環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源預(yù)警方法
【專利摘要】一種環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源預(yù)警方法，包括用于存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)源特性閾值數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)風(fēng)險(xiǎn)源位置信息和源強(qiáng)信息的風(fēng)險(xiǎn)源信息數(shù)據(jù)庫(kù)，其技術(shù)要點(diǎn)是：1）根據(jù)公式計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并匯總本地區(qū)風(fēng)險(xiǎn)源數(shù)據(jù)；2）根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)源建立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)；3）設(shè)定個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源安全閾值；4）將風(fēng)險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)數(shù)值與閾值實(shí)時(shí)對(duì)比，一旦監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超限，計(jì)算超限程度后向總中心和分中心發(fā)出報(bào)警。從根本上解決了系統(tǒng)整體性能下降、控制總中心系統(tǒng)負(fù)荷高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題。
【專利說明】環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源預(yù)警方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警領(lǐng)域，特別是一種環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源預(yù)警方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)境污染事件本身存在復(fù)雜性和不確定性，因而環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警是一個(gè)涵蓋區(qū)域 廣、涉及多種環(huán)境因素(水體、大氣、土壤、生態(tài)系統(tǒng))、理化因素多樣化的復(fù)雜體系。但是，由 于突發(fā)污染事件發(fā)生的時(shí)間、空間、規(guī)模、過程、自然背景、受體的不確定性，現(xiàn)有的風(fēng)險(xiǎn)模 型尚缺乏對(duì)具體研究區(qū)域的污染物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化過程的原創(chuàng)研究，對(duì)模型結(jié)果驗(yàn)證及系統(tǒng)集 成重視不足；同時(shí)，在風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型方面，涉及生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的模型嚴(yán)重不足。在環(huán)境 污染事件預(yù)警平臺(tái)方面的研究和應(yīng)用依然薄弱，特別是在技術(shù)和設(shè)備等硬件支撐方面尚不 能適應(yīng)對(duì)污染事件進(jìn)行預(yù)警的實(shí)際需求，不能真正實(shí)現(xiàn)對(duì)污染事件的有效預(yù)警?，F(xiàn)有的環(huán) 境污染事件預(yù)警指標(biāo)多為針對(duì)小范圍區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的宏觀性指標(biāo)，現(xiàn)有的工作主要是在污 染事件的預(yù)警指標(biāo)方面提出了原則性的方案，無法滿足污染事件生態(tài)和健康預(yù)警的實(shí)際需 求。如何針對(duì)不同環(huán)境介質(zhì)中的污染物、污染水平和生態(tài)與健康效應(yīng)進(jìn)行快速篩選并建立 合理的預(yù)警指標(biāo)體系，仍然缺乏相應(yīng)的技術(shù)手段。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源預(yù)警方法。從根本上解決了系統(tǒng)整體性能下 降、控制總中心系統(tǒng)負(fù)荷高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題。
