一种事故应急演练系统及方法

专利名称：一种事故应急演练系统及方法
技术领域：
本发明属于虚拟现实技术与数值模拟技术领域，特别涉及一种基于虚拟现实技术 与数值模拟技术的事故应急演练系统及方法。
背景技术：
随着石油化工生产装置的大型化、复杂化，安全生产条件越来越苛刻，安全问题也 日益突出，火灾、爆炸事故不断发生，不仅造成了人员伤亡和重大财产损失，也导致了严重 的社会问题。提高事故应急处置能力对有效控制事故发展和减少事故损失有很大帮助，这 对事故应急人员有很高的要求，因此，加强对事故应急人员的培训与演练显的尤为重要。传统的事故应急演练与培训，可分为两类，一类是通过事故预案来进行的桌面演 练，这种方式基本上都是以二维平面电子地图为基础进行的，有的甚至只依靠文字与表格 描述来完成，而现实世界是一个三维的动态空间，显然一个二维的平面电子地图对现实世 界的表达是不充分的，从而演练效果较差。另外一类就是实战演练，这种方式往往需要在装置或设备上模拟一起事故，比如 实战演练时，在装置或设备上模拟一起火灾事故，然后组织应急人员进行灭火。这种演练方 式虽然有一定的实战效果，但是既耗费了大量的人力物力，又不能逼真的模拟真实事故。另 外，由于企业都是长周期连续运转，所以实战演练最好是在装置停工检修时进行，所以也受 到时间的限制。总之，实战演练具有一定的局限性。近年来发展成熟的三维虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)技术利用三维建模 技术、计算机图形技术、多媒体技术等高新技术手段，能够在计算机上构建一个逼真的三维 模拟现实场景，并且借助鼠标、键盘、数据手套、三维定位跟踪器等输入设备，能够对虚拟的 三维实体进行交互式操作。这种虚拟现实技术在医疗、娱乐等领域有广泛的应用，但是在事 故应急演练方面国内还尚没有公开专利。利用虚拟现实技术可以制作事故现场的虚拟场景，但是并不能真实的把事故的发 展过程展现出来，比如泄漏的液体或气体是如何扩散的，燃烧的过程如何体现出来，数值 模拟技术恰好可以这方面的不足。根据气体或液体的实际扩散模型，利用虚拟现实技术和 数值模拟技术的结合，可以将泄漏或扩散过程逼真的展现出来。利用虚拟现实技术和数值 模拟技术的结合，就可以在计算机上模拟任意类型、任意级别的事故，利用这种模拟的事故 进行模拟演练，可以让应急人员接触到跟多级别的的事故类型，可以使应急人员的应急反 应能力得到很大的提高。

发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，运用三维建模软件构建如油库、加油站等重大 危险环境的三维虚拟模型及典型装置和设备的三维模型库；建立如泄漏、火灾、爆炸等不同 类型事故的虚拟场景，实现典型事故的重现；编制三维数字化事故应急预案，在计算机上实 现企业动态预案三维直观展示；建立设备管理数据库，将三维模型与其属性、事故信息有机地结合起来，实现三维模型与后台设备数据库的双向查询功能；结合生产中实际数据，开发 基于浏览器/服务器的交互式多人多角色应急演练培训系统，实现网络上的不同用户以不 同角色登录到服务器上，进行分布式应急演练与培训。为解决上述技术问题，本发明提供了一种事故应急演练系统，包括基础数据库，三 维场景展现部件，预案管理部件和演练培训部件，其中，所述包括基础数据库，用于存储设备基础信息数据、应急预案数据和培训知识数 据；所述三维场景展现部件，用于演练场景以及事故的三维可视化、场景修改、自由游 历和信息查询；所述预案管理部件，主要用于预案的三维数字化展示及预案中涉及场所及周边的 信息的展示；所述演练培训部件，用于建立基于网络的多个角色，减少协调环节，降低装置和/ 或设备操纵要求，降低演练费用。