CN113554318B

CN113554318B - 一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化系统及方法

Info

Publication number: CN113554318B
Application number: CN202110850640.1A
Authority: CN
Inventors: 王彦富; 马伟恺; 王涛; 王坤; 王妙妙; 李飞; 李希燕; 赵景斌
Original assignee: China University of Petroleum East China
Current assignee: China University of Petroleum East China
Priority date: 2021-07-27
Filing date: 2021-07-27
Publication date: 2024-08-06
Anticipated expiration: 2041-07-27
Also published as: CN113554318A

Abstract

本公开公开的一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化系统及方法，包括：实时监控模块，用于获取园区内的环境信息、监控信息、生产过程信息及危化品存储信息；园区风险管控模块，用于对实时监控模块采集的信息进行预处理，获取预处理后数据，对预处理后数据进行分析，获取各灾种事故的风险识别结果，通过耦合风险评估算法对识别出的灾种进行风险评估，获取多灾种事故的耦合风险评估结果或单灾种事故的风险评估结果，根据多灾种事故的耦合风险评估结果或单灾种事故的风险评估结果，获得最优疏散路径。实现了化工园区的风险智能管控，有效提升化工园区的安全管理水平，降低事故风险。

Description

一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化系统及方法

技术领域

本发明涉及化工园区风险预警与智能管控技术领域，尤其涉及一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

化工园区具有集约化、效益最大化等优点，可推动资源的优化配置。化工园区内企业相对集中，化学品种类繁多，化工工艺复杂，装置规模大，操作条件苛刻，使得化工园区内危险源数量多且风险等级较高，事故时有发生并导致严重的人员伤亡、财产损失、环境污染以及不良社会影响。化工园区内各企业安全管理水平参差不齐，较少考虑不同危险单元间以及企业间的相互影响及多灾种耦合对事故的影响；化工园区安全管理系统对于安全信息尚未能充分利用，未对园区安全数据进行深入分析与应用，现有安全管理系统不能充分利用已有信息为风险管控提供支持。

针对上述化工园区安全管理与风险管控现状，化工园区亟需开展动态风险评估与预警，建立化工园区风险管控平台，对化工园区内的危险化学品、危险工艺过程、危化品运输车辆、生产与存储设备和公共区域重要部位进行动态风险监控和安全监管，预防环境污染，降低事故风险，并为事故应急救援提供辅助决策支持。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化系统及方法，全面整合园区的信息化资源，建设一体化的信息管理平台，对化工园区进行风险的智能管控，满足危险源实时监控、风险自动识别、事故耦合模拟与预警及应急疏散的安全管控需求，提升化工园区的安全管理水平，降低事故风险。

为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

第一方面，提出了一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化系统，包括：

实时监控模块，用于获取园区内的环境信息、监控信息、生产过程信息及危化品存储信息；

园区风险管控模块，用于对实时监控模块采集的信息进行预处理，获取预处理后数据，对预处理后数据进行分析，获取各灾种事故的风险识别结果，通过耦合风险评估算法对识别出的灾种进行风险评估，获取多灾种事故的耦合风险评估结果或单灾种事故的风险评估结果，根据多灾种事故的耦合风险评估结果或单灾种事故的风险评估结果，获得最优疏散路径。

第二方面，公开了一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化方法，包括：

获取园区内的环境信息、监控信息、生产过程信息及危化品存储信息；

对采集的信息进行预处理，获取预处理后数据；

对预处理后数据进行分析，获取各灾种事故的风险识别结果；

通过耦合风险评估算法对识别出的灾种进行风险评估，获取多灾种事故的耦合风险评估结果或单灾种事故的风险评估结果；

根据多灾种事故的耦合风险评估结果或单灾种事故的风险评估结果，获得最优疏散路径。

第三方面，提出了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化方法所述的步骤。

第四方面，提出了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化方法所述的步骤。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

1、本公开通过采集化工园区内环境信息、监控信息、生产过程信息及危化品存储信息，并对这几种信息进行分析，实现了对火灾、爆炸和泄漏事故的风险识别，并根据事故的识别结果，进行了多灾种事故的耦合风险评估，通过耦合风险评估确定多灾种耦合事故的发展趋势、事故的影响范围、事故的后果等，根据多灾种事故的耦合风险评估结果，确定最优疏散路径，对化工园区进行风险智能管控，满足危险源实时监控、风险自动识别与预警及应急疏散的安全管控需求，提升化工园区的安全管理水平，降低事故风险。

