一種實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法，適用于?；沸孤┦鹿实木仍?，包括：采集危化品事故的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行流化處理并發(fā)送至指揮中心；指揮中心對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行逆流化處理，還原現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)；計(jì)算源強(qiáng)泄漏速度；并根據(jù)源強(qiáng)泄漏速度、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)和事故地形數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)的模擬；將態(tài)勢(shì)模擬的結(jié)果采用網(wǎng)格計(jì)算的濃度點(diǎn)進(jìn)行三角剖分差值計(jì)算，按照顏色梯度渲染不同危險(xiǎn)區(qū)域的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)軌跡，預(yù)測(cè)最大事故影響范圍；計(jì)算最大事故影響范圍內(nèi)的人口密度，并據(jù)此評(píng)估出最優(yōu)救援撤離路徑。本發(fā)明克服了靜態(tài)數(shù)據(jù)模型的不足和帶寬資源緊張?jiān)斐傻膶?shí)時(shí)傳輸問題，有效提高了應(yīng)急救援的準(zhǔn)確性、有效性和智能化水平。
【專利說明】
一種實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法和系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種突發(fā)性事故的應(yīng)急處理技術(shù)，特別是涉及一種基于流參量的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]很多流程工業(yè)在生產(chǎn)過程中會(huì)使用或產(chǎn)生一些對(duì)人體有害的?；?，特別是有毒、有害氣體或液體。一旦發(fā)生?；锏男孤煾?，泄露出的?；锟赡軙?huì)對(duì)周邊一定范圍內(nèi)的人類造成嚴(yán)重的危害。在有害危化物泄漏事故發(fā)生時(shí)，泄漏的物質(zhì)和大致泄漏位置能夠比較容易地確定，但有害氣體的泄漏量或者泄漏速率則很難在現(xiàn)場(chǎng)獲得。在有限的時(shí)間利用有限的信息來預(yù)測(cè)有害?；锏臄U(kuò)散趨勢(shì)和影響范圍是事故應(yīng)急響應(yīng)過程的重要環(huán)
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[0003]?；?尤其是氣體)擴(kuò)散模型常用于危化品泄漏事故態(tài)勢(shì)的模擬與分析，以輔助救援人員展開救援與疏散工作。然而，目前大多的模型還都是基于靜態(tài)的歷史數(shù)據(jù)或人工設(shè)定參數(shù)而建立的，由此造成工作效率較低，并且，通過靜態(tài)的歷史數(shù)據(jù)或人工設(shè)定建立的模型無法真實(shí)反映事故現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件，這也就勢(shì)必導(dǎo)致無法準(zhǔn)確的模擬出事故的發(fā)展態(tài)勢(shì)。
[0004]此外，關(guān)于?；肥鹿实木仍?，往往還需要事故現(xiàn)場(chǎng)的視頻或圖像等多媒體數(shù)據(jù)傳輸，而實(shí)時(shí)對(duì)視頻或圖像類數(shù)據(jù)的傳輸，對(duì)于帶寬資源的要求較高。如果帶寬不夠，很容易出現(xiàn)延遲大、不均勻或丟包等問題。
[0005]進(jìn)一步地，目前基于態(tài)勢(shì)的?；肥鹿实臎Q策方法，大多數(shù)只是繼承了?；沸孤┦鹿蕬B(tài)勢(shì)的模擬，其未做進(jìn)一步的分析和可視化研判。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法和系統(tǒng)，用于解決通過現(xiàn)有技術(shù)建立的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型無法真實(shí)反映事故現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件，無法準(zhǔn)確模擬事故的發(fā)展態(tài)勢(shì)，以及無法進(jìn)行可視化研判的問題。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法，適用于?；沸孤┦鹿实木仍鰧?shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法包括:步驟S11，采集所述?；沸孤┦鹿实默F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)，對(duì)采集的所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行流化處理，并將處理的所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送至指揮中心；步驟S12，所述指揮中心對(duì)接收的經(jīng)過流化處理的所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行逆流化處理，還原所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)；計(jì)算源強(qiáng)泄漏速度；并根據(jù)所述源強(qiáng)泄漏速度、所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)和事故地形數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)的模擬；步驟S13，將態(tài)勢(shì)模擬的結(jié)果采用網(wǎng)格計(jì)算的濃度點(diǎn)進(jìn)行三角剖分差值計(jì)算，按照顏色梯度渲染不同危險(xiǎn)區(qū)域的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)軌跡，預(yù)測(cè)最大事故影響范圍；步驟S14，計(jì)算所述最大事故影響范圍內(nèi)的人口密度，并據(jù)此評(píng)估出最優(yōu)救援撤離路徑。
[0008]可選地，所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)包括風(fēng)速、風(fēng)向、溫度氣壓和危化品濃度。