所述基础数据库，可以进一步包括设备基础信息数据库、应急预案数据库、消防 资源数据库和培训知识库；其中，所述设备基础信息数据库，用于存储设备编号、名称、物料、结构、尺寸、存储介质 fn息；所述应急预案数据库，用于存储企业的应急预案文档；所述消防资源数据库，用于存储救援资源；所述培训知识库，用于存储企业安全操作培训知识、事实数据、由专家经验得到的 启发式知识以及常识性知识。所述基础数据库，可以进一步包括三维模型库、灾害模型库和事故状态模型库， 其中，所述三维模型库，用于建立装置和/或设备的三维模型库，并为每个单独的设备 或部件建立模型档案；并用于集中管理与复用各种模型资源，保证各种资源都具有全局唯 一性，不会产生一致性冲突；并用于优化系统资源使用率，提高了三维仿真的效率；所述灾害模型库，用于对火灾、爆炸和/或泄漏事故过程进行数值模拟，建立火灾 过程、毒气扩散过程、泄漏过程的灾害类型模型数据，从而准确地反映出事故的发展过程及 形态，保证三维演练系统中事故场景的真实性与准确性；所述事故状态模型库，用于根据事故现场形态，建立事故灾害场景的事故设备残 骸模型、装置灾害后的三维模型。所述三维场景展现部件，可以用于表现渲染演练系统中的各种场景，实现三维演 练的功能，并用于提供演练系统二次开发的接口与工具。所述预案管理部件，可以用于展示预案中涉及场所及周边的单位概况、邮t邻情况、 消防车道、消防设施、消防重点部位和消防救援力量的分布；所述预案管理部件，进一步用 于预案制作并将预案进行三维展示；其中预案制作包括事故类型设定、消防力量设定、力 量部署、注意事项和预案预览。所述演练培训部件，可以包括下列模块角色演练模块用于选择群众、场所工作人员、接警人员、指挥员、观察员或单兵角色进行演练；观摩模块用于在任意时刻选择任意视角观摩演练；演练控制模块用于演练过程中，在虚拟场景中布置不同类型的事故及事故级 别；记录/编辑模块用于以影像及声音记录演练过程，编辑形成演练档案；演练考核模块用于对演练过程进行评价、考核，并和已有预案进行对比，找出演 练过程中的不足，对应急预案做进一步的修订；培训模块用于对装置、设备、消防器械操作使用说明展示，及企业事故案例展示。为解决上述技术问题，本发明还提供了一种事故应急演练系统的使用方法，包括 以下步骤启动系统启动各个控制系统，打开客户端或服务器端；权限根据输入的用户，检测或选择不同的身份进入系统；预案制作包括灾害设定、消防力量设定、力量部署、注意事项和预案预览；动态标注在3D场景中进行消防力量和消防资源的部署，调派各力量的工作任 务、安排进攻路线、进行工作区划；文字信息消防灭火救援预案中的组织结构、联系人、注意事项；三维表现将消防灭火救援行动流程表现；预案库对预案进行统一管理；查询预案对预案的使用，包括查询、演示和同步标绘；调整预案预案的修订和补充；创建演练以此权限进入系统，初始化演练环境；加入演练以此权限进入系统，加入到一个已存在的演练环境；选择类型创建演练环境时，创建针对预案的演练或是随机演练；随机演练通过选择各种设置，初始化演练场景；设置场景当选取随机演练时，要设置演练场地的相关信息；设置任务当选取随机演练时，要设置在演练场景内发生的灾害和突发事件；设置演练者分配参加者在演练过程中的职能；干预操作在演练过程中，动态加入突发事件；进行演练参与演练；观摩演练在演练过程中，能够全程、自由观摩；记录演练记录演练的过程数据；考核演练对演练的结果进行考核，以及对预案的执行程度和预案本身可操作性 进行评估；察看演练结果、总结观看演练回放，各方对演练进行总结；是否退出是否得到用户退出的消息；退出系统关闭系统，并存储相关信息。所述事故应急演练系统的使用方法，使用者可以在虚拟的应急演练培训部件中通 过使用鼠标、键盘来设置或选择灾害类型进行事故应急演练，操作救灾设备或装置也是通 过点击鼠标或键盘实现的。
