一种基于多源数据融合的井场灭火应急救援风险评价方法技术

本发明专利技术公开了消防技术领域的一种基于多源数据融合的井场灭火应急救援风险评价方法，包括如下步骤：步骤S1：分层建立井场灭火应急救援风险评价体系；步骤S2:计算燃爆情况综合指标；步骤S3：计算消防员所处位置危险指标；步骤S4：计算消防员生命特征危险指标；步骤S5：获取救援机具的运行状态指标和数据传输速率指标；步骤S6：建立井场灭火应急救援风险评价模型，通过上传井场着火前和着火后，子单元数据和燃爆情况三级指标，将结果作为井场灭火应急救援风险的最低等级和其他等级。根据本发明专利技术的井场灭火应急救援风险等级，可以及时调整灭火工作，减少事故的发生，降低因灭火救援能力不足带来的危害。足带来的危害。足带来的危害。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多源数据融合的井场灭火应急救援风险评价方法


[0001]本专利技术属于消防
，具体是一种基于多源数据融合的井场灭火应急救援风险评价方法。

技术介绍

[0002]井场灭火应急抢险环境恶劣，工况复杂多变，消防工作难度巨大。在展开井场灭火救援工作后，保护消防员的生命安全成了重大课题。在高温、高湿的环境下，消防员面临着硫化氢浓度超标、缺氧等危险，抢险救援工作面临着救援机具信息传输受限的危险。
[0003]目前消防火灾风险评价方法多采用建立不同的风险评估模型的方法，其缺乏对于井场复杂情况的考虑，而且井场灭火应急救援现场数据种类多，分布不集中，消防状态时刻处于变化之中。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术的目的是提出了一种基于消防状态变化的一种基于多源数据的井场灭火应急救援风险评价方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种基于多源数据的井场灭火应急救援风险评价方法，包括如下步骤：
[0006]S1、分层建立井场灭火应急救援风险评价体系；
[0007]S2、计算燃爆情况综合指标；
[0008]S3、计算消防员状态综合指标；
[0009]S4、计算救援机具状态综合指标；
[0010]S5、建立井场灭火应急救援风险评价模型，通过上传井场着火前后子单元数据，将结果作为井场灭火应急救援风险的最低等级和其他等级。
[0011]采用上述方案后实现了以下有益效果：1、相对于采用传统救援建模的技术方案，本技术方案中特定环境在井场救援中，因此预先结合救援机探查井场内部环境，预估每个着火点单元的风险程度以便于定点扑救和生成救援路线图。
[0012]2、相对于生成救援路线图的现有技术，本技术方案中引入端点处的燃爆情况，同时建立消防员的自身状态，判断救援的方式以及人数，确保救援人员的安全性，同时急救风险的优先级可以结合建模场地以实现救援的优先等级。
[0013]3、结合燃爆情况、消防员状态和救援机具状态综合评价井场灭火应急救援风险等级，可以帮助调整灭火救援工作，降低灭火风险。
[0014]进一步，所述步骤S1包括：一级指标、二级指标和三级指标；
[0015]一级指标包括以井场灭火应急救援风险等级，二级指标包括以燃爆情况指标、消防员状态指标和救援机具状态指标，与所述燃爆情况指标对应的三级指标包括井场温度、井场氧气含量和井场二氧化碳含量；与所述消防员状态指标对应的三级指标包括所处位置危险指标、生命特征危险指标；与所述救援机具状态指标对应的三级指标包括运行状态诊
断指标和数据传输速率指标；
[0016]通过上传井场灭火应急救援现场不同情况的子单元数据和燃爆情况三级指标，对三级指标数值进行无量纲化处理，建立得井场灭火应急救援风险评价体系。
[0017]进一步，所述步骤S2包括：
[0018]根据灭火难度和人体承受极限，分别确定燃烧面积、氧气含量和二氧化碳含量与其危险等级的对应关系；井场着火后，通过分布在井场的温度传感器组初步判断燃烧面积；利用专家调查法确定权值，计算得到燃爆情况综合指标。
[0019]进一步，根据所述燃烧面积初步确定前往井场的消防员人数和战斗时长，计算消防员在所述战斗时长的空气需求量和携带的呼吸器数量。
[0020]进一步，所述步骤S3包括：
[0021]以井场位置坐标中的任意点作为原点，以硫化氢传感器的坐标作为硫化氢监测点，通过由无人机获取的三维温度场得到消防员所处位置的温度，计算各硫化氢监测点与消防员垂直距离方向上的风速分量，利用麦克斯韦速率分布函数得到由每个硫化氢监测点扩散到消防员位置的气体分子数，计算得到消防员位置的硫化氢浓度；根据硫化氢浓度安全标准，计算消防员所处位置的硫化氢浓度与硫化氢安全临界浓度的相对误差，得到所处位置危险指标。
[0022]进一步，所述步骤S3还包括：
[0023]实时采集消防员的心率和呼吸，监测其随时间变化的曲线，若在正常范围内，将曲线整体呈现的单调趋势作为判断标准，其斜率的绝对值作为危险指标；若在正常范围外，将曲线连续超出界限的时间作为判断标准，其对应的时间段作为危险指标；将空气呼吸器提供给消防员撤离的时间作为判断标准，其倒数作为危险指标；