[0009]可選地，所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集是通過事故現(xiàn)場(chǎng)的氣象儀和傳感器而獲得的。
[0010]可選地，所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的流化處理包括對(duì)采集到的所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的緩沖、二進(jìn)制流轉(zhuǎn)化和封裝。
[0011]可選地，所述步驟S12還包括判斷還原后的所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)是否超過穩(wěn)定范圍:如果沒有超過，則將所述環(huán)境數(shù)據(jù)保存入歷史數(shù)據(jù)庫；如果超過，則進(jìn)行實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)的計(jì)算和模擬。
[0012]可選地，所述事故地形數(shù)據(jù)是事故發(fā)生區(qū)域的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)。
[0013]所述步驟S13中預(yù)測(cè)所述最大事故影響范圍包括:根據(jù)所述擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算最短距尚點(diǎn)和最長(zhǎng)距尚；計(jì)算方向角切線；所述最大事故影響范圍是為以所述最短距尚點(diǎn)為原點(diǎn)、所述最長(zhǎng)距離為半徑、所述方向角切線所組成的扇形區(qū)域。
[0014]可選地，所述救援撤離的最優(yōu)路徑還依據(jù)所述最大事故影響范圍周圍的疏散點(diǎn)或應(yīng)急資源進(jìn)行評(píng)估。
[0015]—種實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策系統(tǒng)，適用于?；沸孤┦鹿实木仍?，所述實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策系統(tǒng)包括:位于事故現(xiàn)場(chǎng)側(cè)的:用于采集現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集單元，用于對(duì)所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行流化處理的處理單元，以及用于向指揮中心發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)發(fā)送單元；位于指揮中心側(cè)的:用于接收經(jīng)過處理的所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的接收單元，用于還原所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的還原單元，用于根據(jù)所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)計(jì)算源強(qiáng)泄漏速率的計(jì)算單元，用于根據(jù)所述源強(qiáng)泄漏速率、所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)和事故地形數(shù)據(jù)模擬擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)軌跡的模擬單元，用于根據(jù)所述擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)軌跡預(yù)測(cè)最大事故影響范圍的預(yù)測(cè)單元，以及用于根據(jù)所述最大事故影響范圍評(píng)估最優(yōu)救援撤離路徑的評(píng)估單元。
[0016]可選地，所述采集單元通過RJ45或WIFI的方式接入事故現(xiàn)場(chǎng)的氣象儀和傳感器以實(shí)時(shí)采集所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)。
[0017]如上所述，本發(fā)明的一種實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法和系統(tǒng)，其基于流參量，將實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)氣象傳感信息、靜態(tài)的地形地貌、應(yīng)急資源、路徑、人口信息進(jìn)行融合計(jì)算，參與可視化的應(yīng)急救援指揮決策過程，以克服靜態(tài)數(shù)據(jù)模型的不足以及帶寬資源緊張情景下實(shí)時(shí)傳輸易發(fā)生的一些問題，從而提高了應(yīng)急救援的準(zhǔn)確性、有效性和智能化水平。本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果:
[0018]1.實(shí)現(xiàn)了事故現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接入，其中，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)包括風(fēng)速、風(fēng)向和危化品濃度等等；
[0019]2.采用了流參量處理技術(shù):實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸數(shù)據(jù)的緩沖和二進(jìn)制流轉(zhuǎn)化，在節(jié)約帶寬的情況下具有更加穩(wěn)定的傳輸效果；
[0020]3.實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的感知分析處理，有效檢測(cè)不穩(wěn)定數(shù)據(jù)；
[0021 ] 4.減少了應(yīng)急救援研判的時(shí)間，更加便于快速展開救援。
【附圖說明】
[0022]圖1顯示為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法的流程示意圖。
[0023]圖2顯示為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法的流參量處理示意圖。
[0024]圖3顯示為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖。
[0025]圖4顯示為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]元件標(biāo)號(hào)說明
[0027]Sll ?S14 步驟