所述事故应急演练系统，优选根据场景数据库信息，计算不同油罐火灾灭火泡沫 用量，在演练过程中所述事故应急演练系统自动计时；使用时，可以根据时间及泡沫用量，逐渐降低火灾的大小和强度；当灭火结束后，火灾罐模型可以自动被事故状态模型替换；参与演练的各个角色也可以随之撤回，演练结束。演练结束后，所述事故应急演练系统可以自动保留演练录相，用于分析评估演练 过程。本发明是基于虚拟现实和数值模拟技术开发的事故应急演练及培训方法及系统， 该方法及系统满足了信息时代事故应急演练、技能培训不断变化的要求，是一种新型柔性 应急演练与标准化作业培训模式，它使得事故应急演练与人员培训无论是在应用范围(广 度、空间)、时间(宽度、时间)选择上还是在演练、培训的难易程度和绩效评价(深度、效 度)上都有着传统演练、培训方式所无法比拟的优越性。本发明具有效果真实生动、高效率、低成本等特点，能够解决桌面演练中演练过程 表达不充分、演练效果差的问题，还能够解决实战演练中演练协调环节多、装置/设备操纵 要求严格和演练费用高等问题。可见，基于虚拟现实技术的三维事故应急演练与培训方法 及系统具有其独特的优势，具有广泛的应用前景。


图1为本发明实施例所述事故应急演练系统总体框架结构图；图2为本发明实施例所述事故应急演练系统流程图；图3为本发明实施例所述事故应急演练系统基于网络的多客户端事故应急演练 结构图。
具体实施例方式本发明运用三维建模软件构建如油库、加油站等重大危险环境的三维虚拟模型及 典型装置和设备的三维模型库；建立如泄漏、火灾、爆炸等不同类型事故的虚拟场景，实现典型事故的重现；编制三维数字化事故应急预案，在计算机上实现企业动态预案三维直观展示；建立设备管理数据库，将三维模型与其属性、事故信息有机地结合起来，实现三维 模型与后台设备数据库的双向查询功能；结合生产中实际数据，开发基于浏览器/服务器的交互式多人多角色应急演练培 训系统，实现网络上的不同用户以不同角色登录到服务器上，进行分布式应急演练与培训。本发明是基于虚拟现实技术、数值模拟技术、计算机图形技术、多媒体技术和计算 机技术开发的三维事故应急演练与培训系统，该系统能够真实地模拟多种事故(如泄漏、 火灾、爆炸等)的发展过程及不同天气条件下的事故状态，应急演练或培训人员可以通过 该系统来模拟真实环境中的事故演练与培训。本发明的一个实施例提供了一种事故应急演练系统，包括基础数据库，三维场景 展现部件，预案管理部件和演练培训部件，其中，所述包括基础数据库，用于存储设备基础信息数据、应急预案数据和培训知识数
8据；所述三维场景展现部件，用于演练场景以及事故的三维可视化、场景修改、自由游 历和信息查询；所述预案管理部件，用于预案的三维数字化展示及预案中涉及场所及周边的信息 的展示；所述演练培训部件，用于建立基于网络的多个角色，减少协调环节，降低装置和/ 或设备操纵要求，降低演练费用。所述基础数据库，可以进一步包括设备基础信息数据库、应急预案数据库、消防 资源数据库和培训知识库；其中，所述设备基础信息数据库，用于存储设备编号、名称、物料、结构、尺寸、存储介质 fn息；所述应急预案数据库，用于存储企业的应急预案文档；所述消防资源数据库，用于存储救援资源；所述培训知识库，用于存储企业安全操作培训知识、事实数据、由专家经验得到的 启发式知识以及常识性知识。