CN115524067A - VOCs无组织泄漏报警溯源方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents

VOCs无组织泄漏报警溯源方法、装置、电子设备及介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及泄漏溯源技术领域，尤其是涉及VOCs无组织泄漏报警溯源方法、装置、电子设备及介质，该方法包括获取发生联合报警的监测点；对所述监测点进行单点溯源，获得所述监测点的潜在泄漏区域中每个泄漏源的泄漏概率；基于监测点的VOCs泄漏浓度确定监测点的权重；根据监测点的权重对泄漏概率进行修正；根据修正后的泄漏概率确定发生VOCs泄漏的泄漏源，本申请可以准确地对发生联合报警的监测点进行泄漏溯源。

Description

VOCs无组织泄漏报警溯源方法、装置、电子设备及介质
技术领域
本申请涉及泄漏溯源技术领域，尤其是涉及VOCs无组织泄漏报警溯源方法、装置、电子设备及介质。
背景技术
化工园区的挥发性有机物（VOCs）的无组织泄漏会导致物料损失、环境污染，甚至巨大的伤亡破坏事故。相关技术中，分布式监测布置在园区内部可以实现对VOCs无组织泄漏的实时在线监测，具有较高的空间和时间分辨率，也是目前VOCs监测技术的发展热点。
由于无组织泄漏扩散的方向受局部风场变化的影响而具有不确定性，在某泄漏源发生泄漏后并非只有一个监测点发生报警，也可能会引起其附近多个监测点报警，但是在相关技术中，分布式在线监测系统的溯源方法一般都是针对某个单一监测点报警后开展溯源的，不适用于多个监测点联合报警的情况，因此需要一种方法来对多个监测点联合报警的情况进行泄漏点溯源。
发明内容
为了准确地对发生联合报警的监测点进行泄漏溯源，本申请提出了VOCs无组织泄漏报警溯源方法、装置、电子设备及介质。
在本申请的第一方面，提出了VOCs无组织泄漏报警溯源方法，该方法包括：获取发生联合报警的监测点；对所述监测点进行单点溯源，获得所述监测点的潜在泄漏区域中每个泄漏源的泄漏概率；基于所述监测点的VOCs泄漏浓度确定所述监测点的权重；根据所述监测点的权重对所述泄漏概率进行修正；根据修正后的泄漏概率确定发生VOCs泄漏的泄漏源。
通过采用上述技术方案，首先对获取到的发生联合报警到每个监测点分别进行单点溯源，确定出每个监测点的潜在泄漏区域以及其在潜在泄漏区域中每个泄漏源的泄漏概率，然后根据监测点的监测的VOCs泄漏浓度确定出该监测点的权重，基于监测点的权重对泄漏源的泄漏概率进行修正，使反演得到的泄漏概率更加准确，根据修正后的泄漏概率来得出本次VOCs无组织泄漏事件中的泄漏源。
进一步的，对所述监测点进行单点溯源，获得所述监测点的潜在泄漏区域中每个泄漏源的泄漏概率，包括：获取所述监测点的风场数据，并根据所述风场数据和预设的监测分布方案确定所述监测点的潜在泄漏区域；基于距离和组分原则确定所述监测点的潜在泄漏区域中每个泄漏源的泄漏概率。
在进一步的，基于所述监测点的VOCs泄漏浓度确定所述监测点的权重，包括：获取园区中每个监测点发生泄漏时浓度超标区间的最大浓度值；将所述监测点的最大浓度值同所有监测点的最大浓度值之和的比值作为所述监测点的权重。
更进一步的，根据所述监测点的权重对所述泄漏概率进行修正，包括：获取覆盖泄漏源的潜在泄漏区域；将所述潜在泄漏区域对应的监测点的权重与所述监测点对应于所述泄漏源的泄漏概率相乘。
更进一步的，根据修正后的泄漏概率确定发生VOCs泄漏的泄漏源，包括：获取覆盖泄漏源的每个潜在泄漏区域对应的监测点；将每个对应的监测点相对于所述泄漏源的修正后的泄漏概率相加，得到所述泄漏源的概率值；将最大概率值对应的泄漏源或超出预设概率值的概率值对应的泄漏源作为发生VOCs泄漏的泄漏源。
在本申请的第二方面，提出了一种VOCs无组织泄漏报警溯源装置，包括：获取模块，用于获取发生联合报警的监测点；单点溯源模块，用于对所述监测点进行单点溯源，获得所述监测点的潜在泄漏区域中每个泄漏源的泄漏概率；第一确定模块，用于基于所述监测点的VOCs泄漏浓度确定所述监测点的权重；修正模块，用于根据所述监测点的权重对所述泄漏概率进行修正；第二确定模块，用于根据修正后的泄漏概率确定发生VOCs泄漏的泄漏源。