2、本公开还通过园区风险管控模块，实现了对园区场景、风险评估和最优疏散路径的三维显示，直观展示园区实时动态信息、报警位置、风险评估结果，且本公开还能够将各类监控数据、风险识别结果、位置信息及模拟结果进行存储，为事故调查、工艺改进和风险评价提供依据。

3、本公开通过对各灾种事故进行耦合风险评估，确定了多灾种耦合事故的发展趋势、影响范围，通过该多灾种事故的耦合风险评估结果进行最优疏散路径规划时，能够尽可能地避开事故危险源，减少在高风险区域内的滞留时间，保证疏散过程中的人员安全，降低风险。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本公开实施例1公开系统的结构示意图；

图2为本公开实施例2公开系统的功能层面图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例1

在该实施例中，提出了一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化系统，包括：

进一步的，实时监控模块包括数据采集层和数据传输层，通过数据采集层整合各种信息采集设备采集的信息，从而获得相应的环境信息、监控信息、生产过程信息及危化品存储信息，采集层采集的信息通过数据传输层发送至园区风险管控模块。

进一步的，环境信息包括气象信息和VOCs浓度信息，监控信息包括监控视频信息和车辆进出统计信息，生产过程信息包括温度、压力、流速、液位信息，危化品存储信息包括危化品存储地点、存储量和危化品MSDS信息。

进一步的，各信息采集设备均配置有与其位置对应的地址，用于事故风险的位置定位。

进一步的，事故包括泄漏、火灾、爆炸。

进一步的，园区风险管控模块，包括：

数据管理模块，用于对实时监控模块获取的信息进行预处理，获取相应的预处理后数据；

风险预警模块，用于通过危险识别算法和预测预警算法对预处理后数据进行分析，获取各灾种事故的风险识别结果；通过耦合风险评估算法对识别出的各灾种事故的风险进行评估，根据不同灾种之间的空间耦合机理规则，同时考虑包括自然灾害与工业事故不同灾种间的关联关系，融合事件树与动态蒙特卡洛方法，对化工园区多灾种耦合的演变过程及后果进行模拟，对人员及设施的脆弱性进行评估，获取多灾种事故的耦合风险评估结果；

应急管理模块，用于通过应急决策优化算法，对多灾种事故的耦合模拟结构进行分析，获取最优疏散路径；

信息可视化模块，用于对化工园区场景、事故的耦合模拟结果和最优疏散路径进行显示。

进一步的，一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化系统设置不同等级的登陆权限。

对本实施例公开的一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化系统进行详细论述。

如图1、图2所示，一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化系统，包括实时监控模块和园区风险管控模块，其中，园区风险管控模块包括数据管理模块、风险预警模块、应急管理模块和信息可视化模块。

数据管理模块分别与实时监控模块、信息可视化模块、风险预警模块和应急管理模块连接。

实时监控模块包括数据采集层和数据传输层；数据采集层整合数据采集与监视控制系统(SCADA)、各类传感器、仪表、视频监控设备、射频识别(RFID)等，用于对化工园区危险源及生产过程进行实时监控，获取的信息包括园区内的环境信息、监控信息、生产过程信息及危化品存储信息，环境信息包括气象信息和VOCs浓度信息；监控信息包括监控视频信息和车辆进出统计信息，危化品存储信息包括物料属性、危化品存储地点、存储量和危化品MSDS信息；生产过程信息包括压力、温度、流速等工艺参数信息；在具体实施时，还可以根据实际的监测需求增添其他种类的监控数据。

数据传输层使用有线、无线结合的方式，综合利用有线、WIFI、5G、ZigBee传输方式，将数据采集层获取的各项参数传输至数据管理模块。

数据管理模块包括数据层与逻辑层，用于数据及各种算法的存储，并对实时监控模块获取的信息进行预处理，获取预处理后数据。

在对化工园区的风险智能管控过程中，实时监控模块通过数据采集层汇集监控探头、传感器等多种数据采集终端，获取了实时监测数据；数据管理平台根据实时监测数据的来源及类型(例如，参数类型、图像类型)将实时监测数据分配至不同数据库进行存储，比如将监控探头监测记录的监控视频信息传输至监控信息数据库，将传感器采集的实时监测数据传输至监测信息数据库，并可在监测数据存储与分析运算之前调用上述逻辑层的监测信息处理算法，对参数类型的监测数据进行预处理，剔除错误数据与重复数据并对空值进行插补；数据管理平台对监控数据进行分类存储与初步处理，可使后续风险预警系统、应急管理系统有序调用相关监控数据，提高运算效率。