[0004] 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：該環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源預(yù)警包括用于存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)源 特性閾值數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)風(fēng)險(xiǎn)源位置信息和源強(qiáng)信息的風(fēng)險(xiǎn)源信息數(shù)據(jù)庫(kù)，其特征在于， 包括以下步驟： 1) 建立用于進(jìn)行事故總體調(diào)度與總體監(jiān)控的總中心、設(shè)置在風(fēng)險(xiǎn)源處的分中心、用于 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)源數(shù)據(jù)的探測(cè)點(diǎn)，總中心、分中心、探測(cè)點(diǎn)之間通過網(wǎng)絡(luò)相連通；在總中心內(nèi) 設(shè)置總中心數(shù)據(jù)服務(wù)器，在分中心內(nèi)設(shè)置分中心數(shù)據(jù)服務(wù)器及視頻服務(wù)器，在探測(cè)點(diǎn)設(shè)置 監(jiān)測(cè)設(shè)備；總中心數(shù)據(jù)服務(wù)器和分中心數(shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)均安裝記錄有探測(cè)點(diǎn)物質(zhì)最高允許濃 度的風(fēng)險(xiǎn)源特性閾值數(shù)據(jù)庫(kù)，總中心數(shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)還安裝有用于記錄各風(fēng)險(xiǎn)源基本信息的 風(fēng)險(xiǎn)源信息數(shù)據(jù)庫(kù)；風(fēng)險(xiǎn)源基本信息包括風(fēng)險(xiǎn)源企業(yè)名稱、地理位置信息、聯(lián)系方式、污染 物種類； 2) 針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源特性閾值數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)其中一種物質(zhì)U在分中心數(shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)建立標(biāo)準(zhǔn)曲 線數(shù)據(jù)庫(kù)，將探測(cè)點(diǎn)生產(chǎn)狀態(tài)、裝料和卸料狀態(tài)、以及倉(cāng)儲(chǔ)狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)曲線信息錄入標(biāo)準(zhǔn)曲 線數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)；分中心數(shù)據(jù)服務(wù)器實(shí)時(shí)接收并存儲(chǔ)所有探測(cè)點(diǎn)傳回的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)頻率為 1~1〇次/s，描繪監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)曲線Pi (t)，實(shí)時(shí)計(jì)算A Pi ;其中，Pi為其中一個(gè)探測(cè)點(diǎn)ti時(shí)刻的 監(jiān)測(cè)數(shù)值，A Pi為Pi與Ph的差值； 當(dāng)A Pi > 0時(shí)，則實(shí)時(shí)分析從變化起始時(shí)的數(shù)據(jù)曲線Pi (t)與標(biāo)準(zhǔn)曲線的相似程度； 當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線符合相似標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，分中心數(shù)據(jù)服務(wù)器僅存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)； 當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線不符合相似標(biāo)準(zhǔn)時(shí)或監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)大于風(fēng)險(xiǎn)源特性閾值數(shù)據(jù) 庫(kù)的閾值時(shí)，分中心數(shù)據(jù)服務(wù)器存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并將ti時(shí)刻起始的所有數(shù)據(jù)上傳至總中心 數(shù)據(jù)服務(wù)器，并向分中心和總中心分級(jí)發(fā)出報(bào)警；報(bào)警方法如下：若物質(zhì)U為甲類可燃?xì)?體或劇毒類氣體，均發(fā)出一級(jí)報(bào)警；若物質(zhì)U為中毒氣體，不論其可燃性均發(fā)出二級(jí)報(bào)警； 其他情況則發(fā)出三級(jí)報(bào)警；分中心數(shù)據(jù)服務(wù)器將探測(cè)點(diǎn)的GIS信息發(fā)送至總中心數(shù)據(jù)服務(wù) 器，總中心數(shù)據(jù)服務(wù)器接收到GIS信息后，將該GIS信息所對(duì)應(yīng)的探測(cè)點(diǎn)基本信息反映在總 中心的電子地圖上。