通过本申请的VOCs无组织泄漏报警溯源装置，首先对获取到的发生联合报警到每个监测点分别进行单点溯源，确定出每个监测点的潜在泄漏区域以及其在潜在泄漏区域中每个泄漏源的泄漏概率，然后根据监测点的监测的VOCs泄漏浓度确定出该监测点的权重，基于监测点的权重对泄漏源的泄漏概率进行修正，使反演得到的泄漏概率更加准确，根据修正后的泄漏概率来得出本次VOCs无组织泄漏事件中的泄漏源。
进一步的，所述单点溯源模块具体用于：获取所述监测点的风场数据，并根据所述风场数据和预设的监测分布方案确定所述监测点的潜在泄漏区域；基于距离和组分原则确定所述监测点的潜在泄漏区域中每个泄漏源的泄漏概率。
在进一步的，所述修正模块具体用于：获取覆盖泄漏源的潜在泄漏区域；将所述潜在泄漏区域对应的监测点的权重与所述监测点对应于所述泄漏源的泄漏概率相乘。
在本申请的第三方面，提出了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面中任一项所述的方法。
在本申请的第四方面，还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如第一方面中任一项所述的方法。
附图说明
结合附图并参考以下详细说明，本申请各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
图1示出了本申请实施例的一种电子设备的结构图。
图2示出了本申请实施例中VOCs无组织泄漏溯源方法的流程图。
图3示出了本申请实施例中VOCs无组织泄漏溯源装置的原理框图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
化工园区的挥发性有机物（VOCs）的无组织泄漏会导致物料损失、环境污染，甚至巨大的伤亡破坏事故。相关技术中，分布式监测布置在园区内部可以实现对VOCs无组织泄漏的实时在线监测，具有较高的空间和时间分辨率，也是目前VOCs监测技术的发展热点。
由于无组织泄漏扩散的方向受局部风场变化的影响而具有不确定性，在某泄漏源发生泄漏后并非只有一个监测点发生报警，也可能会引起其附近多个监测点报警，但是在相关技术中，分布式在线监测系统的溯源方法一般都是针对某个单一监测点报警后开展溯源的，不适用于多个监测点联合报警的情况，因此需要一种方法来对多个监测点联合报警的情况进行泄漏点溯源。
接下来对本申请实施例所涉及的系统架构进行介绍。需要说明的是，本申请实施例描述的系统架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着网络架构的演变和新业务场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
图1示出了本申请实施例的一种电子设备的结构图。
参见图1，电子设备100包括处理器101和存储器103。其中，处理器101和存储器103相连，如通过总线102相连。可选地，电子设备100还可以包括收发器104。需要说明的是，实际应用中收发器104不限于一个，该电子设备100的结构并不构成对本申请实施例的限定。
处理器101可以是CPU（Central Processing Unit，中央处理器），通用处理器，DSP（Digital Signal Processor，数据信号处理器），ASIC（Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路），FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器101也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。