所述基础数据库，可以进一步包括三维模型库、灾害模型库和事故状态模型库， 其中，所述三维模型库，用于建立装置和/或设备的三维模型库，并为每个单独的设备 或部件建立模型档案；并用于集中管理与复用各种模型资源，保证各种资源都具有全局唯 一性，不会产生一致性冲突；并用于优化系统资源使用率，提高了三维仿真的效率；所述灾害模型库，用于对火灾、爆炸和/或泄漏事故过程进行数值模拟，建立火灾 过程、毒气扩散过程、泄漏过程的灾害类型模型数据，从而准确地反映出事故的发展过程及 形态，保证三维演练系统中事故场景的真实性与准确性；所述事故状态模型库，用于根据事故现场形态，建立事故灾害场景的事故设备残 骸模型、装置灾害后的三维模型。所述三维场景展现部件，可以用于表现渲染演练系统中的各种场景，实现三维演 练的功能，并用于提供演练系统二次开发的接口与工具。所述预案管理部件，可以用于展示预案中涉及场所及周边的单位概况、邮t邻情况、 消防车道、消防设施、消防重点部位和消防救援力量的分布；所述预案管理部件，进一步用 于预案制作并将预案进行三维展示；其中预案制作包括事故类型设定、消防力量设定、力 量部署、注意事项和预案预览。所述演练培训部件，可以包括下列模块角色演练模块用于选择群众、场所工作人员、接警人员、指挥员、观察员或单兵角 色进行演练；观摩模块用于在任意时刻选择任意视角观摩演练；演练控制模块用于演练过程中，在虚拟场景中布置不同类型的事故及事故级 别；记录/编辑模块用于以影像及声音记录演练过程，编辑形成演练档案；演练考核模块用于对演练过程进行评价、考核，并和已有预案进行对比，找出演练过程中的不足，对应急预案做进一步的修订；培训模块用于对装置、设备、消防器械操作使用说明展示，及企业事故案例展示。本发明的另一实施例提供了一种事故应急演练系统的使用方法，包括以下步骤启动系统启动各个控制系统，打开客户端或服务器端；权限根据输入的用户，检测或选择不同的身份进入系统；预案制作包括灾害设定、消防力量设定、力量部署、注意事项和预案预览；动态标注在3D场景中进行消防力量和消防资源的部署，调派各力量的工作任 务、安排进攻路线、进行工作区划；文字信息消防灭火救援预案中的组织结构、联系人、注意事项；三维表现将消防灭火救援行动流程表现；预案库对预案进行统一管理；查询预案对预案的使用，包括查询、演示和同步标绘；调整预案预案的修订和补充；创建演练以此权限进入系统，初始化演练环境；加入演练以此权限进入系统，加入到一个已存在的演练环境；选择类型创建演练环境时，创建针对预案的演练或是随机演练；随机演练通过选择各种设置，初始化演练场景；设置场景当选取随机演练时，要设置演练场地的相关信息；设置任务当选取随机演练时，要设置在演练场景内发生的灾害和突发事件；设置演练者分配参加者在演练过程中的职能；干预操作在演练过程中，动态加入突发事件；进行演练参与演练；观摩演练在演练过程中，能够全程、自由观摩；记录演练记录演练的过程数据；考核演练对演练的结果进行考核，以及对预案的执行程度和预案本身可操作性 进行评估；察看演练结果、总结观看演练回放，各方对演练进行总结；是否退出是否得到用户退出的消息；退出系统关闭系统，并存储相关信息。所述事故应急演练系统的使用方法，使用者可以在虚拟的应急演练培训部件中通 过使用鼠标、键盘来设置或选择灾害类型进行事故应急演练，操作救灾设备或装置也是通 过点击鼠标或键盘实现的。所述事故应急演练系统，优选根据场景数据库信息，计算不同油罐火灾灭火泡沫 用量，在演练过程中所述事故应急演练系统自动计时；使用时，可以根据时间及泡沫用量，逐渐降低火灾的大小和强度；当灭火结束后，火灾罐模型可以自动被事故状态模型替换；参与演练的各个角色也可以随之撤回，演练结束。演练结束后，所述事故应急演练系统可以自动保留演练录相，用于分析评估演练 过程。
