个路由节点至少与周边四个路由节点通信连接；环绕并靠近基站的路由节点与基站通信连接，远离基站的路由节点通过路由节点之间的通信连接，与基站通信连接。

5.根据权利要求4所述的危险气体泄漏源快速远距离定位及应急保障系统，其特征在于，

灾害预警事故指挥管控平台还用于在预设时长内，持续接收到某个监测点的监测参数超阈值时，

获取当前监测点连接的路由节点向基站发送的多个信号强度信息，基于多个信号强度信息是随机离散的变量，则信号强度信息服从或近似服从正态分布，选取高概率，分布密度比较大的区域，测量基于监测点的路由节点向基站发送信号强度信息x的密度函数f(x)如下公式所示：

其中，u是这n个信号强度信息值的几何平均值，δ是标准差，

经过高斯滤波后，选取范围在[0.15δ+u,3.09δ+u]范围内的信号强度信息值，对信号强度信息值进行几何平均，得到监测点的路由节点在一段时间内的信号强度信息值；根据上面的信号强度信息值的传播损耗模型，估算出监测点的路由节点距离基站的距离，计算出超阈值监测点距离基站的距离。

6.根据权利要求5所述的危险气体泄漏源快速远距离定位及应急保障系统，其特征在于，

灾害预警事故指挥管控平台还用于在预设时长内，持续接收到某个监测点的监测参数超阈值时，获取与所述监测点连接的路由节点A，路由节点B，路由节点C，路由节点F的坐标位置；从路由节点A，路由节点B，路由节点C，路由节点F的坐标位置中任意抽取三个坐标位置，通过三角质心算法可以确定超阈值的监测点坐标信息D1；

监测点坐标信息D1(x1,y1)，D2(x2,y2),D3(x3,y3),D4(x4,y4)，通过每次选取的三个节点的半径之和的倒数，求平均值，

采用如下式：

φ₁＝1/r_a+r_b+r_c

φ₂＝1/r_a+r_b+r_f

φ₃＝1/r_a+r_f+r_c

φ₄＝1/r_f+r_b+r_c

得到监测点坐标信息D1(x，y)为，

7.根据权利要求4所述的危险气体泄漏源快速远距离定位及应急保障系统，其特征在于，

灾害预警事故指挥管控平台每经过一预设时长通过监控网络获取各个监测点的数据信息；接收到某个监测点的监测参数超阈值时，启动实时采集所述监测点数据进程，将获取所述监测点的数据信息存储应急存储器中；标识接收的所述监测点的数据信息；还将接收的所述监测点数据形成数据发展趋势图，实时进行阈值比较。

8.根据权利要求7所述的危险气体泄漏源快速远距离定位及应急保障系统，其特征在于，

灾害预警事故指挥管控平台还用于查找当前应急数据传输通道标识是否为零；

标识为零则表示当前应急数据传输通道空闲，标识为一则表示当前应急数据传输通道占用；

启动标识为零的应急数据传输通道，通过应急数据传输通道获取所述监测点数据。

9.根据权利要求8所述的危险气体泄漏源快速远距离定位及应急保障系统，其特征在于，

灾害预警事故指挥管控平台还用于接收到所述监测点数据后，持续监视当前应急数据传输通道数据传输状态，当持续有载波信号出现，说明当前应急数据传输通道数据传输正常；

灾害预警事故指挥管控平台还对每个应急数据传输通道传输的数据进行标识地址信息以及监测点的地址信息；

灾害预警事故指挥管控平台接收到应急数据后，对接收的应急数据与通道地址信息以及监测点的地址信息进行比对，判断接收的应急数据是否与预设的通道地址信息以及监测点的地址信息相匹配，如匹配对接收的应急数据进行比对显示，并进行位置定位；

当灾害预警事故指挥管控平台监测所述监测点参数未超阈值，维护人员将现场信息恢复正常状态时，将所述监测点占用的当前应急数据传输通道释放，使所述当前应急数据传输通道标识为零。