[0028]400實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策系統(tǒng)
[0029]410采集單元
[0030]420處理單元
[0031]430數(shù)據(jù)發(fā)送單元
[0032]440接收單元
[0033]450還原單元
[0034]460計(jì)算單元
[0035]470模擬單元
[0036]480預(yù)測(cè)單元
[0037]490評(píng)估單元
[0038]500事故現(xiàn)場(chǎng)
[0039]600指揮中心
【具體實(shí)施方式】
[0040]以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說明的是，在不沖突的情況下，以下實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0041]需要說明的是，以下實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0042]實(shí)施例1
[0043]本實(shí)施例公開了一種基于流參量的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法，將實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)氣象傳感信息、靜態(tài)的地形地貌、應(yīng)急資源、路徑、人口信息進(jìn)行融合計(jì)算，參與可視化的應(yīng)急救援指揮決策過程，如圖1所示，包括:
[0044]步驟S11，采集所述危化品泄漏事故的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)，對(duì)采集的所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行流化處理，并將處理的所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送至指揮中心:
[0045]在?；返氖鹿尸F(xiàn)場(chǎng):以RJ45或WIFI的方式接入事故現(xiàn)場(chǎng)的氣象儀和傳感器，實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)，其中，所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)包括風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、氣壓、?；窛舛鹊?。
[0046]對(duì)采集的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行流化處理，并將流化處理后的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送至指揮中心。其中，流化處理包括緩沖現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行二進(jìn)制流轉(zhuǎn)化，以及封裝經(jīng)過二進(jìn)制流轉(zhuǎn)化的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)。發(fā)送至指揮中心的數(shù)據(jù)是經(jīng)過二進(jìn)制流轉(zhuǎn)化的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行二進(jìn)制流轉(zhuǎn)化，有效降低了數(shù)據(jù)傳輸時(shí)占用的帶寬，減小了由于帶寬問題而造成數(shù)據(jù)丟失或數(shù)據(jù)延遲過大的問題。
[0047]步驟S12，指揮中心對(duì)接收的經(jīng)過流化處理的所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行逆流化處理，還原所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)；計(jì)算源強(qiáng)泄漏速度，并根據(jù)所述源強(qiáng)泄漏速度、所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)和事故地形數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)的模擬；
[0048]如圖2所示，由于為了節(jié)約帶寬，在事故現(xiàn)場(chǎng)對(duì)從氣象儀和傳感器采集的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行了二進(jìn)制流轉(zhuǎn)化處理，即流參量處理。相對(duì)應(yīng)地，在指揮中心對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行逆流化處理，即流參量的逆處理，將二進(jìn)制流的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行還原。
[0049]根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)判斷是否發(fā)生危化物事故，在本實(shí)施例中是判斷現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)，尤其是?；窛舛龋欠裉幱诜€(wěn)定范圍:如果處于穩(wěn)定范圍，則判定未發(fā)生?；镄孤┦鹿剩瑢F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)保存入歷史數(shù)據(jù)庫；如果現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)超出穩(wěn)定范圍，則實(shí)時(shí)讀取監(jiān)測(cè)點(diǎn)的?；餄舛群臀恢眯畔ⅲ?jì)算源強(qiáng)泄漏速率。
[0050]源強(qiáng)的泄漏速率是按照如下步驟計(jì)算獲得的:
[0051]步驟一，初始化速率取值區(qū)間為:0-100Kg/s ；
[0052]步驟二，以5Kg/s為間隔劃分速率取值區(qū)間，得到源強(qiáng)泄漏速率集合；
[0053]步驟三，根據(jù)源強(qiáng)泄漏速率集合，取事故源周圍的任意三點(diǎn)位置計(jì)算濃度值，將計(jì)算出來的濃度值和真實(shí)的濃度值比較方差，計(jì)算出最小方差點(diǎn)；
[0054]步驟四，取最小方差點(diǎn)的上下兩個(gè)小區(qū)間為新的速率取值區(qū)間，本實(shí)施例中，區(qū)間為5/N(N的初始值為1，表示迭代次數(shù))，并判斷該速率取值區(qū)間是否小于閾值1:如果小于1，那么該速率取值區(qū)間作為源強(qiáng)泄漏速率；反之則將迭代次數(shù)N加1，重新跳轉(zhuǎn)至步驟二，進(jìn)行下一次的迭代計(jì)算。
