一种基于环境网格化的危爆品防护布局方法技术

本发明专利技术公开了一种基于环境网格化的危爆品防护布局方法，可以高效、科学地布局防护设备，达到全环境防护无弱点，处置时间最合理、迅速的目的。首先针对待防护区域中的每个待防护位置点确定其环境防护权重。构建防护设备的防护能力模型，确定每个待防护位置点的防护能力因子。针对待防护区域确定其外包矩形，并采用单元网格对外包矩形进行网格划分，确定每个单元网格对应的有效因子。根据待防护位置点所处单元网格，结合其环境防护权重、防护能力因子，确定待防护位置点在其所处单元网格中的归一化防护能力。利用双线性插值的方式计算待防护区域中任意位置点的防护能力；根据所计算的待防护区域中任意位置点的防护能力，布设防护设备。备。备。

【技术实现步骤摘要】
一种基于环境网格化的危爆品防护布局方法


[0001]本专利技术涉及防爆排爆
，具体涉及一种基于环境网格化的危爆品防护布局方法。

技术介绍

[0002]当前的危爆品防护设备在环境中的摆放往往根据是根据个人经验甚至依据哪里方便放哪里的原则，没有科学性的依据可以参照。而危爆品危害的评估往往发生在爆炸之后，根据现场的破坏情况反演爆炸的发生情况，属于一种事后的分析总结行为。目前还缺少对于危爆品防护的预分析。
[0003]对于突发性的防护工作，往往不能有效的组织最近的防护设备进行防护。在危爆品设备物联网化的基础上，设备的应用与防护可以做到更加的科学化，根据设备的防护范围，并结合机场环境不同位置的防护等级需求，合理布置防护装备的分配。
[0004]危爆品设备的防护范围以G500柔性防爆桶为例，G500是具有防护500克 TNT当量的柔性防护装备。G500约60kg重，可独立使用也可搭配柔卫车使用。因之前钢制防爆桶/罐的重量太重，不适合移动，所以基本是不具备防护范围这个理念的。防护范围是在采用新型的柔性防护装置后所提出的一个新的概念。防护范围指防护设备在1分钟时间内所能达到的以防护设备为中心的范围，也就是1分钟之内所能防护的范围。
[0005]对于大型公共场所，例如机场环境包括安检口、咨询台、卫生间、商场、餐厅、售票处、打包区、海关、卫生站、公共休息区域、饮水处、公共电话处等众多场所。通过人工去分析、随着环境复杂度的提高，难度非常大，有时不依靠科学的手段甚至很难合理的提供有效支持。随着国内防护技术的发展，危爆品的防护装备有了很大提高，所以有效的利用好这些装备具有迫切的需求与重大的意义。同时，随着网络技术的发展以及物联网的逐步应用，很多行业领域都会采用物联网与大数据的技术，而该布局方法为防护网络化、数据化提供了一种可行的理论方法。
[0006]因此目前缺少能够对大型公共场所进行防护设备优化布局的高效、科学且合理迅速的方案。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于环境网格化的危爆品防护布局方法，可以通过预先的仿真计算，高效、科学地布局防护设备，达到全环境防护无弱点，处置时间最合理、迅速的目的。
[0008]为达到上述目的，本专利技术的技术方案包括如下步骤：
[0009]针对待防护区域中的每个待防护位置点确定其环境防护权重。
[0010]构建防护设备的防护能力模型，确定每个待防护位置点的防护能力因子。
[0011]针对待防护区域确定其外包矩形，并采用单元网格对外包矩形进行网格划分；根据单元网格是否处于有效区域，确定每个单元网格对应的有效因子。
[0012]根据待防护位置点所处单元网格，结合其环境防护权重、防护能力因子，确定待防护位置点在其所处单元网格中的归一化防护能力。
[0013]针对待防护区域的外包矩形，选取其中四个顶点位置处的单元网格，根据所选四个单元网格，利用双线性插值的方式计算待防护区域中任意位置点的防护能力；根据所计算的待防护区域中任意位置点的防护能力，布设防护设备。
[0014]进一步地，针对待防护区域中的每个待防护位置点确定其环境防护权重，具体为：
[0015]w
f
＝F
S
/(F
A
×
Ar)
[0016]其中w
f
为待防护位置点的环境防护权重；F
S
为待防护位置点单位时间内出现的危爆品的次数；F
A
为整个待防护区域在单位时间内出现的危爆品的次数； Ar为统计待防护位置点的单位时间危爆品次数时，待防护位置点的面积，单位为米；其中单位时间选择一年或以上。
[0017]进一步地，构建防护设备的防护能力模型，确定每个待防护位置点的防护能力因子，具体为：
[0018][0019]其中pij为防护能力因子；pd表示柔性防护装备设置的位置；cij表示待防护位置点的基于网格划分后的索引；pd
‑
cij表示柔性防护设备与待防护位置点所处网格之间的距离，单位为米。
[0020]进一步地，针对待防护区域确定其外包矩形，并采用单元网格对外包矩形进行网格划分；根据单元网格是否处于有效区域，确定每个单元网格对应的有效因子，具体为：
[0021][0022]其中vij为i、j索引下的单元网格对应的有效因子；i为单元网格在水平方向的网格标识；j为单元网格在竖直方向的网格标识；U为有效区域。
