CN116778408A - 一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台,涉及养化工园区监测技术领域;而本发明包括园区模型构建模块、园区数据采集与融合模块、园区储罐信息采集模块、储罐存储安全分析模块、储罐安全状态筛选模块、储罐危险等级分析模块和预警终端;通过对指定化工园区进行三维建模,进而实时展示指定化工园区的情况;对指定化工园区中各储罐在各采集时间点的安全进行分析,进而对处于危险状态中储罐的危险等级进行分析,并分别进行预警提示,解决了当前技术存在的弊端,实现了化工园区的可视化监测与预警,大大的提高了危险储罐位置定位的准确性和清晰性,同时也保障了化工园区中的安全。
Description
技术领域
本发明涉及化工园区监测技术领域,具体为一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台。
背景技术
化工园区是化工业发展的重要部分,化工园区中生产的产品也与人们日常生活息息相关,化工园区生产中的液态和气态产物大多存在在储罐中,而大多液态或者气态产物具有一定的危险性,在储罐中的危险品具有泄露的风险,因此需要对应化工园区中的储罐安全进行监测和预警分析。
当前技术对化工园区中储罐安全分析主要通过对储罐附近的环境进行分析,当环境存在危险时,以GIS或者列表的方式进行展示,很显然这种预警方式至少还存在以下几个方面的问题:
1、当前技术在预警时通过以GIS或者列表的方式进行展示,并没有对化工园区进行三维建模,进而在三维模型中定位出处于危险状态下的储罐位置,进而无法快速和准确的定位出危险储罐的位置,进而增加后续工作人员处理的时间,另一方面,没有通过三维模型实时展示化工园区的情况,进而无法清晰的了解到化工园区中的运行情况。
2、储罐的腐蚀情况影响着储罐的存储安全,当前技术并没有对储罐外观和内部的腐蚀情况进行分析,进而无法保障储罐存储的安全性,进而无法有效的避免储罐中危险品泄露的风险,另一方面,没有根据化工园区中储罐区域的人员和环境对处于危险状态下储罐的危险等级进行分析,进而无法及时的保障危险品泄漏时人员的安全,也对环境造成一定的影响,并且也无法对不同危险等级的储罐进行针对性的预警。
发明内容
为了解决上述问题;本发明的目的在于提供一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台,包括:园区模型构建模块,用于构建指定化工园区对应的三维模型;
园区数据采集与融合模块,用于采集指定化工园区在各采集时间点对应的各图片,进而根据指定化工园区对应的三维模型,得到指定化工园区在各采集时间点的实时模型,并记为指定化工园区在各采集时间点对应的目标模型;
园区储罐信息采集模块,用于获取指定化工园区中各储罐对应的位置,并对各储罐进行编号,进而采集各储罐在各采集时间点对应的基本信息和环境信息;
储罐存储安全分析模块,用于根据各储罐在各采集时间点对应的基本信息和环境信息,分析各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数;
储罐安全状态筛选模块,用于判断各储罐在各采集时间点对应的存储状态,进而筛选出各采集时间点对应的各监测储罐;
储罐危险等级分析模块,用于根据各储罐在各采集时间点对应的环境信息,分析各采集时间点中各监测储罐对应的危险等级;
预警终端,用于根据各采集时间点中各监测储罐对应的危险等级,分别对各采集时间点的各监测储罐进行预警提示。
可选地,所述构建指定化工园区对应的三维模型,具体构建过程如下:通过倾斜摄影技术采集指定化工园区对应的图像集合,并通过GIS获取指定化工园区对应的地理数据,进而根据指定化工园区对应的图像集合和地理数据构建指定化工园区对应的三维模型。
可选地,所述各储罐在各采集时间点对应的基本信息包括存储产品类型、产品浓度和压力;
各储罐在各采集时间点对应的环境信息包括各监测点对应的温度、各监测点对应的湿度、各监测点中各气体对应的浓度和各监测点对应的土壤pH值。
可选地,所述分析各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数,具体分析过程如下:
根据各储罐在各采集时间点对应各监测点的湿度和土壤pH值,分析得到各储罐对应的外观腐蚀影响因子,并记为,i表示各储罐对应的编号,/>;
基于指定化工园区在各采集时间点对应的目标模型,分析得到各储罐在各采集时间点对应的外观安全评估系数,记为;
根据各储罐在各采集时间点对应的基本信息,分析得到各储罐在各采集时间点对应的内部安全评估系数,记为;
