一种基于气体探测器的预警监测方法和系统与流程

本发明涉及信息监测及风险预警相关领域，具体是一种基于气体探测器的预警监测方法和系统。

背景技术：

1、在例如酒店、音乐厅的大型公共场所中，因为在大量人员聚集时的气体循环需求，往往会在场所内设置气流循环通道，循环通道会连接多个区域空间，以通过额外的设备辅助加快区域间以及与外部的气流循环。

2、但这样的设置方式同时也会导致在特殊情况下的，风险的扩散速度远远高于常规无循环辅助的场所空间，例如风险气体泄露，泄露的气体会快速的在多个空间内流通，以导致场所中的大量人群受到一定的风险威胁。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于气体探测器的预警监测方法和系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于气体探测器的预警监测方法，包含：

4、公共监测区域的场景及环境的孪生映射；获取公共监测区域的场景分布模型，基于所述场景分布模型生成孪生空间模型，所述孪生空间模型用于表征公共监测区域的环境结构分布；

5、区域内场景节点的气体环境数据监测；通过在公共监测区域内分布设置的数个气体传感器获取监测节点的气体成分信息，对风险气体进行匹配识别，并将风险气体对应的气体成分数据在孪生空间模型中点对点映射；

6、气体对象的环境流动性模拟；通过在公共监测区域内分布设置的数个气流监测节点获取对应点位的气体流向信息，基于气体流向信息在孪生空间模型中对公共监测区域进行气流的流动性模拟，以获取气流流动模型；

7、气体对象的风险性评估与预警；基于气体流动性模型对风险气体在时间轴的流动性扩散进行模拟，并基于预设的警戒限定区域进行安全判定，生成风险气体扩散警示并输出v。

8、作为本发明的进一步方案：所述警戒限定区域包括通道警戒区域以及人群警戒区域，所述公共监测区设有数个气流流向控制器，包含所述气流流向控制器的气流通道为气流调控通道；

9、所述人群警戒区域用于表征所述公共监测区域内的人员聚集区域；

10、所述通道警戒区域用于表征与所述人员聚集区域连通的、且与所述人员聚集区域之间未设置气流流向控制器的气流通道区域。

11、作为本发明的再进一步方案：所述基于气体流动性模型对风险气体在时间轴的流动性扩散进行模拟，并基于预设的警戒限定区域进行安全判定，生成风险气体扩散警示并输出的步骤具体包括：

12、气体流动风险的模拟监测；基于气体流动性模型以及风险气体在其中的分布情况进行气体扩散运动的模拟，获取在未来的预设时间段内多个时间节点的气体扩散分布状态；

13、流动扩散风险的规避引导；通过预设的通道警戒区域对所述气体扩散分布状态进行判断，若二者在时间轴上重叠，则生成循环调控信号并执行，所述循环控制信号用于控制重叠对应通道警戒区域的气流流向控制器改变循环方向；

14、不可控风险的评估与警示；对循环调控后的公共监测区域的孪生空间模型进行数据更新并重新评估气体扩散分布状态，并基于人群警戒区域进行判断，若重叠，则生成风险扩散警示并输出。

15、作为本发明的再进一步方案：还包括气体流动的滞留性评估步骤，具体包括：

16、连续以预设的时间间隔获取多组气体环境数据，建立多组对应风险气体的扩散中间状态，所述扩散中间状态用于表征风险气体的空间位置信息；

17、通过气流流动模型对第一组所述气体环境数据进行流动扩散模拟，获取风险气体在时间轴连续的气体扩散分布状态；

18、基于预设的时间间隔对所述气体扩散分布状态进行特征点取值，获取多组与所述扩散中间状态相对应的模拟结果；

19、对所述扩散中间状态与所述气体扩散分布状态取差值并计算单位时间的差值大小，以获取所述风险气体的扩散阻力系数，所述扩散阻力系数用于表征风险气体在扩散的过程中相对于环境基本气流的滞后性。

20、作为本发明的再进一步方案：还包括气体流动的膨胀性判断，具体包括：

21、连续以预设的时间间隔获取多组气体环境数据，并基于所述气体环境数据获取对应风险气体在扩散路径上的分布密度；

22、基于多个时间节点的气体分布密度计算单位时间的密度减少量，以根据体积不变原则计算对应风险气体的膨胀系数，所述膨胀系数用于表征风险气体在扩散过程中在环境中的膨胀速度。