总线102可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线102可以是PCI（Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准）总线或EISA（ExtendedIndustry Standard Architecture，扩展工业标准结构）总线等。总线102可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图1中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器103可以是ROM（Read Only Memory，只读存储器）或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM（Random Access Memory，随机存取存储器）或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM（Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器）、CD-ROM（Compact DiscRead Only Memory，只读光盘）或其他光盘存储、光碟存储（包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等）、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。
存储器103用于存储执行本申请方案的应用程序代码，并由处理器101来控制执行。处理器101用于执行存储器103中存储的应用程序代码，以实现VOCs无组织泄漏溯源方法。
其中，电子设备包括但不限于：移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA（个人数字助理）、PAD（平板电脑）等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。需要说明的是，图1示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
图2所示为本申请实施例中VOCs无组织泄漏溯源方法的流程图，参照图2，该方法包括：
步骤S201，获取发生联合报警的监测点。
在本申请实施例中，在园区中已预先设定好监测点，在每个监测点均布置有传感器，用于采集周围空气中的VOCs浓度，并将采集到VOCs浓度以浓度时序信号的形式发送至云端。
在一些申请实施例中，获取发生联合报警的监测点是通过以下方式实现的：
获取预设时间内发生报警的第一监测点；若所述第一监测点的数量大于一，则基于预设坐标系，确定出所述第一监测点中坐标距离小于预设距离阈值的第二监测点；判断所述第二监测点之间是否存在未发生报警的第三监测点；若存在，则基于主导风向和所述第二监测点在所述预设坐标系中的坐标向量，判断所述第二监测点是否为联合报警。
获取到预设时间内发生报警的第一监测点后，若第一监测点的数量只有一个，则可以确认该第一监测点为独立报警，若数量大于一，则需要对第一监测点中每两个监测点进行距离判断，距离判断是基于预设的坐标系完成的，计算第一监测点中每两个监测点之间的坐标距离，确定出第一监测点中坐标距离小于预设距离阈值的监测点记为第二监测点，此时的第二监测点可以预判断为联合报警，但是此时准确性不高，需进行进一步的确认，则需判断第二监测点的每两个监测点之间是否存在未发生报警的第三监测点，如果不存在，则可判断为这两个监测点为联合报警，若存在第三监测点，则需根据主导风向和第二监测点在预设坐标系中的坐标向量来判断所述第二监测点是否为联合报警，通过这种方式，可以比较准确的确定出发生报警的监测点是联合报警还是独立报警，从而能够确定出是联合报警的监测点。
步骤S202，对监测点进行单点溯源，获得监测点的潜在泄漏区域中每个泄漏源的泄漏概率。
在本申请实施例中，首先需要对获取到的发生联合报警的监测点分别进行单点溯源，得到每个监测点在园区中对应点潜在泄漏区和其在潜在泄漏区中点区域泄漏概率。
在一些申请实施例中，对监测点进行单点溯源，获得监测点的潜在泄漏区域中每个泄漏源的泄漏概率，包括：获取监测点的风场数据，并根据风场数据和预设的监测分布方案确定监测点的潜在泄漏区域；基于距离和组分原则确定监测点的潜在泄漏区域中每个泄漏源的泄漏概率。
在园区中设置监测点时，预设有监测点的设置方案，即本申请中预设的监测分布方案，在方案中设置有所有监测点在园区中的地理位置，然后根据预设的监测分布方案，结合园区中的建筑设置，可以确定监测点的可监测范围，再结合监测点的风场数据即可得到本申请实施例中的监测点的潜在泄漏区域。