[0023]若单元网格50％区域及以上位于有效区域则该单元网格有效因子为1，否则为0。
[0024]进一步地，根据待防护位置点所处单元网格，结合其环境防护权重、防护能力因子，确定待防护位置点在其所处单元网格中的归一化防护能力，具体为：
[0025][0026]其中F(i,j)表示归一化之后的i、j索引下的单元网格的防护能力；F
max
表示整个待防护区域的网格范围内计算出的vij
×
w
f
/p
ij
的最大值。
[0027]进一步地，针对待防护区域的外包矩形，选取其中四个顶点位置处的单元网格，根据所选四个单元网格，利用双线性插值的方式计算待防护区域中任意位置点的防护能力，具体为：
[0028]针对待防护区域的外包矩形，以右下角为原点，外包矩形长为x轴、宽为y 轴，建坐
标系。
[0029]选取四个顶点位置处的单元网格，包括左下角网格c1，右下角网格c2、左上角网格c3和右上角网格c4。
[0030]其中c1～c4的防护能力为已知值，分别为F(c1)～F(c4)。
[0031]待求位置点所处网格为T，T在c1和c2共同所在的边缘网格线上投影的网格为c12，T在c3和c4共同所在的边缘网格线上投影的网格为c34；c12和c34 的防护能力分别为F(c12)和F(c34)
[0032][0033]其中x10为网格c2中心点对应的x轴坐标；x0为网格c1中心点对应的x 轴坐标；xi为网格c12中心点对应的x轴坐标。
[0034][0035]网格T的防护能力F(T)的计算公式：
[0036][0037]其中y10为网格c34中心点对应的y轴坐标；y0为网格c12中心点对应的y 轴坐标；yi为网格T中心点对应y轴坐标。
[0038]进一步地，还包括如下步骤：
[0039]针对已部署好防护设备的待防护区域，进行防护能力的评估，包括防护能力指标和防护均衡化指标。
[0040]防护能力指标为prc：
[0041][0042]其中n
i
指在有效区域内，网格的防护能力小于设定经验值μ的网格的数量； n
a
表示有效区域内的所有网格的数量。
[0043]防护均衡化指标为eq：
[0044]越大表示均衡化程度越好
[0045][0046][0047]其中cij为有效区域内的所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于环境网格化的危爆品防护布局方法，其特征在于，包括如下步骤：针对待防护区域中的每个待防护位置点确定其环境防护权重；构建防护设备的防护能力模型，确定每个待防护位置点的防护能力因子；针对待防护区域确定其外包矩形，并采用单元网格对所述外包矩形进行网格划分；根据单元网格是否处于有效区域，确定每个单元网格对应的有效因子；根据待防护位置点所处单元网格，结合其环境防护权重、所述防护能力因子，确定待防护位置点在其所处单元网格中的归一化防护能力；针对待防护区域的外包矩形，选取其中四个顶点位置处的单元网格，根据所选四个单元网格，利用双线性插值的方式计算所述待防护区域中任意位置点的防护能力；根据所计算的待防护区域中任意位置点的防护能力，布设防护设备。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对待防护区域中的每个待防护位置点确定其环境防护权重，具体为：w
f
＝F
S
/(F
A
×
Ar)其中w
f
为待防护位置点的环境防护权重；F
S
为待防护位置点单位时间内出现的危爆品的次数；F
A
为整个待防护区域在单位时间内出现的危爆品的次数；Ar为统计所述待防护位置点的单位时间危爆品次数时，待防护位置点的面积，单位为米；其中单位时间选择一年或以上。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述构建防护设备的防护能力模型，确定每个待防护位置点的防护能力因子，具体为：其中pij为防护能力因子；pd表示柔性防护装备设置的位置；cij表示待防护位置点的基于网格划分后的索引；pd
‑
cij表示柔性防护设备与待防护位置点所处网格之间的距离，单位为米。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述针对待防护区域确定其外包矩形，并采用单元网格对所述外包矩形进行网格划分；根据单元网格是否处于有效区域，确定每个单元网格对应的有效因子，具体为：其中vij为i、j索引下的单元网格对应的有效因子；i为单元网格在水平方向的网格标识；j为单元网格在竖直方向的网格标识；U为有效区域；若单元网格50％区域及以上位于有效区域则该单...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，刘海博，黄广炎，王芳，王涛，王博，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：