[0024]计算空气呼吸器提供给消防员撤离的时间：
[0025][0026]式中，V表示呼吸器的水容积(L)，PN表示呼吸器的公称工作压力(bar)，v表示消防员的呼吸频率(次/分)，t
in
表示已战斗时长。
[0027]利用专家调查法确定权值，计算得到生命特征危险指标。
[0028]进一步，所述步骤S4具体包括：
[0029]将获取的生命监测装置、气体浓度监测装置、消防车和无人机的运行状态和数据传输速率分为极差、差、一般、良好、极好5个等级，再等级百分制化，利用专家调查法确定权值，计算救援机具状态综合指标。
[0030]进一步，所述步骤S5具体包括：
[0031]利用灰色关联分析法建立井场灭火应急救援风险评价模型，针对最佳和最差的情况，分别将各子单元对应的数据带入得到二级指标，将二级指标的数值区间划分为无风险、较小危险、一般危险、重大危险和特大风险5个等级；通过上传井场着火后各子单元的实时数据，计算此时的二级指标与各等级二级指标的关联度，作为一级指标。
附图说明
[0032]图1为本专利技术实施例的示意图；
[0033]图2为图1中风险等级的建立流程图。
具体实施方式
[0034]下面通过具体实施方式进一步详细说明：
[0035]实施例基本如附图1和图2所示：一种基于多源数据的井场灭火应急救援风险评价方法，包括如下步骤：
[0036]S1、分层建立井场灭火应急救援风险评价体系；以井场灭火应急救援风险等级作为一级指标，以燃爆情况指标、消防员状态指标、救援机具状态指标作为二级指标，与所述燃爆情况指标对应的三级指标包括井场温度、井场氧气含量、井场二氧化碳含量；与所述消防员状态指标对应的三级指标包括所处位置危险指标、生命特征危险指标；与所述救援机具状态指标对应的三级指标包括运行状态诊断指标、数据传输速率指标；
[0037]通过上传井场灭火应急救援现场不同情况的子单元数据，建立得井场灭火应急救援风险评价体系。
[0038]S2、计算燃爆情况综合指标，燃烧面积与危险等级呈正比关系；根据人体承受极限，分别将最适宜和最危险的氧气含量和二氧化碳含量的数值区间等间距划分为5个等级；井场着火后，通过分布在井场的温度传感器组初步判断燃烧面积，当外围的温度传感器组出现某个监测点的温度小于100℃时，选择围成面积更小的传感器组中，同一对角线上相邻的温度传感器作为温度监测点。利用专家调查法确定权值，计算得到燃爆情况综合指标。
[0039]S3、计算消防员状态综合指标，以井场位置坐标中某个点作为原点，以各硫化氢传感器的坐标作为硫化氢监测点；通过无人机捕获不同方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多源数据融合的井场灭火应急救援风险评价方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、分层建立井场灭火应急救援风险评价体系；S2、计算燃爆情况综合指标；S3、计算消防员状态综合指标；S4、计算救援机具状态综合指标；S5、建立井场灭火应急救援风险评价模型，通过上传井场着火前后子单元数据，将结果作为井场灭火应急救援风险的最低等级和其他等级。2.根据权利要求1所述的一种基于多源数据融合的井场灭火应急救援风险评价方法，其特征在于：所述步骤S1包括：一级指标、二级指标和三级指标；一级指标包括以井场灭火应急救援风险等级，二级指标包括以燃爆情况指标、消防员状态指标和救援机具状态指标，与所述燃爆情况指标对应的三级指标包括井场温度、井场氧气含量和井场二氧化碳含量；与所述消防员状态指标对应的三级指标包括所处位置危险指标、生命特征危险指标；与所述救援机具状态指标对应的三级指标包括运行状态诊断指标和数据传输速率指标；通过上传井场灭火应急救援现场不同情况的子单元数据和燃爆情况三级指标，对三级指标数值进行无量纲化处理，建立得井场灭火应急救援风险评价体系。3.根据权利要求1所述的一种基于多源数据融合的井场灭火应急救援风险评价方法，其特征在于：所述步骤S2包括：根据灭火难度和人体承受极限，分别确定燃烧面积、氧气含量和二氧化碳含量与其危险等级的对应关系；井场着火后，通过分布在井场的温度传感器组初步判断燃烧面积；利用专家调查法确定权值，计算得到燃爆情况综合指标。4.根据权利要求3所述的一种基于多源数据融合的井场灭火应急救援风险评价方法，其特征在于：根据所述燃烧面积初步确定前往井场的消防员人数和战斗时长，计算消防员在所述战斗时长空气需求量和携带的呼吸器数量。5.根据权利要求1所述的一种基于多源数据融合的井场灭火应急救援风险评价方法，其特征在于：所述步骤S3包括：以井场位置坐标中的任意点作为原点，以硫化氢传感器的坐标作为硫化氢监测点，通过由无人机获取的三维温度场得...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁海波，谢英豪，杨海，姚金宝，张毅，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：