通过计算公式,得到各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数/>,其中/>、/>分别为设定的外观安全评估系数、内部安全评估系数对应的权重因子。
可选地,所述分析得到各储罐在各采集时间点对应的外观安全评估系数,具体分析过程如下:
从指定化工园区在各采集时间点对应的目标模型中提取各储罐在各采集时间点对应各生锈区域的面积、各生锈区域的高度和各生锈区域的生锈厚度,分别记为、和/>,t表示各采集时间点对应的编号,/>,j表示各生锈区域对应的编号,;
通过计算公式,得到各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数/>,/>、/>分别为设定的第i个储罐对应的许可生锈区域面积、许可生锈区域的生锈厚度,/>为第i个储罐对应的高度,/>、/>、分别为设定的储罐生锈面积、生锈高度、生锈厚度对应的权重因子。
可选地,所述分析得到各储罐在各采集时间点对应的内部安全评估系数,具体分析过程如下:
各储罐在各采集时间点对应的存储产品类型与各设定的各产品类型对应的腐蚀危险系数进行对比,得到各储罐在各采集时间点对应的腐蚀危险系数,并记为;
通过计算公式,得到各储罐在各采集时间点对应的内部安全评估系数/>,其中/>、/>分别为设定的第i个储罐中产品参考浓度、参考压力,/>、/>第i个储罐在第t个采集时间点对应的产品浓度、压力,/>、/>、/>分别为设定的产品浓度、压力、腐蚀危险系数对应的权重因子。
可选地,所述判断各储罐在各采集时间点对应的存储状态,进而筛选出各采集时间点对应的各监测储罐,具体判断与筛选过程如下:
将各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数与设定的标准存储安全评估系数进行对比,若某储罐在某采集时间点的存储安全评估系数大于或者等于标准存储安全评估系数,则判定该储罐在该采集时间点的存储状态处于安全状态,反之则判定该储罐在该采集时间点的存储状态处于危险状态,由此得到各储罐在各采集时间点对应的存储状态;
基于各储罐在各采集时间点对应的存储状态,得到各采集时间点中处于危险状态的各储罐,并将其作为各采集时间点对应的各监测储罐。
可选地,所述分析各采集时间点中各监测储罐对应的危险等级,具体分析过程如下:
基于指定化工园区在各采集时间点的实时模型,分析得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的人员安全评估系数,记为,u表示各监测储罐对应的编号/>;
根据各储罐在各采集时间点对应各监测点的温度和各监测点中各气体对应的浓度,分析得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的环境安全评估系数,记为;
通过计算公式,得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的安全评估系数/>,/>、/>分别为设定的人员安全评估系数、环境安全评估系数对应的权重因子,e表示自然常数;
将各采集时间点中各监测储罐对应区域的安全评估系数与设定的各危险等级对应的安全评估系数区间进行对比,得到各采集时间点中各监测储罐对应的危险等级。
可选地,所述分析得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的人员安全评估系数,具体分析过程如下:
从指定化工园区在各采集时间点的实时模型中提取各采集时间点中各监测储罐区域内各人员的位置,进而得到各采集时间点中各监测储罐区域内各人员与对应监测储罐之间的距离,并记为各采集时间点中各监测储罐区域内各人员距离,记为,f表示各人员对应的编号,/>;
通过计算公式,得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的人员安全评估系数/>,/>表示第t采集时间点中第u个监测储罐区域内人员数量,G为设定的监测储罐区域内参考人员数量,r表示储罐区域对应的半径,/>、/>分别为设定的人员数量、人员距离对应的权重因子。
可选地,所述分析得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的环境安全评估系数,具体分析过程如下:
提取各采集时间点中各监测储罐对应各监测点的温度和各气体的浓度,并将各采集时间点中各监测储罐对应各监测点的各气体与设定的有害气体集合进行对比,统计各采集时间点中各监测储罐对应各监测点的有害气体数量,记为,a表示各监测点对应的编号,/>;