其中，数据层包括基本信息数据库、危化品储存管理数据库、园区GIS信息数据库、监控信息数据库、监测信息数据库、应急预案数据库和事故记录数据库，可对化工园区内的企业基本信息、工艺信息、设备信息、危化品信息、实时监控监测数据、应急预案等进行存储。

基本信息数据库用于存储化工园区内各企业的基本信息，包括并不限于人员信息、生产工艺、物料信息、设备信息和重大危险源信息。

危化品储存管理数据库用于存储园区内危化品存储信息，包括并不限于存储地点、实时储量、产品合格证和危化品MSDS信息。

园区GIS信息数据库用于存储园区三维地图及各实物单元的三维图像及空间属性信息。

监控信息数据库用于存储化工园区内监控信息。

监测信息数据库用于存储园区内各种传感器记录的生产过程信息。

应急预案数据库用于存储园区各类应急预案、应急物资储备与分布信息。

事故记录数据库用于记录化工园区内发生的各灾种事故；事故记录数据库还可用于存储化工园区的事故模拟信息，供事故应急过程参考。

逻辑层中存储包括监测信息处理算法、危险识别算法、耦合风险评估算法、预测预警算法和应急决策优化算法。

数据管理模块还通过互联网与云服务器连接，数据管理模块中存储的各类数据均能上传至云服务器中进行存储运算。

风险预警模块用于从数据层和逻辑层中调取预处理后数据及调用数据管理模块中的危险识别算法、耦合风险评估算法和预测预警算法，通过各种算法对相应的预处理后数据进行分析，获取各类事故的风险识别结果，并进行风险的位置定位和评估。

在具体实施时，风险预警模块可以调用危险识别算法及预处理后的监控视频信息，通过危险识别算法对预处理后的监控视频信息进行分析，实现对生产作业、维修作业中的不安全行为与不安全状态(例如，员工未佩戴安全帽)进行基于计算机视觉技术的自动识别。

风险预警模块调用除视频监控信息外的其余监测模块采集的信息预处理后数据与预测预警算法，通过预测预警算法对除监控信息外的其余预处理后数据进行分析计算，获取各类事故的风险识别结果，例如：将预处理后的生产过程参数数据与预设的安全临界参数进行对比，超出临界值的参数视为异常数据，根据异常数据的种类确定事故的种类，实现了对事故的风险识别。由于实时监控模块获取的监测信息数据与监测信息来源的采集终端均有与其位置对应的地址，故能够通过监测信息的来源进行报警定位，一旦识别出事故的风险行为与状态，出现异常数据，便会根据监测信息的来源进行风险位置定位，输出预警报警信息，启动声光等多途径的报警。

当化工园区发生火灾、爆炸及泄漏典型事故时，风险预警模块调用监测数据库中的气象信息、生产过程信息中的工艺参数信息、物料属性信息、物料存储量信息以及耦合风险评估算法，对生产过程中的火灾、爆炸、泄漏典型事故风险模拟或者多灾种事故进行耦合风险评估模拟，获取单灾种事故或多灾种耦合事故的发展趋势、事故影响范围、事故后果等；风险预警模块的耦合风险评估结果不仅可以用于预警，还可以作为应急管理模块的计算数据。

对风险预警模块获取多灾种事故耦合风险评估结果进行详细说明。

耦合风险评估算法对识别出的各灾种事故的风险进行评估，根据不同灾种之间的空间耦合机理规则，同时考虑包括自然灾害与工业事故不同灾种间的关联关系，融合事件树与动态蒙特卡洛等方法，对化工园区多灾种耦合的演变过程及后果进行模拟，对人员及设施的脆弱性进行评估，进而确定风险大小，获取多灾种事故的耦合风险评估结果。