本发明的再一实施例中，提供了 一种基于虚拟现实技术和数值模拟技术的事故应 急演练与培训的系统总体框架结构(如图1所示)，按照系统总体框架，系统主要包括数据 库系统、三维场景展现平台、预案管理系统和演练培训平台。各系统划分为若干功能模块， 分别完成系统的各项功能，构成整个系统的功能模块。1数据库系统1. 1基础信息数据库基础信息数据库包括设备基础信息数据库、应急预案数据库、消防资源数据库和 培训知识库。各数据库中的内容如下建立设备基础信息数据库、应急预案数据库、培训知识库，并统一存储到Oracle 以及MySQL数据库中。其中，设备基础信息包括设备编号、名称、物料、结构、尺寸、存储介质 等信息；应急预案数据库主要包括了企业的应急预案文档；消防资源数据库包括装置之外 的各类救援资源，如消防站、医院以及装置内救灾的固定设施(如消防栓、泡沫存储间等)。 培训知识库中内容包括企业安全操作培训相关的理论知识、事实数据、由专家经验得到的 启发式知识以及常识性知识等。1.2三维模型库利用3ds Max脚本开发的模型库管理工具，建立典型装置、设备的三维模型库，并 为每个单独的设备或部件建立模型档案。集中管理与复用各种模型资源，保证各种资源都 具有全局唯一性，不会产生一致性冲突，最优化的系统资源使用率，提高了三维仿真的效 率。同时，新模型的发布或旧模型的修改只需要进行一次操作。1.3灾害模型库将虚拟现实技术和计算流体力学数值模拟技术结合起来，对火灾、爆炸、泄漏等不 同类型的事故过程进行数值模拟，建立火灾过程、毒气扩散过程、泄漏过程等的灾害类型模 型库，从而更加准确地反映出各种事故的发展过程及形态，保证三维演练系统中事故场景 的真实性与准确性。1.4事故状态模型库根据事故现场形态，建立逼真的事故灾害场景的三维模型，包括事故设备(如石 油化工行业的油罐、反应塔、锅炉、管道等)残骸模型、装置(如石油化工行业的常减压装 置、催化裂化装置等)灾害后的模型等。做到了对事故直观性和真实性的展示，实现了事故 再现、事故展示、事故交流与培训的作用。2三维场景展现平台三维场景展现平台是基于VC. NET和OpenGL开发的，用于表现渲染演练系统中的 不同场景，实现三维演练的功能，提供演练系统二次开发的接口与工具。该平台可以实现以 下功能演练场景以及事故的三维可视化、场景修改、自由游历、信息查询等。3预案管理系统3.1基础信息展示系统能够直观的展示预案相关的基础信息，基础信息主要指预案中涉及场所及周 边的信息，如单位概况、啦邻情况、消防车道、消防设施、消防重点部位和消防救援力量的分 布等。3. 2预案制作和三维可视化
主要功能是提供制定数字预案的工具并将预案进行三维展示。其中预案制作包 括事故类型设定、消防力量设定、力量部署、注意事项、预案预览等。4演练及培训平台通过建立基于网络的多人多角色，开方式主动参与的演练培训系统，解决事故应 急演练协调环节多、装置/设备操纵要求严格和演练费用高等问题。其中演练及培训平台 主要包括以下几个模块4. 1角色演练模块参演人员可以选择群众、场所工作人员、接警人员、指挥员、观 察员、单兵等不同的角色进行演练。4. 2观摩模块演练观摩人员可以在任意时刻选择任意视角观摩演练。4. 3演练控制模块演练过程中，演练管理员具有最高权限，管理员可以根据演练 人员参演情况，在虚拟场景中布置不同类型的事故及事故级别。4. 4记录/编辑模块用影像及声音记录演练过程，编辑形成演练档案。