通过计算公式,得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的环境安全评估系数/>,/>表示第t个采集时间点中第u个监测储罐对应第a个监测点的温度,/>表示第t个采集时间点中第u个监测储罐对应第a个监测点的第b个有害气体浓度,T、Y分别为设定的参考温度、许可有害气体数量,/>为设定的许可第b个有害气体浓度,b表示各有害气体对应的编号,/>,/>、/>、/>分别为设定的温度、有害气体数量、有害气体浓度对应的权重因子。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1、本发明提供的一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台,通过对指定化工园区进行三维建模,进而实时展示指定化工园区的情况;对指定化工园区中各储罐在各采集时间点的安全进行分析,进而对处于危险状态中储罐的危险等级进行分析,并分别进行预警提示,解决了当前技术存在的弊端,实现了化工园区的可视化监测与预警,大大的提高了危险储罐位置定位的准确性和清晰性,同时也保障了化工园区中的安全。
2、本发明在园区数据采集与融合模块中通过实时采集指定化工园区中的图片,进而实现了三维模型的实时更新,大大的提高了三维模型的真实性,同时也更加清晰的了解了化工园区中的运行情况。
3、本发明在储罐存储安全分析模块中通过对指定化工园区中各储罐在各采集时间点的外观安全和内部安全进行多维度的分析,大大的保障了储罐安全分析结果的可靠性,保障了储罐存储的安全。
4、本发明在储罐危险等级分析模块中通过对各采集时间点中各监测储罐区域的人员和环境进行分析,进而分析各监测储罐的危险等级,及时的保障危险品泄漏时人员的安全,有效的减少了后续对储罐处理的时间,进而也减少了对环境影响和破坏,并且也为后续对不同危险等级的储罐进行针对性的预警提供了数据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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为本发明系统模块结构连接示意图。
实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示,一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台,包括:园区模型构建模块、园区数据采集与融合模块、园区储罐信息采集模块、储罐存储安全分析模块、储罐安全状态筛选模块、储罐危险等级分析模块和预警终端。
所述园区数据采集与融合模块分别与园区模型构建模块、储罐存储安全分析模块、储罐危险等级分析模块连接,所述园区储罐信息采集模块分别与储罐存储安全分析模块和储罐危险等级分析模块连接,所述储罐安全状态筛选模块分别与储罐存储安全分析模块和储罐危险等级分析模块连接,所述储罐危险等级分析模块还与预警终端连接。
园区模型构建模块,用于构建指定化工园区对应的三维模型;
在一个具体的实施例中,构建指定化工园区对应的三维模型,具体构建过程如下:通过倾斜摄影技术采集指定化工园区对应的图像集合,并通过GIS获取指定化工园区对应的地理数据,进而根据指定化工园区对应的图像集合和地理数据构建指定化工园区对应的三维模型。
园区数据采集与融合模块,用于采集指定化工园区在各采集时间点对应的各图片,进而根据指定化工园区对应的三维模型,得到指定化工园区在各采集时间点的实时模型,并记为指定化工园区在各采集时间点对应的目标模型;
上述中,在指定化工园区中布设各监控点,进而在各监控点安装摄像头,通过各监控点摄像头采集指定化工园区在各采集时间点对应的各图片。
本发明在园区数据采集与融合模块中通过实时采集指定化工园区中的图片,进而实现了三维模型的实时更新,大大的提高了三维模型的真实性,同时也更加清晰的了解了化工园区中的运行情况。
园区储罐信息采集模块,用于获取指定化工园区中各储罐对应的位置,并对各储罐进行编号,进而采集各储罐在各采集时间点对应的基本信息和环境信息;
在一个具体的实施例中,各储罐在各采集时间点对应的基本信息包括存储产品类型、各产品浓度和压力;
各储罐在各采集时间点对应的环境信息包括各监测点对应的温度、各监测点对应的湿度、各监测点中各气体对应的浓度和各监测点对应的土壤pH值。
上述中,采集各储罐在各采集时间点对应的基本信息和环境信息,具体采集过程如下:从储罐管理中心获取各储罐在各采集时间点对应的存储产品类型和产品浓度;在各储罐底部安装压力传感器,进而通过压力传感器采集各储罐在各采集时间点对应的压力。
以各储罐对应的位置为圆心,以预定义的距离为半径作圆,则各圆内区域为对应储罐的影响区域,以此方式得到各储罐对应的影响区域,并作为各储罐的区域,进而在各储罐的区域中按照预设间隔布设各监测点;