耦合风险评估算法涉及的事故计算模型包括：池火灾、蒸气云爆炸、喷射火、可燃液体爆炸(沸腾液体拓展蒸气云爆炸)、凝聚相爆炸、物理爆炸、连续气体泄漏、瞬时气体泄漏8类安全生产事故计算模型，上述模型既可用于单一工业事故灾种的模拟与评估，也可用于多灾种耦合的事故模拟。暴雨、雷电、洪水、地震、高温、低温等自然灾害除可直接对人员造成伤害之外，还会造成设施、装置的破坏，继而演化为泄漏、火灾、爆炸等工业事故，属于多灾种耦合评估的一部分。

完整的多灾种耦合风险评估包括自然灾害风险评估、工业事故级联效应模拟与评估、暴露人员与装置脆弱性评估。

在通过耦合风险评估算法进行多灾种得耦合风险评估时，首先进行自然灾害风险评估。对于自然灾害为出发点的Na-Tech事件(比如地震引发火灾事故)，首先根据园区所在区域的自然灾害发生频率、致灾因子类型与致灾因子强度计算自然灾害的直接风险，生成自然灾害风险分布图。

根据园区内反应器、储罐等设备与管线存储与输送的物料特性(物相、压力)进行场景划分，预先设置不同场景的设备受自然灾害影响可能引发工业事故的事件树，结合事件树、自然灾害类型、发生频率、致灾因子强度，确定可能的设备受损模式和设备受损概率，比如雷电引发火灾；地震引发的振动等致灾因子导致装置破损发生泄漏，继而发生中毒、火灾、爆炸等。

进一步地，根据动态蒙特卡洛方法模拟多灾种的演变过程，计算相应工业事故(火灾、爆炸、泄漏)风险大小。对工业事故的风险评估，需结合园区气象信息、生产过程信息中的工艺参数、物料属性、物料存储量及事故计算模型进行事故后果的模拟与计算。

在识别单一灾种事故的基础上，识别不同灾种事故之间的关联关系，比如火灾事故产生的热辐射、爆炸产生的冲击波以及抛射物可能会导致周边设备受损，考虑多米诺效应的事故链，比如池火灾产生的热荷载可能引起蒸气云爆炸，蒸气云爆炸产生的抛射物可能会击碎周边设备，引起有毒有害物质泄漏。进行风险评估时，综合使用动态蒙特卡洛方法与8类安全生产事故计算模型，模拟火灾热辐射、爆炸超压、毒气泄漏对周围装置、人员的影响(比如累计热辐射量)以及装置、人员的状态变化，直至事故链停止，生成工业事故风险分布图。

考虑各灾种事故间的相互影响关系，考虑每种灾害的非线性可加性与多灾种耦合造成的事故后果放大效应，根据区域内引发次生灾害的耦合次数，将自然灾害与工业事故灾害的风险分布按照一定权重值叠加,处理后获得各灾种事故耦合风险大小与园区耦合风险分布图，确定不同区域的设备致损率、人员致死率，并计算得到多灾种耦合的风险值。

以地震导致常压液相储罐失效的多灾种耦合风险评估为例进行说明：在地震带来的振动、地面坍塌等致灾因子作用下，造成常压储罐失效，造成物料泄漏形成液池，若立即点火，物料会在一定范围内持续燃烧，形成池火；若延迟点火，液相蒸气泄漏到空气中形成气团，形成闪火或爆炸，无火源点燃情况下继续向周围扩散，若物料具有毒性，则可能造成中毒。

首先根据本地区地震频率、地区地震灾害峰值、设备自然灾害预评价指标评估地震对化工园区造成的安全风险，确定不同区域的地震风险等级，形成地震风险分布图。结合事故发展规律与事故概率，使用安全事故计算模型等进行二次事故的风险评估，形成二次事故风险分布图。工业事故也会对周围设备产生破坏，引起多米诺连锁效应，若某一储罐发生池火，首先根据园区气象信息、物料属性、物料存储量及池火灾事故模型计算池火事故后果，得到事故风险分布并获取其向周边进行热辐射的强度与燃尽时间，在此基础上分析周边储罐接受的热辐射量与储罐热载荷，若周边储罐在初始池火储罐燃尽前接受的热辐射量不超过其热载荷，事故链停止，若超过其热载荷，则引起周边储罐失效，根据引发连锁事故的概率与连锁事故后果进行风险评估并继续进行计算直至多米诺事故链停止。