[0055]計(jì)算出源強(qiáng)泄漏速率:在事故源的周圍10Km*10Km的范圍，用網(wǎng)格劃分為100米一個(gè)點(diǎn)，讀取這101*101個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的數(shù)字高程模型的數(shù)據(jù)作為事故地形數(shù)據(jù)；并依據(jù)事故地形數(shù)據(jù)、源強(qiáng)泄漏速率和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)模擬?；沸孤┑膶?shí)時(shí)態(tài)勢(shì)。
[0056]步驟S13，將態(tài)勢(shì)模擬的結(jié)果采用網(wǎng)格計(jì)算的濃度點(diǎn)進(jìn)行三角剖分差值計(jì)算，按照顏色梯度渲染不同危險(xiǎn)區(qū)域的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)軌跡，預(yù)測(cè)最大事故影響范圍:
[0057]讀取事故地形數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)和源強(qiáng)泄露速率參與計(jì)算，將網(wǎng)格點(diǎn)濃度和分割的網(wǎng)格面剖開成一個(gè)個(gè)曲邊三角形，曲面上任何兩個(gè)這樣的曲邊三角形，要么不相交，要么恰好相交于一條公共邊，計(jì)算出等值線；將選取RGB顏色，分別為0x6495ED、0xllff01、OxFFFFOO，0xFF4500，劃分24個(gè)顏色梯度，分別對(duì)應(yīng)不同的等值線區(qū)域圖層，在地理信息系統(tǒng)中，設(shè)置計(jì)時(shí)器為2秒，在48秒內(nèi)，通過動(dòng)畫播放的方式模擬擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖3所示。
[0058]預(yù)測(cè)最大事故影響范圍:首先計(jì)算事故源到在擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)軌跡邊沿點(diǎn)的最短距離點(diǎn)和最短距離；然后計(jì)算出該最短距離點(diǎn)與擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)軌跡的邊沿的所有點(diǎn)的最長(zhǎng)距離；通過最短距離點(diǎn)計(jì)算最大事故影響范圍的方向角切線，如圖3所示，方向角切線包括開始角切線和結(jié)束角切線。從地理信息系統(tǒng)圖的正北方向開始，按照順時(shí)針方向，開始角切線與正北方向的夾角為開始角；結(jié)束角切線與正北方向的夾角為結(jié)束角。當(dāng)開始角大于結(jié)束角時(shí)，則結(jié)束角加上360，反之開始角和結(jié)束角不變；最后，以最短距離點(diǎn)為圓心，最長(zhǎng)距離為半徑，從開始角切線開始，結(jié)束角切線截止畫出扇形區(qū)域，加載至地理信息系統(tǒng)的圖層中。該扇形區(qū)域就是最大事故影響范圍。
[0059]步驟S14，計(jì)算所述最大事故影響范圍內(nèi)的人口密度，并據(jù)此評(píng)估出最優(yōu)救援撤離路徑:
[0060]統(tǒng)計(jì)最大事故影響范圍，即扇形區(qū)域內(nèi)的人口信息，計(jì)算相應(yīng)的人口密度:以初始化為I公里的半徑圓計(jì)算扇形區(qū)域內(nèi)的人口密度，計(jì)算出人口密度集合n，將RGB顏色選取分別為0x6495ED、Oxl If f O1、OxFFFFOO，劃分n+10個(gè)顏色梯度中，將人口密度熱力圖加載至地理信息系統(tǒng)的圖層中。
[0061]進(jìn)一步地，查找事故源周圍5公里的應(yīng)急資源，依據(jù)最優(yōu)化路徑規(guī)劃算法，評(píng)估出最優(yōu)救援撤離路線。
[0062]需要說明的是，上面各種方法的步驟劃分，只是為了描述清楚，實(shí)現(xiàn)時(shí)可以合并為一個(gè)步驟或者對(duì)某些步驟進(jìn)行拆分，分解為多個(gè)步驟，只要包含相同的邏輯關(guān)系，都在本專利的保護(hù)范圍內(nèi)；對(duì)算法中或者流程中添加無關(guān)緊要的修改或者引入無關(guān)緊要的設(shè)計(jì)，但不改變其算法和流程的核心設(shè)計(jì)都在該專利的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0063]實(shí)施例2
[0064]本實(shí)施例公開了一種基于流參量的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策系統(tǒng)，應(yīng)用于?；沸孤┦鹿实木仍Ｈ鐖D4所示，本實(shí)施例的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策系統(tǒng)400包括采集單元410、處理單元420、數(shù)據(jù)發(fā)送單元430、接收單元440、還原單元450、計(jì)算單元460、模擬單元470、預(yù)測(cè)單元480和評(píng)估單元490。
[0065]?；沸孤┦鹿实木仍际峭ㄟ^指揮中心600進(jìn)行指令下達(dá)的。
[0066]本實(shí)施例的實(shí)施態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策系統(tǒng)400的采集單元410、處理單元420和數(shù)據(jù)發(fā)送單元430位于事故現(xiàn)場(chǎng)500側(cè)。通過事故現(xiàn)場(chǎng)500側(cè)的采集單元410、處理單元420和數(shù)據(jù)發(fā)送單元430來完成事故現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和發(fā)送。
[0067]采集單元410用于實(shí)時(shí)采集事故現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)。通常情況下，在易發(fā)生危化品泄漏的區(qū)域，均會(huì)配備相應(yīng)傳感器和氣象儀，以達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。采集單元410通過RJ45或WIFI的方式接入氣象儀和傳感器，實(shí)時(shí)采集氣象儀和傳感器的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)包括但不限于氣象要素和?；窛舛鹊鹊取庀笠匕ǖ幌抻陲L(fēng)向、風(fēng)速、總云量、低云量和干球溫度等等。