通过温度传感器对各储罐在各采集时间点对应各监测点的温度进行采集;通过湿度传感器对各储罐在各采集时间点对应各监测点的湿度进行采集;通过pH值检测仪对各储罐在各采集时间点对应各监测点的土壤pH值进行采集;通过气体传感器对各储罐在各采集时间点对应各监测点中各气体对应的浓度进行采集。
储罐存储安全分析模块,用于根据各储罐在各采集时间点对应的基本信息和环境信息,分析各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数;
在一个具体的实施例中,分析各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数,具体分析过程如下:
根据各储罐在各采集时间点对应各监测点的湿度和土壤pH值,分析得到各储罐对应的外观腐蚀影响因子,并记为,i表示各储罐对应的编号,/>;
上述中,分析得到各储罐对应的外观腐蚀影响因子,具体分析过程如下:
将各储罐在各采集时间点对应各监测点的湿度和土壤pH值代入计算公式中,得到各储罐对应的外观腐蚀影响因子/>,/>、/>分别表示第i个储罐在第t个采集时间点对应第/>个监测点的湿度、土壤pH值,/>、/>分别为设定的空气许可湿度、标准土壤pH值,为设定的许可土壤pH差值,/>、/>分别为设定的湿度、土壤pH值对应的权值因子,/>为设定的外观腐蚀影响因子对应的修正因子,a表示各监测点对应的编号,/>。
基于指定化工园区在各采集时间点对应的目标模型,分析得到各储罐在各采集时间点对应的外观安全评估系数,记为;
根据各储罐在各采集时间点对应的基本信息,分析得到各储罐在各采集时间点对应的内部安全评估系数,记为;
通过计算公式,得到各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数/>,其中/>、/>分别为设定的外观安全评估系数、内部安全评估系数对应的权重因子。
在另一个具体的实施例中,分析得到各储罐在各采集时间点对应的外观安全评估系数,具体分析过程如下:
从指定化工园区在各采集时间点对应的目标模型中提取各储罐在各采集时间点对应各生锈区域的面积、各生锈区域的高度和各生锈区域的生锈厚度,分别记为、和/>,t表示各采集时间点对应的编号,/>,j表示各生锈区域对应的编号,;
通过计算公式,得到各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数/>,/>、/>分别为设定的第i个储罐对应的许可生锈区域面积、许可生锈区域的生锈厚度,/>为第i个储罐对应的高度,/>、/>、分别为设定的储罐生锈面积、生锈高度、生锈厚度对应的权重因子。
在又一个具体的实施例中,分析得到各储罐在各采集时间点对应的内部安全评估系数,具体分析过程如下:
各储罐在各采集时间点对应的存储产品类型与各设定的各产品类型对应的腐蚀危险系数进行对比,得到各储罐在各采集时间点对应的腐蚀危险系数,并记为;
通过计算公式,得到各储罐在各采集时间点对应的内部安全评估系数/>,其中/>、/>分别为设定的第i个储罐中产品参考浓度、参考压力,/>、/>第i个储罐在第t个采集时间点对应的产品浓度、压力,/>、/>、/>分别为设定的产品浓度、压力、腐蚀危险系数对应的权重因子。
本发明在储罐存储安全分析模块中通过对指定化工园区中各储罐在各采集时间点的外观安全和内部安全进行多维度的分析,大大的保障了储罐安全分析结果的可靠性,保障了储罐存储的安全。
储罐安全状态筛选模块,用于判断各储罐在各采集时间点对应的存储状态,进而筛选出各采集时间点对应的各监测储罐;
在一个具体的实施例中,判断各储罐在各采集时间点对应的存储状态,进而筛选出各采集时间点对应的各监测储罐,具体判断与筛选过程如下:
将各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数与设定的标准存储安全评估系数进行对比,若某储罐在某采集时间点的存储安全评估系数大于或者等于标准存储安全评估系数,则判定该储罐在该采集时间点的存储状态处于安全状态,反之则判定该储罐在该采集时间点的存储状态处于危险状态,由此得到各储罐在各采集时间点对应的存储状态;
基于各储罐在各采集时间点对应的存储状态,得到各采集时间点中处于危险状态的各储罐,并将其作为各采集时间点对应的各监测储罐。
储罐危险等级分析模块,用于根据各储罐在各采集时间点对应的环境信息,分析各采集时间点中各监测储罐对应的危险等级;
在一个具体的实施例中,分析各采集时间点中各监测储罐对应的危险等级,具体分析过程如下:
