海洋危险化学品泄漏应急响应决策系统及其应用方法与流程

文档序号:11143798阅读:390来源:国知局
海洋危险化学品泄漏应急响应决策系统及其应用方法与制造工艺

本发明涉及计算机系统处理海洋污染领域,尤其是一种海洋危险化学品泄漏应急响应决策系统及其应用方法。



背景技术:

海洋污染通常是指人类改变了海洋原来的状态,使海洋生态系统遭到破坏。有害物质进入海洋环境而造成的污染,会损害生物资源,危害人类健康,妨碍捕鱼和人类在海上的其他活动,损坏海水质量和环境质量等。重金属和有毒有机化合物等有毒物质在海域中累积,并通过海洋生物的富集作用,对海洋动物和以此为食的其他动物造成毒害。石油污染在海洋表面形成面积广大的油膜,阻止空气中的氧气向海水中溶解,同时石油的分解也消耗水中的溶解氧,造成海水缺氧,对海洋生物产生危害,并祸及海鸟和人类。由于好氧有机物污染引起的赤潮(海水富营养化的结果),造成海水缺氧,导致海洋生物死亡。海洋污染还会破坏海滨旅游资源。因此,海洋污染已经引起国际社会越来越多的重视。其中,海洋危险化学品泄漏成为海洋污染的重要原因之一。



技术实现要素:

为了克服现有的技术存在的不足,本发明提供一种海洋危险化学品泄漏应急响应决策系统及其应用方法,该海洋危险化学品泄漏应急响应决策系统及其应用方法可以高效及时应急响应海洋危险化学品泄漏。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

本发明公开了一种海洋危险化学品泄漏应急响应决策系统,包括信息采集模块、信息处理模块、输出模块、地图数据库、泄漏信息数据库;信息采集模块、信息处理模块、输出模块、地图数据库、泄漏信息数据库之间通过无线电性相连;泄漏信息数据库中存储有泄漏信息及与泄漏信息对应的处置方案,所述泄漏信息包括,泄漏源、化学品属性、气温、海水盐度、风速和风向;地图数据库存储有电子地图,电子地图中包括特殊区域的位置信息、工作人员分布信息和处理单位信息。

所述的信息采集模块包括自主实时地表全方位监视成像系统,获得连续、长期、高分辨率的监测数据;海洋观测卫星,用遥感器感测海面的电磁辐射,以监视、分析和研究海洋环境;所述的信息处理模块的计算机结构包括电源块、CPU块、存储器、I/O输入输出块、底板及机架块、通讯块、功能块;电源块、CPU块、存储器、I/O输入输出块、底板及机架块、通讯块、功能块之间电性相连。

所述的输出模块包括音频输出模块及与其电性相连的扬声器,用以播报决策;所述的地图数据库、泄漏信息数据库存储软件形式为oracle数据库,存储物理介质为磁盘。

化学品属性包括有毒化学品、腐蚀性化学品、易燃易爆化学品;所述工作人员包括监控飞机机组人员、监视船舶船员、危化品清理船船员、应急车辆上的检测人员、监视机构的工作人员;特殊区域的位置信息、工作人员分布信息和处理单位信息在电子地图中以图层形式实时展现、实时更新。

在一个优选或可选地实施例中,处理单位是指生化部队、海洋局、海事局、石油企业;特殊区域的位置信息、工作人员分布信息和处理单位信息分别是指特殊区域的经纬度信息、工作人员所处位置的经纬度信息、处理单位所处位置的经纬度信息;特殊区域包括敏感区、养殖区和保护区;敏感区是指生态环境脆弱的区域、化工企业区域;保护区是指海水浴场、海上乐园、捕捞区;泄漏信息数据库中还存储有应急处置专家信息,处置专家信息与化学品属性映射,信息处理模块通过化学品属性可索引到相关领域的处置专家信息,处置专家信息包括有化学专家。

在具体实施时,一种应用海洋危险化学品泄漏应急响应决策系统的方法,包括步骤如下,

(1)接收报警、预警:接警人员接到报警并获取事发地点的经纬度信息;信息处理模块根据事发点地点的经纬度信息,在电子地图中查找距离事发地点最近的工作人员;工作人员根据事发地点的经纬度信息到指定地点进行报警核实;如果报警信息属实,则进入步骤(2);