其中，获取监测点的风场数据包括：获取预设时间段内室外区域的大气来流数据；根据预设时间段内室外区域的大气来流数据确定室外区域的大气来流主导风向和大气来流主导风速；根据大气来流主导风向和大气来流主导风速查询预设的风场数据库，从而获取到监测点的风场数据。
进一步的，获取预设事件段内室外区域的大气来流的风向波动角度，以监测点为扇形原点，预设数值为扇形半径，监测点的主导风向为扇形中心线的方向，风向波动角度为扇形圆心角，制作扇形区域，将扇形区域与通过预设的监测分布方案得到的可监测范围的重叠部分作为监测点的潜在泄漏区域。
再进一步的，确定监测点的潜在泄漏区域后，基于距离和组分原则确定监测点的潜在泄漏区域中每个泄漏源的泄漏概率，具体的，针对潜在泄漏区域内的每个泄漏源，根据泄漏源的位置以及监测点的位置，确定泄漏源的基于距离的概率，根据泄漏时间段内VOCs泄漏成分在潜在泄漏区域中泄漏源的浓度信息，确定泄漏源的基于成分的概率，根据泄漏源的基于距离的概率以及基于成分的概率，确定泄漏源的泄漏概率。
步骤S203，基于监测点的VOCs泄漏浓度确定监测点的权重。
在一些申请实施例中，基于监测点的VOCs泄漏浓度确定监测点的权重，包括：获取园区中每个监测点发生泄漏时浓度超标区间的最大浓度值；将发生联合报警的监测点的最大浓度值同所有监测点的最大浓度值之和的比值作为所述发生联合报警的监测点的权重。
在云端接收有园区中所有监测点的浓度时序信号，根据浓度时序信号确定出所有监测点在发出报警时段的VOCs泄漏浓度超标区间，从而确定出每个监测点发生泄漏时浓度超标区间的最大浓度值，将本次联合报警事件中的监测点的最大浓度值同所有监测点的最大浓度值之和的比值作为发生联合报警的监测点的权重。
步骤S204，根据监测点的权重对泄漏概率进行修正。
具体的，获取覆盖泄漏源的潜在泄漏区域；将潜在泄漏区域对应的监测点的权重与该监测点对应于泄漏源的泄漏概率相乘完成对监测点对应于泄漏源的泄漏概率的修正。
首先确定出本次发生联合报警事件中，涉及的监测点的潜在泄漏区域都覆盖到了哪些泄漏源，然后分别得出每个泄漏源在此次联合报警事件中都处于哪些潜在泄漏区域的共同区域中。确定出潜在泄漏区域对应的监测点，将确定出的监测点对应于泄漏源的泄漏概率与该监测点的权重相乘得到修正后的泄漏概率。
步骤S205，根据修正后的泄漏概率确定发生VOCs泄漏的泄漏源。
具体的，因一个泄漏源可能同时存在于多个监测点的潜在泄漏区域中，故在对本次泄漏事件中涉及到的泄漏源进行泄漏概率的修正后，根据修正后的泄漏概率确定发生VOCs泄漏的泄漏源，包括：获取覆盖泄漏源的每个潜在泄漏区域对应的监测点；将每个对应的监测点相对于所述泄漏源的修正后的泄漏概率相加，得到所述泄漏源的概率值；将最大概率值对应的泄漏源或超出预设概率值的概率值对应的泄漏源作为发生VOCs泄漏的泄漏源。
在一个示例中，针对于泄漏源A，得到在此次联合报警事件中覆盖到泄漏源A的潜在泄漏区域有三个，分别确定出这三个潜在泄漏区域对应的监测点a、b和c，将监测点a对应于泄漏源A的泄漏概率和监测点a的权重相乘，同理，分别将监测点b和监测点c对应于泄漏源A的泄漏概率和本监测点的权重相乘，完成对泄漏源A的泄漏概率的修正，然后将三个修正后的泄漏概率相加得到泄漏源A在此次泄漏事件中的概率值。通过上述过程，得到此次泄漏事件中涉及到的所有泄漏源的概率值，将最大概率值对应的泄漏源或超出预设概率值的概率值对应的泄漏源作为发生VOCs泄漏的泄漏源。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本公开并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本公开，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本公开所必须的。
以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本公开所述方案进行进一步说明。
图3所示为本申请实施例中VOCs无组织泄漏溯源装置的原理框图，如图3所示，该装置包括：
获取模块301，用于获取发生联合报警的监测点。
单点溯源模块302，用于对监测点进行单点溯源，获得监测点的潜在泄漏区域中每个泄漏源的泄漏概率。
第一确定模块303，用于基于监测点的VOCs泄漏浓度确定监测点的权重。
修正模块304，用于根据监测点的权重对泄漏概率进行修正。