[0005] 所述監(jiān)測(cè)設(shè)備包括氣體探測(cè)器、溫濕度變送器、風(fēng)速變送器。
[0006] 所述氣體探測(cè)器為SEN系列智能氣體探測(cè)器或者美國(guó)的Apex固定式可燃性氣體 探測(cè)器；溫濕度變送器為JK-FT402溫濕度變送器；風(fēng)速變送器為法國(guó)KM0的TY10CTV100 風(fēng)速變送器。
[0007] 本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)及積極的技術(shù)效果是：本發(fā)明基于互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，并將主要預(yù)警 數(shù)據(jù)的處理設(shè)置在分中心，總中心數(shù)據(jù)服務(wù)器無需接收與存儲(chǔ)來自于多個(gè)分中心同一時(shí)段 上傳的海量數(shù)據(jù)，避免了由于總中心端口帶寬過窄導(dǎo)致系統(tǒng)整體性能下降，極大減輕了總 中心的負(fù)荷。數(shù)據(jù)傳輸過程中所占用帶寬極低，僅需2M的帶寬即可完全滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?要。無險(xiǎn)情發(fā)生時(shí)，總中心無需介入，因此不涉及任何數(shù)據(jù)傳輸，不但節(jié)省了帶寬與存儲(chǔ)空 間，而且提高了系統(tǒng)整體的處理速度，分中心此時(shí)作為數(shù)據(jù)處理及監(jiān)測(cè)端，監(jiān)控并記錄探測(cè) 點(diǎn)的日常數(shù)值及影像數(shù)據(jù)，供總中心隨時(shí)調(diào)取查看。在分中心數(shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)安裝比對(duì)程序， 通過將此時(shí)段的數(shù)據(jù)與歷史相應(yīng)時(shí)段(例如與同一生產(chǎn)周期中的相應(yīng)時(shí)段對(duì)比）的數(shù)據(jù)進(jìn) 行對(duì)比，并結(jié)合高頻率的數(shù)據(jù)采集，若曲線近似度>90%，則判定為日常生產(chǎn)曲線，報(bào)警程序 不啟動(dòng)，從而避免了因生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)惹闆r導(dǎo)致某一區(qū)域檢測(cè)物濃度偏高導(dǎo)致勿報(bào)警的情況。 一旦探測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)泄露險(xiǎn)情（曲線近似度<90%)，分中心將險(xiǎn)情發(fā)生起始時(shí)段至當(dāng)前時(shí)段的 數(shù)據(jù)傳輸至總中心，根據(jù)探測(cè)點(diǎn)的物質(zhì)類別進(jìn)行分級(jí)報(bào)警，將探測(cè)點(diǎn)的地理信息數(shù)據(jù)、探測(cè) 點(diǎn)危險(xiǎn)品信息、分中心基本信息等數(shù)據(jù)發(fā)送至總中心，在總中心顯示器的電子地圖上自動(dòng) 彈出報(bào)警數(shù)據(jù)和圖像。如果有多點(diǎn)報(bào)警情況，則交替彈出報(bào)警畫面。可在系統(tǒng)中集成多種 監(jiān)測(cè)設(shè)備，以適用于多種風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的監(jiān)控。
[0008] 綜上所述，本發(fā)明充分考慮了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的惡劣性和不可測(cè)性，在功能和性能上提 供了足夠的冗余空間，采用了一種反應(yīng)迅速、架設(shè)難度低、資源利用率高、信息可靠的風(fēng)險(xiǎn) 源預(yù)警監(jiān)測(cè)方法，有效及時(shí)地采取應(yīng)對(duì)措施，將風(fēng)險(xiǎn)事故造成的損失將至最低。因此可適應(yīng) 寬泛的地理、氣象、供電、線路設(shè)施等條件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0010] 圖1是本發(fā)明預(yù)警系統(tǒng)的樹狀結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明預(yù)警方法的預(yù)警流程示意圖； 圖3是本發(fā)明預(yù)警系統(tǒng)的工作原理示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 根據(jù)圖1~3對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)闡述。以某硫化異丁烯生產(chǎn)企業(yè)為例，其中 主要涉及二氧化硫、硫化氫、氯化氫、氯氣等主要危險(xiǎn)氣體的監(jiān)控，上述氣體所涉及的理化 情況如下表所示。