23、本发明实施例旨在提供一种基于气体探测器的预警监测系统，包含：

24、孪生映射模块，用于公共监测区域的场景及环境的孪生映射；获取公共监测区域的场景分布模型，基于所述场景分布模型生成孪生空间模型，所述孪生空间模型用于表征公共监测区域的环境结构分布；

25、气体监测模块，用于区域内场景节点的气体环境数据监测；通过在公共监测区域内分布设置的数个气体传感器获取监测节点的气体成分信息，对风险气体进行匹配识别，并将风险气体对应的气体成分数据在孪生空间模型中点对点映射；

26、流动模拟模块，用于气体对象的环境流动性模拟；通过在公共监测区域内分布设置的数个气流监测节点获取对应点位的气体流向信息，基于气体流向信息在孪生空间模型中对公共监测区域进行气流的流动性模拟，以获取气流流动模型；

27、风险评估模块，用于气体对象的风险性评估与预警；基于气体流动性模型对风险气体在时间轴的流动性扩散进行模拟，并基于预设的警戒限定区域进行安全判定，生成风险气体扩散警示并输出。

28、作为本发明的进一步方案：所述警戒限定区域包括通道警戒区域以及人群警戒区域，所述公共监测区设有数个气流流向控制器，包含所述气流流向控制器的气流通道为气流调控通道；

29、所述人群警戒区域用于表征所述公共监测区域内的人员聚集区域；

30、所述通道警戒区域用于表征与所述人员聚集区域连通的、且与所述人员聚集区域之间未设置气流流向控制器的气流通道区域。

31、作为本发明的再进一步方案：所述风险评估模块具体包括：

32、模拟监测单元，用于气体流动风险的模拟监测；基于气体流动性模型以及风险气体在其中的分布情况进行气体扩散运动的模拟，获取在未来的预设时间段内多个时间节点的气体扩散分布状态；

33、风险引导单元，用于流动扩散风险的规避引导；通过预设的通道警戒区域对所述气体扩散分布状态进行判断，若二者在时间轴上重叠，则生成循环调控信号并执行，所述循环控制信号用于控制重叠对应通道警戒区域的气流流向控制器改变循环方向；

34、风险告知单元，用于不可控风险的评估与警示；对循环调控后的公共监测区域的孪生空间模型进行数据更新并重新评估气体扩散分布状态，并基于人群警戒区域进行判断，若重叠，则生成风险扩散警示并输出。

35、作为本发明的再进一步方案：还包括流动滞留评估模块，具体包括：

36、中间态监测单元，用于连续以预设的时间间隔获取多组气体环境数据，建立多组对应风险气体的扩散中间状态，所述扩散中间状态用于表征风险气体的空间位置信息；

37、扩散模拟单元，用于通过气流流动模型对第一组所述气体环境数据进行流动扩散模拟，获取风险气体在时间轴连续的气体扩散分布状态；

38、中间态模拟单元，用于基于预设的时间间隔对所述气体扩散分布状态进行特征点取值，获取多组与所述扩散中间状态相对应的模拟结果；

39、滞留性评估单元，用于对所述扩散中间状态与所述气体扩散分布状态取差值并计算单位时间的差值大小，以获取所述风险气体的扩散阻力系数，所述扩散阻力系数用于表征风险气体在扩散的过程中相对于环境基本气流的滞后性。

40、作为本发明的再进一步方案：还包括扩散膨胀性评估模块，具体包括：

41、连续性监测单元，用于连续以预设的时间间隔获取多组气体环境数据，并基于所述气体环境数据获取对应风险气体在扩散路径上的分布密度；

42、膨胀性评估单元，用于基于多个时间节点的气体分布密度计算单位时间的密度减少量，以根据体积不变原则计算对应风险气体的膨胀系数，所述膨胀系数用于表征风险气体在扩散过程中在环境中的膨胀速度。

43、与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过对监测区域的多个点位进行传感探测数据的实时获取更新，并进行孪生映射同步，以实现对公共监测区域的风险气体识别与扩散模拟，从而可以实现自动化的对于公共场所的风险扩散评估判断，及时有效的了解到风险气体已经以及将要产生影响的区域并进行风险告知。