4. 5演练考核模块对演练过程进行评价、考核，并和已有预案进行对比，找出演 练过程中的不足，对应急预案做进一步的修订。4. 6培训模块根据企业实际安全应用需求，培训模块以装置、设备、消防器械操 作使用说明展示及企业事故案例展示为主。如图1所示，是本发明的软件总体框架图，系统包括四个子系统数据库系统、预 案管理系统、三维场景展示平台、演练及培训平台；数据库系统包括设备基础信息数据库、 应急预案数据库、消防资源数据库和培训知识库；三维场景展示平台负责显示、组织与管理 场景的中三维模型，也是预案管理系统和演练系统功能实现的底层支持平台；预案管理系 统包括基础信息展示、预案制作和三维可视化；演练培训平台实现了企业员工多人多角色 参与虚拟演练与培训的功能。如图2所示，是本发明的系统流程图。启动系统启动各个控制系统，打开客户端或服务器端程序。权限根据输入的用户，检测或选择不同的身份进入系统。预案制作包括灾害设定、消防力量设定、力量部署、注意事项、预案预览等。动态标注可在3D场景中进行消防力量和消防资源的部署，调派各力量的工作任 务、安排进攻路线、进行工作区划等内容。文字信息消防灭火救援预案中的组织结构、联系人、注意事项等文字内容。三维表现石化企业内所内消防灭火救援行动流程表现。预案库对预案进行统一管理。查询预案对预案的使用，包括查询、演示、同步标绘等应用。调整预案预案的修订和补充。创建演练以此权限进入系统，可初始化演练环境。加入演练以此权限进入系统，可加入到一个已存在的演练环境。选择类型创建演练环境时，可创建针对预案的演练还是随机演练。随机演练通过选择各种设置，初始化演练场景。设置场景当选取随机演练时，要设置演练场地的相关信息。设置任务当选取随机演练时，要设置在演练场景内发生的灾害和某些突发事件。
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设置演练者分配参加者在演练过程中的职能。干预操作在演练过程中，动态加入突发事件。进行演练参与演练。观摩演练在演练过程中，能全程、自由观摩。记录演练记录演练的过程数据。考核演练对演练的结果进行考核，以及对预案的执行程度和预案本身可操作性 进行评估。察看演练结果、总结观看演练回放，各方对演练进行总结。是否退出是否得到用户退出的消息退出系统关闭系统，并存储相关信息。应急演练或培训人员在虚拟的应急演练及培训平台中通过使用鼠标、键盘来设置 或选择火灾、爆炸、泄露等不同的灾害类型进行事故应急演练，操作救灾设备(如消防栓、 灭火器等)或装置(如常减压装置的减压塔、高压空冷机等)也是通过点击鼠标或键盘实 现的。下面结合图3及一个火灾事故应急演练来说明本发明的具体应用。如图3所示，是本发明基于网络的多客户端应急演练系统结构框图，由服务器1、 服务器2、显示大屏及多个客户端(本例以6个客户端为例说明)组成，服务器1、服务器2 及6个客户端通过网络相连。其中服务器1和服务器2都配置在应急演练指挥中心，由指 挥中心人员管理员负责管理与发布演练系统并管理数据库服务器。在演练中心配置虚拟现 实显示大屏，方便更多领导、人员参加观摩演练。下面以某石化企业罐区拱顶罐顶全表面火灾为例说明本发明的