該環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源預(yù)警方法包括以下步驟： 1)建立用于進(jìn)行事故總體調(diào)度與總體監(jiān)控的總中心、設(shè)置在風(fēng)險(xiǎn)源處的分中心、用 于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)源數(shù)據(jù)的探測(cè)點(diǎn)，總中心、分中心、探測(cè)點(diǎn)之間借助互聯(lián)網(wǎng)及后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù) 庫(kù)，共同構(gòu)成整個(gè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源預(yù)警系統(tǒng)。在總中心機(jī)房安裝總中心數(shù)據(jù)服務(wù)器，在分中心 機(jī)房安裝分中心數(shù)據(jù)服務(wù)器及視頻服務(wù)器，采用樹狀結(jié)構(gòu)，總中心進(jìn)行總體控管，下轄多個(gè) 分中心(每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源單位可以基于要監(jiān)管的位置設(shè)置一個(gè)或多個(gè)分中心)，每個(gè)分中心根據(jù) 廠區(qū)實(shí)際情況下設(shè)一個(gè)或多個(gè)探測(cè)點(diǎn)，探測(cè)點(diǎn)上設(shè)置探測(cè)設(shè)備，探測(cè)設(shè)備主要包括氣體探 測(cè)器(如SEN系列智能氣體探測(cè)器或者美國(guó)的Apex固定式可燃性氣體探測(cè)器)、溫濕度變送 器（如JK-FT402溫濕度變送器)、風(fēng)速變送器（如法國(guó)KMO的TY10CTV100風(fēng)速變送器）等。 其中，可燃?xì)怏w變送器可監(jiān)測(cè)多種氣體，如氨氣、砷化三氫、氯氣、二氧化硫及硫化氫等。（例 如：當(dāng)監(jiān)測(cè)某硫化異丁烯生產(chǎn)企業(yè)時(shí)，采用服務(wù)器式分中心，實(shí)際應(yīng)用到的監(jiān)測(cè)設(shè)備主要包 括溫濕度變送器、氣體探測(cè)器等。）總中心數(shù)據(jù)服務(wù)器和分中心數(shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)均安裝記錄有 探測(cè)點(diǎn)物質(zhì)最高允許濃度的風(fēng)險(xiǎn)源特性閾值數(shù)據(jù)庫(kù)，該風(fēng)險(xiǎn)源特性閾值數(shù)據(jù)庫(kù)可存放上萬 條危險(xiǎn)品的閾值特性信息?？傊行臄?shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)還安裝有用于記錄各風(fēng)險(xiǎn)源基本信息的風(fēng) 險(xiǎn)源信息數(shù)據(jù)庫(kù)，風(fēng)險(xiǎn)源基本信息包括風(fēng)險(xiǎn)源企業(yè)名稱、地理位置信息、聯(lián)系方式、污染物 種類等。
[0012] 總中心數(shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)源監(jiān)控預(yù)警決策程序以及分中心數(shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)的環(huán) 境風(fēng)險(xiǎn)源預(yù)警平臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)均基于.NET 2.0框架模塊化設(shè)計(jì)，采用C#開發(fā)。系統(tǒng)各部分 均可獨(dú)立使用、根據(jù)權(quán)限決定是否可用、基于實(shí)際應(yīng)用情況選擇啟用/停用。.NET框架提供 大量成熟的控件和組件，同時(shí)支持Web應(yīng)用系統(tǒng)、Windows桌面程序、手持移動(dòng)應(yīng)用程序、嵌 入式設(shè)備的開發(fā)，充分滿足了風(fēng)險(xiǎn)源管理平臺(tái)軟件多種形式應(yīng)用構(gòu)成的需要?？傊行臄?shù)據(jù) 服務(wù)器與分中心數(shù)據(jù)服務(wù)器概況如下表所示。
[0013] 表1總中心數(shù)據(jù)服務(wù)器與分中心數(shù)據(jù)服務(wù)器概況

【權(quán)利要求】
1. 一種環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源預(yù)警方法，包括用于存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)源特性閾值數(shù)據(jù)庫(kù)，用于 存儲(chǔ)風(fēng)險(xiǎn)源位置信息和源強(qiáng)信息的風(fēng)險(xiǎn)源信息數(shù)據(jù)庫(kù)，其特征在于，包括以下步驟： 1) 建立用于進(jìn)行事故總體調(diào)度與總體監(jiān)控的總中心、設(shè)置在風(fēng)險(xiǎn)源處的分中心、用于 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)源數(shù)據(jù)的探測(cè)點(diǎn)，總中心、分中心、探測(cè)點(diǎn)之間通過網(wǎng)絡(luò)相連通；在總中心內(nèi) 設(shè)置總中心數(shù)據(jù)服務(wù)器，在分中心內(nèi)設(shè)置分中心數(shù)據(jù)服務(wù)器及視頻服務(wù)器，在探測(cè)點(diǎn)設(shè)置 