一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台制造技术

本发明专利技术公开了一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台，涉及养化工园区监测技术领域；而本发明专利技术包括园区模型构建模块、园区数据采集与融合模块、园区储罐信息采集模块、储罐存储安全分析模块、储罐安全状态筛选模块、储罐危险等级分析模块和预警终端；通过对指定化工园区进行三维建模，进而实时展示指定化工园区的情况；对指定化工园区中各储罐在各采集时间点的安全进行分析，进而对处于危险状态中储罐的危险等级进行分析，并分别进行预警提示，解决了当前技术存在的弊端，实现了化工园区的可视化监测与预警，大大的提高了危险储罐位置定位的准确性和清晰性，同时也保障了化工园区中的安全。障了化工园区中的安全。障了化工园区中的安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台


[0001]本专利技术涉及化工园区监测
，具体为一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台。

技术介绍

[0002]化工园区是化工业发展的重要部分，化工园区中生产的产品也与人们日常生活息息相关，化工园区生产中的液态和气态产物大多存在在储罐中，而大多液态或者气态产物具有一定的危险性，在储罐中的危险品具有泄露的风险，因此需要对应化工园区中的储罐安全进行监测和预警分析。
[0003]当前技术对化工园区中储罐安全分析主要通过对储罐附近的环境进行分析，当环境存在危险时，以GIS或者列表的方式进行展示，很显然这种预警方式至少还存在以下几个方面的问题：
[0004]1、当前技术在预警时通过以GIS或者列表的方式进行展示，并没有对化工园区进行三维建模，进而在三维模型中定位出处于危险状态下的储罐位置，进而无法快速和准确的定位出危险储罐的位置，进而增加后续工作人员处理的时间，另一方面，没有通过三维模型实时展示化工园区的情况，进而无法清晰的了解到化工园区中的运行情况。
[0005]2、储罐的腐蚀情况影响着储罐的存储安全，当前技术并没有对储罐外观和内部的腐蚀情况进行分析，进而无法保障储罐存储的安全性，进而无法有效的避免储罐中危险品泄露的风险，另一方面，没有根据化工园区中储罐区域的人员和环境对处于危险状态下储罐的危险等级进行分析，进而无法及时的保障危险品泄漏时人员的安全，也对环境造成一定的影响，并且也无法对不同危险等级的储罐进行针对性的预警。
专利
技术实现思路