(2)获取泄漏信息:

工作人员布设监测站位获取基本信息和泄漏信息并上传至信息处理模块;基本信息包括,泄漏源的经纬度信息、泄漏范围和泄漏量;泄漏源的经纬度即为泄漏点;

(3)上传应急处置预案:

信息处理模块将工作人员上传的泄漏信息与服务器中存储的泄漏信息进行比对,得到应对策略索引;统计工作人员上传的泄漏信息与服务器中存储的泄漏信息相同的个数n;数值最大的n对应的服务器中存储的泄漏信息为应对策略索引;业务人员根据应对策略索引提取的关键信息作为参考,可以快速形成应急处置预案并导入系统进入审批流程;预案经应急决策部门审批通过后进入应急处置工作阶段;应对策略包括方案名称、所需设备、所需人员力量配置、船舶信息、飞机信息、赶赴现场所需时间;

(4)匹配损害评估专家:

危化品泄漏应急处置工作结束后,生成生态损害评估报告和后续生态修复方案初稿;根据系统生成的评估方案初稿和后续生态修复方案初稿,自动根据海洋危险化学品泄漏的化学品分类通过系统的手机推送、桌面推送功能推送至擅长此类海洋危险化学品泄漏的应急处置专家,并由专家评审,提出修改意见,并将修改意见按照字段要求录入系统待危化品应急处置决策部门审批;推送前,会以当前海洋危化品泄漏事件中的危化品种类、范围等基础信息为标准,自动打分并匹配专家信息库中得分最高的k位专家,打分标准主要为专家的擅长领域、专业、相关经验与当前海洋危化品泄漏的相关性。

进一步,步骤(1)中还包括定期更新地图数据库的步骤:定期将最新的特殊区域的位置信息、工作人员分布信息和处理单位信息更新到地图数据库;步骤(1)中还包括查询特殊区域的步骤:信息处理模块根据上传的泄漏源的经纬度信息,在电子地图中以泄漏源的经纬度为圆心,以R为半径查找特殊区域。

进一步,步骤(2)工作人员布设监测站位的具体方法为,以事发点为中心,建立监测断面;如果自泄漏开始以来风向稳定,则在泄漏点逆风向方向布设一个对照站位进行危险化学品浓度检测;在进行跟踪监测时,采取由近及远的原则测定,直至测定值与对照站位测定值相同即停止监测,并根据监测信息计算泄漏范围;如果自泄漏开始以来风向不稳定,则以泄漏点为中心布设圆形辐射监测站位,监测数据不再变化后,停止监测;各监测站位测定数据分别为S1,,S2,S3…Si,对照站位为C,泄漏范围边界为Si(Si-C大于0),根据监测站位的数据,通过集成arcgis地理信息平台,采用克里金或加权反距离差值算法计算得出泄漏范围和泄漏量;所述泄漏范围包括小范围:泄漏半径0~1km、中等范围:泄漏半径1~5km、大范围:泄漏半径5~20km、特大范围:泄漏半径>20km。

进一步,步骤(3)中的应对策略包括处理事故所需处理单位种类、所需处理单位的数量、具体处置方式;所述具体处置方式包括拉网式围收、投放物理吸附材料吸附、自然消解和喷洒药剂;应急处置工作过程中实时将工作快报以及现场实时监测的数据通过GPRS、3G技术手段传输录入系统,根据现场数据的变化以及工作进展实时调整后续工作方案。

进一步,步骤(4)中还包括对损害评估专家进行能力评级和选择的步骤,具体方法如下:

设泄漏范围为A,泄漏化的学品属性为Bi;泄漏化的学品周边存在特殊区域Ci;

损害评估专家m处理海洋危化品泄漏事故历史打分为K(m);损害评估专家对泄漏范围为A的泄漏事故的处理能力为Sa;对化学品属性为Bi的化学品的处理能力为Sbi;对泄漏区域周围存在特殊区域Ci的泄漏事故的处理能力为Sci;专家m对应此次事件的能力评级为:

S(m)=K(m)·Sa·Sbi·Sci;然后选择S(m)最大的前k位专家对损害评估预案进行评审;所述的k为7;还包括专家m处理海洋危化品泄漏事故历史打分更新的步骤,事故处理完成后根据本次处置结果对损害评估专家进行打分,分值为Z,0.8≤Z≤1.2;损害评估专家处理历史打分更新为Km’=Km·z。

本发明的有益效果是,可以高效及时应急响应海洋危险化学品泄漏,为决策提供最优的解决办法。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是海洋危险化学品泄漏应急响应决策系统实施例的构造图。

具体实施方式

在图1所示实施例中,一种海洋危险化学品泄漏应急响应决策系统,包括信息采集模块、信息处理模块、输出模块、地图数据库、泄漏信息数据库;信息采集模块、信息处理模块、输出模块、地图数据库、泄漏信息数据库之间通过无线电性相连;泄漏信息数据库中存储有泄漏信息及与泄漏信息对应的处置方案,所述泄漏信息包括,泄漏源、化学品属性、气温、海水盐度、风速和风向;地图数据库存储有电子地图,电子地图中包括特殊区域的位置信息、工作人员分布信息和处理单位信息。所述的信息采集模块包括自主实时地表全方位监视成像系统,获得连续、长期、高分辨率的监测数据;海洋观测卫星,用遥感器感测海面的电磁辐射,以监视、分析和研究海洋环境;所述的信息处理模块的计算机结构包括电源块、CPU块、存储器、I/O输入输出块、底板及机架块、通讯块、功能块;电源块、CPU块、存储器、I/O输入输出块、底板及机架块、通讯块、功能块之间电性相连。所述的输出模块包括音频输出模块及与其电性相连的扬声器,用以播报决策;所述的地图数据库、泄漏信息数据库存储软件形式为oracle数据库,存储物理介质为磁盘。化学品属性包括有毒化学品、腐蚀性化学品、易燃易爆化学品;所述工作人员包括监控飞机机组人员、监视船舶船员、危化品清理船船员、应急车辆上的检测人员、监视机构的工作人员;特殊区域的位置信息、工作人员分布信息和处理单位信息在电子地图中以图层形式实时展现、实时更新。

在一个优选或可选地实施例中,处理单位是指生化部队、海洋局、海事局、石油企业;特殊区域的位置信息、工作人员分布信息和处理单位信息分别是指特殊区域的经纬度信息、工作人员所处位置的经纬度信息、处理单位所处位置的经纬度信息;特殊区域包括敏感区、养殖区和保护区;敏感区是指生态环境脆弱的区域、化工企业区域;保护区是指海水浴场、海上乐园、捕捞区;泄漏信息数据库中还存储有应急处置专家信息,处置专家信息与化学品属性映射,信息处理模块通过化学品属性可索引到相关领域的处置专家信息,处置专家信息包括有化学专家。

具体实施时,一种应用海洋危险化学品泄漏应急响应决策系统的方法,包括步骤如下,

(1)接收报警、预警:接警人员接到报警并获取事发地点的经纬度信息;信息处理模块根据事发点地点的经纬度信息,在电子地图中查找距离事发地点最近的工作人员;工作人员根据事发地点的经纬度信息到指定地点进行报警核实;如果报警信息属实,则进入步骤(2);

(2)获取泄漏信息:

工作人员布设监测站位获取基本信息和泄漏信息并上传至信息处理模块;基本信息包括,泄漏源的经纬度信息、泄漏范围和泄漏量;泄漏源的经纬度即为泄漏点;

(3)上传应急处置预案:

信息处理模块将工作人员上传的泄漏信息与服务器中存储的泄漏信息进行比对,得到应对策略索引;统计工作人员上传的泄漏信息与服务器中存储的泄漏信息相同的个数n;数值最大的n对应的服务器中存储的泄漏信息为应对策略索引;业务人员根据应对策略索引提取的关键信息作为参考,可以快速形成应急处置预案并导入系统进入审批流程;预案经应急决策部门审批通过后进入应急处置工作阶段;应对策略包括方案名称、所需设备、所需人员力量配置、船舶信息、飞机信息、赶赴现场所需时间;