監(jiān)測(cè)設(shè)備；總中心數(shù)據(jù)服務(wù)器和分中心數(shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)均安裝記錄有探測(cè)點(diǎn)物質(zhì)最高允許濃 度的風(fēng)險(xiǎn)源特性閾值數(shù)據(jù)庫(kù)，總中心數(shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)還安裝有用于記錄各風(fēng)險(xiǎn)源基本信息的 風(fēng)險(xiǎn)源信息數(shù)據(jù)庫(kù)；風(fēng)險(xiǎn)源基本信息包括風(fēng)險(xiǎn)源企業(yè)名稱、地理位置信息、聯(lián)系方式、污染 物種類； 2) 針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源特性閾值數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)其中一種物質(zhì)U在分中心數(shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)建立標(biāo)準(zhǔn)曲 線數(shù)據(jù)庫(kù)，將探測(cè)點(diǎn)生產(chǎn)狀態(tài)、裝料和卸料狀態(tài)、以及倉(cāng)儲(chǔ)狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)曲線信息錄入標(biāo)準(zhǔn)曲 線數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)；分中心數(shù)據(jù)服務(wù)器實(shí)時(shí)接收并存儲(chǔ)所有探測(cè)點(diǎn)傳回的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)頻率為 1~1〇次/s，描繪監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)曲線Pi (t)，實(shí)時(shí)計(jì)算A Pi ;其中，Pi為其中一個(gè)探測(cè)點(diǎn)h時(shí)刻的 監(jiān)測(cè)數(shù)值，A Pi為Pi與Ph的差值； 當(dāng)A Pi > 0時(shí)，則實(shí)時(shí)分析從變化起始時(shí)的數(shù)據(jù)曲線Pi (t)與標(biāo)準(zhǔn)曲線的相似程度； 當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線符合相似標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，分中心數(shù)據(jù)服務(wù)器僅存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)； 當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線不符合相似標(biāo)準(zhǔn)時(shí)或監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)大于風(fēng)險(xiǎn)源特性閾值數(shù)據(jù) 庫(kù)的閾值時(shí)，分中心數(shù)據(jù)服務(wù)器存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并將^時(shí)刻起始的所有數(shù)據(jù)上傳至總中心 數(shù)據(jù)服務(wù)器，并向分中心和總中心分級(jí)發(fā)出報(bào)警；報(bào)警方法如下：若物質(zhì)U為甲類可燃?xì)?體或劇毒類氣體，均發(fā)出一級(jí)報(bào)警；若物質(zhì)U為中毒氣體，不論其可燃性均發(fā)出二級(jí)報(bào)警； 其他情況則發(fā)出三級(jí)報(bào)警；分中心數(shù)據(jù)服務(wù)器將探測(cè)點(diǎn)的GIS信息發(fā)送至總中心數(shù)據(jù)服務(wù) 器，總中心數(shù)據(jù)服務(wù)器接收到GIS信息后，將該GIS信息所對(duì)應(yīng)的探測(cè)點(diǎn)基本信息反映在總 中心的電子地圖上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源預(yù)警方法，其特征在于：所述監(jiān)測(cè)設(shè)備包括氣體 探測(cè)器、溫濕度變送器、風(fēng)速變送器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源預(yù)警方法，其特征在于：所述氣體探測(cè)器為 SEN系列智能氣體探測(cè)器或者美國(guó)的Apex固定式可燃性氣體探測(cè)器；溫濕度變送器為 JK-FT402溫濕度變送器；風(fēng)速變送器為法國(guó)KMO的TY10CTV100風(fēng)速變送器。
【文檔編號(hào)】G06Q50/00GK104331833SQ201410606566
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】黃相國(guó), 陳剛, 邢峰, 邵春巖, 張廣鑫, 許增貴, 張銘, 陳朝中, 張昆, 王小娜, 樊巍巍 申請(qǐng)人:沈陽環(huán)境科學(xué)研究院