[0006]为了解决上述问题；本专利技术的目的在于提供一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台，包括：园区模型构建模块，用于构建指定化工园区对应的三维模型；
[0008]园区数据采集与融合模块，用于采集指定化工园区在各采集时间点对应的各图片，进而根据指定化工园区对应的三维模型，得到指定化工园区在各采集时间点的实时模型，并记为指定化工园区在各采集时间点对应的目标模型；
[0009]园区储罐信息采集模块，用于获取指定化工园区中各储罐对应的位置，并对各储罐进行编号，进而采集各储罐在各采集时间点对应的基本信息和环境信息；
[0010]储罐存储安全分析模块，用于根据各储罐在各采集时间点对应的基本信息和环境信息，分析各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数；
[0011]储罐安全状态筛选模块，用于判断各储罐在各采集时间点对应的存储状态，进而
筛选出各采集时间点对应的各监测储罐；
[0012]储罐危险等级分析模块，用于根据各储罐在各采集时间点对应的环境信息，分析各采集时间点中各监测储罐对应的危险等级；
[0013]预警终端，用于根据各采集时间点中各监测储罐对应的危险等级，分别对各采集时间点的各监测储罐进行预警提示。
[0014]可选地，所述构建指定化工园区对应的三维模型，具体构建过程如下：通过倾斜摄影技术采集指定化工园区对应的图像集合，并通过GIS获取指定化工园区对应的地理数据，进而根据指定化工园区对应的图像集合和地理数据构建指定化工园区对应的三维模型。
[0015]可选地，所述各储罐在各采集时间点对应的基本信息包括存储产品类型、产品浓度和压力；
[0016]各储罐在各采集时间点对应的环境信息包括各监测点对应的温度、各监测点对应的湿度、各监测点中各气体对应的浓度和各监测点对应的土壤pH值。
[0017]可选地，所述分析各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数，具体分析过程如下：
[0018]根据各储罐在各采集时间点对应各监测点的湿度和土壤pH值，分析得到各储罐对应的外观腐蚀影响因子，并记为，i表示各储罐对应的编号，；
[0019]基于指定化工园区在各采集时间点对应的目标模型，分析得到各储罐在各采集时间点对应的外观安全评估系数，记为；
[0020]根据各储罐在各采集时间点对应的基本信息，分析得到各储罐在各采集时间点对应的内部安全评估系数，记为；
[0021]通过计算公式，得到各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数，其中、分别为设定的外观安全评估系数、内部安全评估系数对应的权重因子。
[0022]可选地，所述分析得到各储罐在各采集时间点对应的外观安全评估系数，具体分析过程如下：
[0023]从指定化工园区在各采集时间点对应的目标模型中提取各储罐在各采集时间点对应各生锈区域的面积、各生锈区域的高度和各生锈区域的生锈厚度，分别记为、和，t表示各采集时间点对应的编号，，j表示各生锈区域对应的编号，；
[0024]通过计算公式
，得到各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数，、分别为设定的第i个储罐对应的许可生锈区域面积、许可生锈区域的生锈厚度，为第i个储罐对应的高度，、、分别为设定的储罐生锈面积、生锈高度、生锈厚度对应的权重因子。
[0025]可选地，所述分析得到各储罐在各采集时间点对应的内部安全评估系数，具体分析过程如下：
[0026]各储罐在各采集时间点对应的存储产品类型与各设定的各产品类型对应的腐蚀危险系数进行对比，得到各储罐在各采集时间点对应的腐蚀危险系数，并记为；
[0027]通过计算公式，得到各储罐在各采集时间点对应的内部安全评估系数，其中、分别为设定的第i个储罐中产品参考浓度、参考压力，、第i个储罐在第t个采集时间点对应的产品浓度、压力，、、分别为设定的产品浓度、压力、腐蚀危险系数对应的权重因子。
[0028]可选地，所述判断各储罐在各采集时间点对应的存储状态，进而筛选出各采集时间点对应的各监测储罐，具体判断与筛选过程如下：
[0029]将各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数与设定的标准存储安全评估系数进行对比，若某储罐在某采集时间点的存储安全评估系数大于或者等于标准存储安全评估系数，则判定该储罐在该采集时间点的存储状态处于安全状态，反之则判定该储罐在该采集时间点的存储状态处于危险状态，由此得到各储罐在各采集时间点对应的存储状态；
[0030]基于各储罐在各采集时间点对应的存储状态，得到各采集时间点中处于危险状态的各储罐，并将其作为各采集时间点对应的各监测储罐。
[0031]可选地，所述分析各采集时间点中各监测储罐对应的危险等级，具体分析过程如下：
[0032]基于指定化工园区在各采集时间点的实时模型，分析得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的人员安全评估系数，记为，u表示各监测储罐对应的编号；
[0033]根据各储罐在各采集时间点对应各监测点的温度和各监测点中各气体对应的浓度，分析得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的环境安全评估系数，记为；
[0034]通过计算公式，得到各采集时间点中各监测储罐对应区域的安全评估系数，、分别为设定的人员安全评估系数、环境安全评估本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台，其特征在于，包括：园区模型构建模块，用于构建指定化工园区对应的三维模型；园区数据采集与融合模块，用于采集指定化工园区在各采集时间点对应的各图片，进而根据指定化工园区对应的三维模型，得到指定化工园区在各采集时间点的实时模型，并记为指定化工园区在各采集时间点对应的目标模型；园区储罐信息采集模块，用于获取指定化工园区中各储罐对应的位置，并对各储罐进行编号，进而采集各储罐在各采集时间点对应的基本信息和环境信息；储罐存储安全分析模块，用于根据各储罐在各采集时间点对应的基本信息和环境信息，分析各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数；储罐安全状态筛选模块，用于判断各储罐在各采集时间点对应的存储状态，进而筛选出各采集时间点对应的各监测储罐；储罐危险等级分析模块，用于根据各储罐在各采集时间点对应的环境信息，分析各采集时间点中各监测储罐对应的危险等级；预警终端，用于根据各采集时间点中各监测储罐对应的危险等级，分别对各采集时间点的各监测储罐进行预警提示。2.如权利要求1所述的一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台，其特征在于，所述构建指定化工园区对应的三维模型，具体构建过程如下：通过倾斜摄影技术采集指定化工园区对应的图像集合，并通过GIS获取指定化工园区对应的地理数据，进而根据指定化工园区对应的图像集合和地理数据构建指定化工园区对应的三维模型。3.如权利要求1所述的一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台，其特征在于，所述各储罐在各采集时间点对应的基本信息包括存储产品类型、产品浓度和压力；各储罐在各采集时间点对应的环境信息包括各监测点对应的温度、各监测点对应的湿度、各监测点中各气体对应的浓度和各监测点对应的土壤pH值。4.如权利要求3所述的一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台，其特征在于，所述分析各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数，具体分析过程如下：根据各储罐在各采集时间点对应各监测点的湿度和土壤pH值，分析得到各储罐对应的外观腐蚀影响因子，并记为，i表示各储罐对应的编号，；基于指定化工园区在各采集时间点对应的目标模型，分析得到各储罐在各采集时间点对应的外观安全评估系数，记为；根据各储罐在各采集时间点对应的基本信息，分析得到各储罐在各采集时间点对应的内部安全评估系数，记为；通过计算公式，得到各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数，其中、分别为设定的外观安全评估系数、内部安全评估系数对应
的权重因子。5.如权利要求4所述的一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台，其特征在于，所述分析得到各储罐在各采集时间点对应的外观安全评估系数，具体分析过程如下：从指定化工园区在各采集时间点对应的目标模型中提取各储罐在各采集时间点对应各生锈区域的面积、各生锈区域的高度和各生锈区域的生锈厚度，分别记为、和，t表示各采集时间点对应的编号，，j表示各生锈区域对应的编号，；通过计算公式，得到各储罐在各采集时间点对应的存储安全评估系数，、分别为设定的第i个储罐对应的许可生锈区域面积、许可生锈区域的生锈厚度，为第i个储罐对应的高度，、、分别为设定的储罐生锈面积、生锈高度、生锈厚度对应的权重因子。6.如权利要求4所述的一种基于数字孪生的化工园区安全生产智能监测预警平台，其特征在于，所述分析得到各储罐在各采集时间点对应的内部安全评估系数，具体分析过程如下：各储罐在各采集时间点对应的存储产品类型与各设定的各产品类型对应的腐蚀危险系数进行对比，得到各储罐在各采集时间点对应的腐蚀危险系数，并记为...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鹏，王春亮，
申请(专利权)人：南京鼐云科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：