具体实施例方式服务器1是指管理员服务器；服务器2指数据库服务器；客户端1 6分别代表参 与事故应急演练的扮演不同角色的人员，比如客户端1代表观察员、客户端2代表高喷车 司机甲、客户端3代表高喷车司机乙、客户端4代表泡沫车司机、客户端5代表消防员甲、客 户端6代表消防员乙。客户端通过输入用户名登录到服务器1上，根据不同的登录角色，系 统提供不同的能力和权限。以上参加演练人员在各自客户端电脑上以各自角色登录到管理员服务器。首先， 参演人员需要提前熟悉由管理员编辑好的油罐全表面火灾三维应急预案。熟悉完毕后，管 理员发布命令开始演练，由管理员通过服务器1布置事故现场设定火灾位置、火灾强度、 火灾半径以及现场风向、风速等。观察员看到火灾发生后，发布警报信息，并根据消防灭火 预案派遣消防力量。其他客户端收到警报信息后，根据预案分别站位，高喷车司机甲、高喷 车司机乙和泡沫车司机进行灭火操作；消防员甲和消防员乙负责开罐区消防水泡，冷却事 故罐的周边罐。系统根据场景数据库信息计算不同油罐火灾灭火泡沫用量，在演练过程中系统会 自动计时，管理员根据时间及泡沫用用量，逐渐降低火灾的大小和强度。当灭火结束后，火 灾罐模型会自动被事故状态模型替换。参与演练的各个角色也随之撤回，演练结束。演练结束后，观察员保留演练录相，用于分析评估演练过程。
1权利要求
一种事故应急演练系统，其特征在于，包括基础数据库，三维场景展现部件，预案管理部件和演练培训部件，其中，所述包括基础数据库，用于存储设备基础信息数据、应急预案数据和培训知识数据；所述三维场景展现部件，用于演练场景以及事故的三维可视化、场景修改、自由游历和信息查询；所述预案管理部件，用于预案的三维数字化展示及预案中涉及场所及周边的信息的展示；所述演练培训部件，用于建立基于网络的多个角色，减少协调环节，降低装置和/或设备操纵要求，降低演练费用。
2.根据权利要求1所述事故应急演练系统，其特征在于，所述基础数据库，进一步包 括设备基础信息数据库、应急预案数据库、消防资源数据库和培训知识库；其中，所述设备基础信息数据库，用于存储设备编号、名称、物料、结构、尺寸、存储介质信息；所述应急预案数据库，用于存储企业的应急预案文档； 所述消防资源数据库，用于存储救援资源；所述培训知识库，用于存储企业安全操作培训知识、事实数据、由专家经验得到的启发 式知识以及常识性知识。
3.根据权利要求1所述事故应急演练系统，其特征在于，所述基础数据库，进一步包 括三维模型库、灾害模型库和事故状态模型库，其中，所述三维模型库，用于建立装置和/或设备的三维模型库，并为每个单独的设备或部 件建立模型档案；并用于集中管理与复用各种模型资源，保证各种资源都具有全局唯一性， 不会产生一致性冲突；并用于优化系统资源使用率，提高了三维仿真的效率；所述灾害模型库，用于对火灾、爆炸和/或泄漏事故过程进行数值模拟，建立火灾过 程、毒气扩散过程、泄漏过程的灾害类型模型数据，从而准确地反映出事故的发展过程及形 态，保证三维演练系统中事故场景的真实性与准确性；所述事故状态模型库，用于根据事故现场形态，建立事故灾害场景的事故设备残骸模 型、装置灾害后的三维模型。
4.根据权利要求1所述事故应急演练系统，其特征在于，所述三维场景展现部件，用于 表现渲染演练系统中的各种场景，实现三维演练的功能，并用于提供演练系统二次开发的 接口与工具。
5.根据权利要求1所述事故应急演练系统，其特征在于，所述预案管理部件，用于展示 预案中涉及场所及周边的单位概况、啦邻情况、消防车道、消防设施、消防重点部位和消防 救援力量的分布；所述预案管理部件，进一步用于预案制作并将预案进行三维展示；其中 预案制作包括事故类型设定、消防力量设定、力量部署、注意事项和预案预览。
6.根据权利要求1所述事故应急演练系统，其特征在于，所述演练培训部件，包括下列 模块角色演练模块用于选择群众、场所工作人员、接警人员、指挥员、观察员或单兵角色进 行演练；观摩模块用于在任意时刻选择任意视角观摩演练；演练控制模块用于演练过程中，在虚拟场景中布置不同类型的事故及事故级别； 记录/编辑模块用于以影像及声音记录演练过程，编辑形成演练档案； 演练考核模块用于对演练过程进行评价、考核，并和已有预案进行对比，找出演练过 程中的不足，对应急预案做进一步的修订；培训模块用于对装置、设备、消防器械操作使用说明展示，及企业事故案例展示。