第二确定模块305，用于根据修正后的泄漏概率确定发生VOCs泄漏的泄漏源。
在一些申请实施例中，单点溯源模块具体用于：获取监测点的风场数据，并根据风场数据和预设的监测分布方案确定监测点的潜在泄漏区域；基于距离和组分原则确定监测点的潜在泄漏区域中每个泄漏源的泄漏概率。
在一些申请实施例中，修正模块具体用于：获取覆盖泄漏源的潜在泄漏区域；将潜在泄漏区域对应的监测点的权重与监测点对应于所述泄漏源的泄漏概率相乘。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行前述方法实施例中相应内容。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种VOCs无组织泄漏报警溯源方法，其特征在于，包括：
获取发生联合报警的监测点；
对所述监测点进行单点溯源，获得所述监测点的潜在泄漏区域中每个泄漏源的泄漏概率；
基于所述监测点的VOCs泄漏浓度确定所述监测点的权重；
根据所述监测点的权重对所述泄漏概率进行修正；
根据修正后的泄漏概率确定发生VOCs泄漏的泄漏源。
2.根据权利要求1所述的VOCs无组织泄漏报警溯源方法，其特征在于，对所述监测点进行单点溯源，获得所述监测点的潜在泄漏区域中每个泄漏源的泄漏概率，包括：
获取所述监测点的风场数据，并根据所述风场数据和预设的监测分布方案确定所述监测点的潜在泄漏区域；
基于距离和组分原则确定所述监测点的潜在泄漏区域中每个泄漏源的泄漏概率。
3.根据权利要求2所述的VOCs无组织泄漏报警溯源方法，其特征在于，基于所述监测点的VOCs泄漏浓度确定所述监测点的权重，包括：
获取园区中每个监测点发生泄漏时浓度超标区间的最大浓度值；
将所述监测点的最大浓度值同所有监测点的最大浓度值之和的比值作为所述监测点的权重。
4.根据权利要求3所述的VOCs无组织泄漏报警溯源方法，其特征在于，根据所述监测点的权重对所述泄漏概率进行修正，包括：
获取覆盖泄漏源的潜在泄漏区域；
将所述潜在泄漏区域对应的监测点的权重与所述监测点对应于所述泄漏源的泄漏概率相乘。
5.根据权利要求4所述的VOCs无组织泄漏报警溯源方法，其特征在于，根据修正后的泄漏概率确定发生VOCs泄漏的泄漏源，包括：
获取覆盖泄漏源的每个潜在泄漏区域对应的监测点；
将每个对应的监测点相对于所述泄漏源的修正后的泄漏概率相加，得到所述泄漏源的概率值；
将最大概率值对应的泄漏源或超出预设概率值的概率值对应的泄漏源作为发生VOCs泄漏的泄漏源。
6.一种VOCs无组织泄漏报警溯源装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取发生联合报警的监测点；
单点溯源模块，用于对所述监测点进行单点溯源，获得所述监测点的潜在泄漏区域中每个泄漏源的泄漏概率；
第一确定模块，用于基于所述监测点的VOCs泄漏浓度确定所述监测点的权重；
修正模块，用于根据所述监测点的权重对所述泄漏概率进行修正；
第二确定模块，用于根据修正后的泄漏概率确定发生VOCs泄漏的泄漏源。
7.根据权利要求6所述的VOCs无组织泄漏报警溯源装置，其特征在于，所述单点溯源模块具体用于：
获取所述监测点的风场数据，并根据所述风场数据和预设的监测分布方案确定所述监测点的潜在泄漏区域；
基于距离和组分原则确定所述监测点的潜在泄漏区域中每个泄漏源的泄漏概率。
8.根据权利要求7所述的VOCs无组织泄漏报警溯源装置，其特征在于，所述修正模块具体用于：
获取覆盖泄漏源的潜在泄漏区域；
将所述潜在泄漏区域对应的监测点的权重与所述监测点对应于所述泄漏源的泄漏概率相乘。
9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1~5中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1~5中任一项所述的方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117390896A (zh) * 2023-12-11 2024-01-12 广东远景信息科技有限公司 基于数据模型的化学泄漏检测构建方法及装置
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