基于指定化工园区在各采集时间点的实时模型,分析得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的人员安全评估系数,记为,u表示各监测储罐对应的编号/>;
根据各储罐在各采集时间点对应各监测点的温度和各监测点中各气体对应的浓度,分析得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的环境安全评估系数,记为;
通过计算公式,得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的安全评估系数/>,/>、/>分别为设定的人员安全评估系数、环境安全评估系数对应的权重因子,e表示自然常数;
将各采集时间点中各监测储罐对应区域的安全评估系数与设定的各危险等级对应的安全评估系数区间进行对比,得到各采集时间点中各监测储罐对应的危险等级。
在另一个具体的实施例中,分析得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的人员安全评估系数,具体分析过程如下:
从指定化工园区在各采集时间点的实时模型中提取各采集时间点中各监测储罐区域内各人员的位置,进而得到各采集时间点中各监测储罐区域内各人员与对应监测储罐之间的距离,并记为各采集时间点中各监测储罐区域内各人员距离,记为,f表示各人员对应的编号,/>;
通过计算公式,得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的人员安全评估系数/>,/>表示第t采集时间点中第u个监测储罐区域内人员数量,G为设定的监测储罐区域内参考人员数量,r表示储罐区域对应的半径,/>、/>分别为设定的人员数量、人员距离对应的权重因子。
在又一个具体的实施例中,分析得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的环境安全评估系数,具体分析过程如下:
提取各采集时间点中各监测储罐对应各监测点的温度和各气体的浓度,并将各采集时间点中各监测储罐对应各监测点的各气体与设定的有害气体集合进行对比,统计各采集时间点中各监测储罐对应各监测点的有害气体数量,记为,a表示各监测点对应的编号,/>;
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本发明在储罐危险等级分析模块中通过对各采集时间点中各监测储罐区域的人员和环境进行分析,进而分析各监测储罐的危险等级,及时的保障危险品泄漏时人员的安全,有效的减少了后续对储罐处理的时间,进而也减少了对环境影响和破坏,并且也为后续对不同危险等级的储罐进行针对性的预警提供了数据。
预警终端,用于根据各采集时间点中各监测储罐对应的危险等级,分别对各采集时间点的各监测储罐进行预警提示。
需要说明的是,不同危险等级的预警提示声音不同,当各采集时间点的各监测储罐进行预警提示时,同时获取各采集时间点中各监测储罐对应的位置,并在指定化工园区在各采集时间点对应的目标模型中定位和显现出各采集时间点钟各监测储罐对应的位置。
本发明实施例通过对指定化工园区进行三维建模,进而实时展示指定化工园区的情况;对指定化工园区中各储罐在各采集时间点的安全进行分析,进而对处于危险状态中储罐的危险等级进行分析,并分别进行预警提示,解决了当前技术存在的弊端,实现了化工园区的可视化监测与预警,大大的提高了危险储罐位置定位的准确性和清晰性,同时也保障了化工园区中的安全。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台,其特征在于,包括:
园区模型构建模块,用于构建指定化工园区对应的三维模型;
园区数据采集与融合模块,用于采集指定化工园区在各采集时间点对应的各图片,进而根据指定化工园区对应的三维模型,得到指定化工园区在各采集时间点的实时模型,并记为指定化工园区在各采集时间点对应的目标模型;
园区储罐信息采集模块,用于获取指定化工园区中各储罐对应的位置,并对各储罐进行编号,进而采集各储罐在各采集时间点对应的基本信息和环境信息;
储罐存储安全分析模块,用于根据各储罐在各采集时间点对应的基本信息和环境信息,分析各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数;
储罐安全状态筛选模块,用于判断各储罐在各采集时间点对应的存储状态,进而筛选出各采集时间点对应的各监测储罐;
储罐危险等级分析模块,用于根据各储罐在各采集时间点对应的环境信息,分析各采集时间点中各监测储罐对应的危险等级;
预警终端,用于根据各采集时间点中各监测储罐对应的危险等级,分别对各采集时间点的各监测储罐进行预警提示。