7.—种如权利要求1 6中任一项所述事故应急演练系统的使用方法，其特征在于，包 括以下步骤启动系统启动各个控制系统，打开客户端或服务器端； 权限根据输入的用户，检测或选择不同的身份进入系统； 预案制作包括灾害设定、消防力量设定、力量部署、注意事项和预案预览； 动态标注在3D场景中进行消防力量和消防资源的部署，调派各力量的工作任务、安 排进攻路线、进行工作区划；文字信息消防灭火救援预案中的组织结构、联系人、注意事项；三维表现将消防灭火救援行动流程表现；预案库对预案进行统一管理；查询预案对预案的使用，包括查询、演示和同步标绘；调整预案预案的修订和补充；创建演练以此权限进入系统，初始化演练环境；加入演练以此权限进入系统，加入到一个已存在的演练环境；选择类型创建演练环境时，创建针对预案的演练或是随机演练；随机演练通过选择各种设置，初始化演练场景；设置场景当选取随机演练时，要设置演练场地的相关信息；设置任务当选取随机演练时，要设置在演练场景内发生的灾害和突发事件；设置演练者分配参加者在演练过程中的职能；干预操作在演练过程中，动态加入突发事件；进行演练参与演练；观摩演练在演练过程中，能够全程、自由观摩； 记录演练记录演练的过程数据；考核演练对演练的结果进行考核，以及对预案的执行程度和预案本身可操作性进行 评估；察看演练结果、总结观看演练回放，各方对演练进行总结； 是否退出是否得到用户退出的消息； 退出系统关闭系统，并存储相关信息。
8.根据权利要求7所述事故应急演练系统的使用方法，其特征在于，使用者在虚拟的 应急演练培训部件中通过使用鼠标、键盘来设置或选择灾害类型进行事故应急演练，操作 救灾设备或装置也是通过点击鼠标或键盘实现的。
9.根据权利要求7所述事故应急演练系统的使用方法，其特征在于，所述事故应急演 练系统根据场景数据库信息，计算不同油罐火灾灭火泡沫用量，在演练过程中所述事故应 急演练系统自动计时；使用时根据时间及泡沫用量，逐渐降低火灾的大小和强度； 当灭火结束后，火灾罐模型自动被事故状态模型替换； 参与演练的各个角色也随之撤回，演练结束。
10.根据权利要求7所述事故应急演练系统的使用方法，其特征在于，演练结束后，所 述事故应急演练系统自动保留演练录相，用于分析评估演练过程。
全文摘要
本发明公开了一种事故应急演练系统，包括基础数据库，三维场景展现部件，预案管理部件和演练培训部件，其中，所述包括基础数据库，用于存储设备基础信息数据、应急预案数据和培训知识数据；所述三维场景展现部件，用于演练场景以及事故的三维可视化、场景修改、自由游历和信息查询；所述预案管理部件，主要用于预案的三维数字化展示及预案中涉及场所及周边的信息的展示；所述演练培训部件，用于建立基于网络的多个角色，减少协调环节，降低装置和/或设备操纵要求，降低演练费用。本发明能够解决桌面演练中演练过程表达不充分、演练效果差的问题，还能够解决实战演练中演练协调环节多、演练费用高等问题。
文档编号G09B19/00GK101799999SQ20101013961
公开日2010年8月11日 申请日期2010年4月6日 优先权日2010年4月6日
发明者李磊, 王正, 翟良云, 袁纪武 申请人:中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院