[0068]處理單元420用于對(duì)采集的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行流化處理，包括但不限于緩沖現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行二進(jìn)制流轉(zhuǎn)化和封裝經(jīng)過二進(jìn)制流轉(zhuǎn)化的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)。
[0069]數(shù)據(jù)發(fā)送單元430用于發(fā)送處理單元420處理好的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)至指揮中心600。
[0070]本實(shí)施例的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策系統(tǒng)400的接收單元440、還原單元450、計(jì)算單元460、模擬單元470、預(yù)測(cè)單元480和評(píng)估單元490位于指揮中心600偵1|，通過指揮中心600側(cè)的接收單元440、還原單元450、計(jì)算單元460、模擬單元470、預(yù)測(cè)單元480和評(píng)估單元490對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算和模擬，最后評(píng)估出最優(yōu)救援撤離路徑。
[0071]接收單元440用于接收數(shù)據(jù)發(fā)送單元430發(fā)送過來經(jīng)過處理封裝的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)。
[0072]還原單元450用于對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行逆流化處理，將二進(jìn)制流轉(zhuǎn)化過的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行還原。
[0073]計(jì)算單元460根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行源強(qiáng)泄漏速率的計(jì)算。
[0074]模擬單元470用于根據(jù)源強(qiáng)泄漏速率、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)和事故地形數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模擬，并對(duì)模擬結(jié)果采用網(wǎng)格計(jì)算的濃度點(diǎn)進(jìn)行三角剖分值計(jì)算，按照顏色梯度渲染不同危險(xiǎn)區(qū)域的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0075]預(yù)測(cè)單元480用于根據(jù)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)軌跡預(yù)測(cè)最大事故影響范圍。
[0076]評(píng)估單元490用于計(jì)算最大事故影響范圍內(nèi)的人口密度，查找最大事故影響范圍周圍的疏散點(diǎn)或應(yīng)急資源，據(jù)此評(píng)估出最優(yōu)救援撤離路徑。
[0077]為了突出本發(fā)明的創(chuàng)新部分，本實(shí)施例中并沒有將與解決本發(fā)明所提出的技術(shù)問題關(guān)系不太密切的單元引入，但這并不表明本實(shí)施例中不存在其它的單元。
[0078]不難發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施例為與第一實(shí)施例相對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)實(shí)施例，本實(shí)施例可與第一實(shí)施例互相配合實(shí)施。第一實(shí)施例中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實(shí)施例中依然有效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實(shí)施例中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在第一實(shí)施例中。
[0079]綜上所述，本發(fā)明的一種基于流參量的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法和系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了事故現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接入，其中，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)包括風(fēng)速、風(fēng)向和危化品濃度等等；采用了流參量處理技術(shù):實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸數(shù)據(jù)的緩沖和二進(jìn)制流轉(zhuǎn)化，在節(jié)約帶寬的情況下具有更加穩(wěn)定的傳輸效果；實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的感知分析處理，有效檢測(cè)不穩(wěn)定數(shù)據(jù)；.減少了應(yīng)急救援研判的時(shí)間，更加便于快速展開救援。本發(fā)明克服了靜態(tài)數(shù)據(jù)模型的不足以及帶寬資源緊張情景下實(shí)時(shí)傳輸易發(fā)生的一些問題，有效提高了應(yīng)急救援的準(zhǔn)確性、有效性和智能化水平。本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0080]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法，適用于危化品泄漏事故的救援，其特征在于，所述實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法包括: 步驟SI I，采集所述?