对于化工园区发生工业事故后的风险评估，也可根据上述过程，以工业事故为起点进行多灾种的耦合风险评估。

通过风险分布图，可以获知单灾种事故或多灾种耦合事故的发展趋势、事故影响范围和事故后果等信息，并可以从图上清晰地看到哪些区域的综合风险较高,应该对综合风险较高的区域优先控制和管理，有针对性地采取断链减灾措施。

应急管理模块用于根据风险预警模块获得的耦合风险评估结果及数据库的案例，调用逻辑层中的应急决策优化算法，对风险进行定级，并依据事故实况指导应急疏散过程。

在具体实施时，应急管理模块调用风险预警模块的耦合风险评估结果、应急预案数据库中的预案数据和应急决策算法，根据事故类别、耦合风险评估结果生成最佳疏散路径和最佳救援路径，并依据事故实况指导应急疏散过程；根据模拟结果，启动应急响应程序，将事故信息上报安全监管部门、消防部门，并通过广播、手持终端指挥园区工作人员按照最优疏散路径有序安全疏散，涉及的应急决策算法包括路径优化算法和应急物资调度算法。

信息可视化模块用于化工园区场景的三维展示，从数据管理平台中调取化工园区基本信息与实时监测信息进行显示；此外，信息可视化模块还用于风险预警模块与应急管理模块计算结果的显示，比如报警点位置、事故影响范围、可调用应急物资分布、最佳疏散路径与救援路径等。

信息可视化模块是本实施例公开的化工园区三维可视化风险智能管控一体化系统最主要的人机交互模块，此模块是基于地理信息系统(GIS)建立的，可以调用所述数据管理模块各个数据库中的数据，以化工园区的三维地图为基础，可以直观展示化工园区内建筑物、生产装置等实物的三维模型以及园区气象参数、报警点位置等信息；通过信息可视化模块可以完成信息的查询与浏览功能，比如根据检索目录，调取园区内某企业的人员信息、危化品存储信息，还可以通过点击生产装置，直接获取该生产装置的设备信息、生产过程参数、涉及的危化品信息、应急处置办法等。通过信息可视化模块，还可以调取并显示重点危险单元区域的包括监控视频在内的实时监测信息。

风险预警模块与应急管理模块不仅可以根据数据库中的数据进行事故与疏散模拟，还可根据手动输入的参数进行模拟；通过风险预警模块对危险源进行事故模拟，可为危险源的危险程度划分、应急预案库制订提供依据；通过应急管理模块，调用应急决策优化算法，可优化应急物资布局。

其中，通过信息可视化模块进行参数的手动输入与修改。

为保障化工园区内各企业的商业机密安全，化工园区三维可视化风险智能管控一体化系统设置不同等级的登陆权限，对用户所能获取的数据，使用的功能进行限制，此外为减少整个化工园区的系统运算工作量与存储压力，本实施例将化工园区内的各化工企业作为整个化工园区的一部分，分别利用本实施例公开的化工园区三维可视化风险智能管控一体化系统完成本企业的数据采集、数据传输、数据存储、风险识别、危险预警、典型事故与疏散模拟；

将各化工企业的报警信息、非机密信息、事故及应急模拟结果进行汇总，进行化工园区级事故的风险识别、位置定位和评估，并进行可视化显示，此外，化工园区管理部门亦可采用风险预警模块、应急管理模块进行事故与疏散模拟，为化工园区整体布局优化、应急设施与物资分布优化、风险等级评价提供指导。

本实施例公开的一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化系统，通过采集化工园区内环境信息、监控信息、生产过程信息及危化品存储信息，并对这几种信息进行分析，实现了对火灾、爆炸和泄漏事故的单灾种事故风险模拟或多灾种事故间的耦合风险模拟、位置定位与评估预警，并根据事故风险模拟结果与相应的位置定位，进行疏散路径优化，对化工园区进行风险智能管控，满足危险源实时监控、风险自动识别与预警及应急疏散的安全管控需求，提升化工园区的安全管理水平，降低事故风险。