2.如权利要求1所述的一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台,其特征在于,所述构建指定化工园区对应的三维模型,具体构建过程如下:通过倾斜摄影技术采集指定化工园区对应的图像集合,并通过GIS获取指定化工园区对应的地理数据,进而根据指定化工园区对应的图像集合和地理数据构建指定化工园区对应的三维模型。
3.如权利要求1所述的一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台,其特征在于,所述各储罐在各采集时间点对应的基本信息包括存储产品类型、产品浓度和压力;
各储罐在各采集时间点对应的环境信息包括各监测点对应的温度、各监测点对应的湿度、各监测点中各气体对应的浓度和各监测点对应的土壤pH值。
4.如权利要求3所述的一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台,其特征在于,所述分析各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数,具体分析过程如下:
根据各储罐在各采集时间点对应各监测点的湿度和土壤pH值,分析得到各储罐对应的外观腐蚀影响因子,并记为,i表示各储罐对应的编号,/>;
基于指定化工园区在各采集时间点对应的目标模型,分析得到各储罐在各采集时间点对应的外观安全评估系数,记为;
根据各储罐在各采集时间点对应的基本信息,分析得到各储罐在各采集时间点对应的内部安全评估系数,记为;
通过计算公式,得到各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数/>,其中/>、/>分别为设定的外观安全评估系数、内部安全评估系数对应的权重因子。
5.如权利要求4所述的一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台,其特征在于,所述分析得到各储罐在各采集时间点对应的外观安全评估系数,具体分析过程如下:
从指定化工园区在各采集时间点对应的目标模型中提取各储罐在各采集时间点对应各生锈区域的面积、各生锈区域的高度和各生锈区域的生锈厚度,分别记为、/>和,t表示各采集时间点对应的编号,/>,j表示各生锈区域对应的编号,;
通过计算公式,得到各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数/>,/>、/>分别为设定的第i个储罐对应的许可生锈区域面积、许可生锈区域的生锈厚度,/>为第i个储罐对应的高度,/>、/>、分别为设定的储罐生锈面积、生锈高度、生锈厚度对应的权重因子。
6.如权利要求4所述的一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台,其特征在于,所述分析得到各储罐在各采集时间点对应的内部安全评估系数,具体分析过程如下:
各储罐在各采集时间点对应的存储产品类型与各设定的各产品类型对应的腐蚀危险系数进行对比,得到各储罐在各采集时间点对应的腐蚀危险系数,并记为;
通过计算公式,得到各储罐在各采集时间点对应的内部安全评估系数/>,其中/>、/>分别为设定的第i个储罐中产品参考浓度、参考压力,/>、/>第i个储罐在第t个采集时间点对应的产品浓度、压力,/>、/>、/>分别为设定的产品浓度、压力、腐蚀危险系数对应的权重因子。
7.如权利要求1所述的一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台,其特征在于,所述判断各储罐在各采集时间点对应的存储状态,进而筛选出各采集时间点对应的各监测储罐,具体判断与筛选过程如下:
将各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数与设定的标准存储安全评估系数进行对比,若某储罐在某采集时间点的存储安全评估系数大于或者等于标准存储安全评估系数,则判定该储罐在该采集时间点的存储状态处于安全状态,反之则判定该储罐在该采集时间点的存储状态处于危险状态,由此得到各储罐在各采集时间点对应的存储状态;
基于各储罐在各采集时间点对应的存储状态,得到各采集时间点中处于危险状态的各储罐,并将其作为各采集时间点对应的各监测储罐。
8.如权利要求5所述的一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台,其特征在于,所述分析各采集时间点中各监测储罐对应的危险等级,具体分析过程如下:
基于指定化工园区在各采集时间点的实时模型,分析得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的人员安全评估系数,记为,u表示各监测储罐对应的编号/>;