(4)匹配损害评估专家:

危化品泄漏应急处置工作结束后,生成生态损害评估报告和后续生态修复方案初稿;根据系统生成的评估方案初稿和后续生态修复方案初稿,自动根据海洋危险化学品泄漏的化学品分类通过系统的手机推送、桌面推送功能推送至擅长此类海洋危险化学品泄漏的应急处置专家,并由专家评审,提出修改意见,并将修改意见按照字段要求录入系统待危化品应急处置决策部门审批;推送前,会以当前海洋危化品泄漏事件中的危化品种类、范围等基础信息为标准,自动打分并匹配专家信息库中得分最高的k位专家,打分标准主要为专家的擅长领域、专业、相关经验与当前海洋危化品泄漏的相关性。

进一步,步骤(1)中还包括定期更新地图数据库的步骤:定期将最新的特殊区域的位置信息、工作人员分布信息和处理单位信息更新到地图数据库;步骤(1)中还包括查询特殊区域的步骤:信息处理模块根据上传的泄漏源的经纬度信息,在电子地图中以泄漏源的经纬度为圆心,以R为半径查找特殊区域。

进一步,步骤(2)工作人员布设监测站位的具体方法为,以事发点为中心,建立监测断面;如果自泄漏开始以来风向稳定,则在泄漏点逆风向方向布设一个对照站位进行危险化学品浓度检测;在进行跟踪监测时,采取由近及远的原则测定,直至测定值与对照站位测定值相同即停止监测,并根据监测信息计算泄漏范围;如果自泄漏开始以来风向不稳定,则以泄漏点为中心布设圆形辐射监测站位,监测数据不再变化后,停止监测;各监测站位测定数据分别为S1,,S2,S3…Si,对照站位为C,泄漏范围边界为Si(Si-C大于0),根据监测站位的数据,通过集成arcgis地理信息平台,采用克里金或加权反距离差值算法计算得出泄漏范围和泄漏量;所述泄漏范围包括小范围:泄漏半径0~1km、中等范围:泄漏半径1~5km、大范围:泄漏半径5~20km、特大范围:泄漏半径>20km。

进一步,步骤(3)中的应对策略包括处理事故所需处理单位种类、所需处理单位的数量、具体处置方式;所述具体处置方式包括拉网式围收、投放物理吸附材料吸附、自然消解和喷洒药剂;应急处置工作过程中实时将工作快报以及现场实时监测的数据通过GPRS、3G技术手段传输录入系统,根据现场数据的变化以及工作进展实时调整后续工作方案。

进一步,步骤(4)中还包括对损害评估专家进行能力评级和选择的步骤,具体方法如下:

设泄漏范围为A,泄漏化的学品属性为Bi;泄漏化的学品周边存在特殊区域Ci;

损害评估专家m处理海洋危化品泄漏事故历史打分为K(m);损害评估专家对泄漏范围为A的泄漏事故的处理能力为Sa;对化学品属性为Bi的化学品的处理能力为Sbi;对泄漏区域周围存在特殊区域Ci的泄漏事故的处理能力为Sci;专家m对应此次事件的能力评级为:S(m)=K(m)·Sa·Sbi·Sci;然后选择S(m)最大的前k位专家对损害评估预案进行评审;所述的k为7;还包括专家m处理海洋危化品泄漏事故历史打分更新的步骤,事故处理完成后根据本次处置结果对损害评估专家进行打分,分值为Z,0.8≤Z≤1.2;损害评估专家处理历史打分更新为Km’=Km·z。

具体实施时,泄漏信息数据库的信息来源包括,历史上的海洋危险化学品泄漏处置事件的处理报告、根据历史中不同的特殊的泄漏情况制定出不同的新的处置方法;事件的处理报告和制定的新的处置方法按照一定的存储形式存储到数据库中,得到泄漏信息数据库。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外,如果其公开了数值范围,那么公开的数值范围均为优选的数值范围,任何本领域的技术人员应该理解:优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多,无法穷举,所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案,并且,上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

另外,上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成,也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

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;尽管参照较佳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对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

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