本公开还通过园区风险管控模块，实现了对园区场景、风险评估和最优疏散路径的三维显示，直观展示监控信息、环境信息、危化品存储信息、事故报警位置、事故模拟结果、重点区域风险等级信息、疏散路径等，且本公开还能够将各类监控数据、风险识别结果、位置信息及模拟结果进行存储，为事故调查、工艺改进、风险评价提供依据。

本公开通过对灾种事故间进行耦合风险评估，获取了多灾种事故的耦合风险评估结果，通过该耦合风险评估结果进行最优疏散路径规划，获得的最优疏散路径，能够有效避开事故影响区，保证人员、物资安全。

实施例2

在该实施例中，公开了一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化方法，包括：

对采集的信息进行预处理，获取预处理后数据；

实施例3

在该实施例中，公开了一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成实施例2公开的一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化方法所述的步骤。

实施例4

在该实施例中，公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成实施例2公开的一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化方法所述的步骤。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化系统，其特征在于，包括：

园区风险管控模块，包括数据管理模块、风险预警模块、应急管理模块和信息可视化模块；

所述数据管理模块，用于对实时监控模块获取的信息进行预处理，获取相应的预处理后数据；

所述风险预警模块，用于通过危险识别算法和预测预警算法对预处理后数据进行分析，获取各灾种事故的风险识别结果；通过耦合风险评估算法对识别出的各灾种事故的风险进行评估；

所述应急管理模块，用于通过应急决策优化算法，对多灾种事故的耦合模拟结构进行分析，获取最优疏散路径；

所述信息可视化模块，用于对化工园区场景、事故的耦合模拟结果和最优疏散路径进行显示；

所述通过危险识别算法和预测预警算法对预处理后数据进行分析，获取各灾种事故的风险识别结果，具体为：

通过危险识别算法对预处理后的监控视频信息进行分析，自动识别生产作业、维修作业中的不安全行为和不安全状态；

通过预测预警算法对除监控视频信息外的数据进行分析，获取各类事故的风险识别结果；

所述通过耦合风险评估算法对识别出的各灾种事故的风险进行评估，具体为：先进行自然灾害风险评估，再根据动态蒙特卡洛方法模拟多灾种的演变过程，计算相应工业事故风险大小，得到工业事故风险分布图；识别不同灾种之间的关联关系，考虑每种灾害的非线性可加性与多灾种耦合造成的事故后果放大效应，根据区域内引发次生灾害的耦合次数，将自然灾害与工业事故灾害的风险分布图按照一定权重值叠加,处理后获得各灾种事故耦合风险大小与园区耦合风险分布图，计算得到多灾种耦合的风险值；

所述进行自然灾害风险评估具体为，预先设置不同场景的设备受自然灾害影响引发事故的事件树，结合事件树、自然灾害类型和发生频率、致灾因子类型和强度计算自然灾害的直接风险，生成自然灾害风险分布图。

2.如权利要求1所述的一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化系统，其特征在于，实时监控模块包括数据采集层和数据传输层，通过数据采集层整合各信息采集设备采集的信息，获得相应的环境信息、监控信息、生产过程信息及危化品存储信息，采集层采集的信息通过数据传输层发送至园区风险管控模块。

3.如权利要求2所述的一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化系统，其特征在于，环境信息包括气象信息和VOCs浓度信息，监控信息包括监控视频信息和车辆进出统计信息，生产过程信息包括温度、压力、流速、液位，危化品存储信息包括危化品存储地点、存储量和危化品MSDS信息。

4.如权利要求2所述的一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化系统，其特征在于，各信息采集设备均配置有与其位置对应的地址，用于事故风险的位置定位。

5.如权利要求1所述的一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化系统，其特征在于，事故包括泄漏、火灾、爆炸。

6.如权利要求1所述的一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化系统，其特征在于，一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化系统设置不同等级的登陆权限。

7.一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化方法，其特征在于，包括：

对采集的信息进行预处理，获取预处理后数据；

通过危险识别算法和预测预警算法对预处理后数据进行分析，获取各灾种事故的风险识别结果；通过耦合风险评估算法对识别出的各灾种事故的风险进行评估；

通过应急决策优化算法，对多灾种事故的耦合模拟结构进行分析，获取最优疏散路径；

对化工园区场景、事故的耦合模拟结果和最优疏散路径进行显示；

8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成权利要求7所述的一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求7所述的一种化工园区三维可视化风险智能管控一体化方法的步骤。