根据各储罐在各采集时间点对应各监测点的温度和各监测点中各气体对应的浓度,分析得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的环境安全评估系数,记为;
通过计算公式,得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的安全评估系数/>,/>、/>分别为设定的人员安全评估系数、环境安全评估系数对应的权重因子,e表示自然常数;
将各采集时间点中各监测储罐对应区域的安全评估系数与设定的各危险等级对应的安全评估系数区间进行对比,得到各采集时间点中各监测储罐对应的危险等级。
9.如权利要求8所述的一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台,其特征在于,所述分析得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的人员安全评估系数,具体分析过程如下:
从指定化工园区在各采集时间点的实时模型中提取各采集时间点中各监测储罐区域内各人员的位置,进而得到各采集时间点中各监测储罐区域内各人员与对应监测储罐之间的距离,并记为各采集时间点中各监测储罐区域内各人员距离,记为,f表示各人员对应的编号,/>;
通过计算公式,得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的人员安全评估系数/>,/>表示第t采集时间点中第u个监测储罐区域内人员数量,G为设定的监测储罐区域内参考人员数量,r表示储罐区域对应的半径,/>、/>分别为设定的人员数量、人员距离对应的权重因子。
10.如权利要求8所述的一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台,其特征在于,所述分析得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的环境安全评估系数,具体分析过程如下:
提取各采集时间点中各监测储罐对应各监测点的温度和各气体的浓度,并将各采集时间点中各监测储罐对应各监测点的各气体与设定的有害气体集合进行对比,统计各采集时间点中各监测储罐对应各监测点的有害气体数量,记为,a表示各监测点对应的编号,;
通过计算公式,得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的环境安全评估系数/>,/>表示第t个采集时间点中第u个监测储罐对应第a个监测点的温度,/>表示第t个采集时间点中第u个监测储罐对应第a个监测点的第b个有害气体浓度,T、Y分别为设定的参考温度、许可有害气体数量,/>为设定的许可第b个有害气体浓度,b表示各有害气体对应的编号,/>,/>、/>、/>分别为设定的温度、有害气体数量、有害气体浓度对应的权重因子。
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CN202310588839.0A CN116778408A (zh) | 2023-05-19 | 2023-05-19 | 一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台 |
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CN117455243A (zh) * | 2023-12-07 | 2024-01-26 | 徐州紫聚石化设备有限公司 | 一种基于化工尾气存储罐的气体泄漏检测系统 |
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2023
- 2023-05-19 CN CN202310588839.0A patent/CN116778408A/zh active Pending
Cited By (2)
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CN117455243A (zh) * | 2023-12-07 | 2024-01-26 | 徐州紫聚石化设备有限公司 | 一种基于化工尾气存储罐的气体泄漏检测系统 |
CN117455243B (zh) * | 2023-12-07 | 2024-03-12 | 徐州紫聚石化设备有限公司 | 一种基于化工尾气存储罐的气体泄漏检测系统 |
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