；沸孤┦鹿实默F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)，對(duì)采集的所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行流化處理，并將處理的所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送至指揮中心； 步驟S12，所述指揮中心對(duì)接收的經(jīng)過流化處理的所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行逆流化處理，還原所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)；計(jì)算源強(qiáng)泄漏速度；并根據(jù)所述源強(qiáng)泄漏速度、所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)和事故地形數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)的模擬； 步驟S13，將態(tài)勢(shì)模擬的結(jié)果采用網(wǎng)格計(jì)算的濃度點(diǎn)進(jìn)行三角剖分差值計(jì)算，按照顏色梯度渲染不同危險(xiǎn)區(qū)域的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)軌跡，預(yù)測(cè)最大事故影響范圍； 步驟S14，計(jì)算所述最大事故影響范圍內(nèi)的人口密度，并據(jù)此評(píng)估出最優(yōu)救援撤離路徑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法，其特征在于:所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)包括風(fēng)速、風(fēng)向、溫度氣壓和?；窛舛取?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法，其特征在于:所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集是通過事故現(xiàn)場(chǎng)的氣象儀和傳感器而獲得的。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法，其特征在于:所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的流化處理包括對(duì)采集到的所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的緩沖、二進(jìn)制流轉(zhuǎn)化和封裝。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法，其特征在于:所述步驟S12還包括判斷還原后的所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)是否超過穩(wěn)定范圍:如果沒有超過，則將所述環(huán)境數(shù)據(jù)保存入歷史數(shù)據(jù)庫；如果超過，則進(jìn)行實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)的計(jì)算和模擬。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法，其特征在于:所述事故地形數(shù)據(jù)是事故發(fā)生區(qū)域的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法，其特征在于:所述步驟S13中預(yù)測(cè)所述最大事故影響范圍包括:根據(jù)所述擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算最短距離點(diǎn)和最長(zhǎng)距離；計(jì)算方向角切線；所述最大事故影響范圍是為以所述最短距離點(diǎn)為原點(diǎn)、所述最長(zhǎng)距離為半徑、所述方向角切線所組成的扇形區(qū)域。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策方法，其特征在于:所述救援撤離的最優(yōu)路徑還依據(jù)所述最大事故影響范圍周圍的疏散點(diǎn)或應(yīng)急資源進(jìn)行評(píng)估。9.一種實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策系統(tǒng)，適用于危化品泄漏事故的救援，其特征在于:所述實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策系統(tǒng)包括: 位于事故現(xiàn)場(chǎng)側(cè)的:用于采集現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集單元，用于對(duì)所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行流化處理的處理單元，以及用于向指揮中心發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)發(fā)送單元； 位于指揮中心側(cè)的:用于接收經(jīng)過處理的所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的接收單元，用于還原所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的還原單元，用于根據(jù)所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)計(jì)算源強(qiáng)泄漏速率的計(jì)算單元，用于根據(jù)所述源強(qiáng)泄漏速率、所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)和事故地形數(shù)據(jù)模擬擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)軌跡的模擬單元，用于根據(jù)所述擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)軌跡預(yù)測(cè)最大事故影響范圍的預(yù)測(cè)單元，以及用于根據(jù)所述最大事故影響范圍評(píng)估最優(yōu)救援撤離路徑的評(píng)估單元。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)模型與可視化融合的決策系統(tǒng)，其特征在于:所述采集單元通過RJ45或WIFI的方式接入事故現(xiàn)場(chǎng)的氣象儀和傳感器以實(shí)時(shí)采集所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G06Q10/04GK105844339SQ201510023220
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年1月16日
【發(fā)明人】魏建明, 徐俊, 劉道明, 徐正蓺, 張 浩
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院