环境风险源预警系统的制作方法

本发明涉及环境风险源预警
技术领域：
，具体涉及环境风险源预警系统。
背景技术：
：环境污染事件本身存在复杂性和不确定性，因而环境风险预警是一个涵盖区域广、涉及多种环境因素(水体、大气、土壤、生态系统)、理化因素多样化的复杂体系。但是，由于突发污染事件发生的时间、空间、规模、过程、自然背景、受体的不确定性，现有的风险模型尚缺乏对具体研究区域的污染物质迁移转化过程的原创研究，对模型结果验证及系统集成重视不足；同时，在风险预警模型方面，涉及生态系统风险预警的模型严重不足。在环境污染事件预警平台方面的研究和应用依然薄弱，特别是在技术和设备等硬件支撑方面尚不能适应对污染事件进行预警的实际需求，不能真正实现对污染事件的有效预警。现有的环境污染事件预警指标多为针对小范围区域风险预警的宏观性指标，现有的工作主要是在污染事件的预警指标方面提出了原则性的方案，无法满足污染事件生态和健康预警的实际需求。如何针对不同环境介质中的污染物、污染水平和生态与健康效应进行快速筛选并建立合理的预警指标体系，仍然缺乏相应的技术手段。技术实现要素：针对上述问题，本发明提供环境风险源预警系统。本发明的目的采用以下技术方案来实现：环境风险源预警系统，包括数据采集器、数据服务器、风险实时评估系统和报警器，所述数据采集器用于采集环境风险源上各探测点的实时监测数据，所述数据服务器内安装有用于记录各环境风险源基本信息的环境风险源信息数据库、记录有对应于各探测点的实时监测数据的阈值的阈值数据库；所述风险实时评估系统用于对环境风险源进行安全评估，计算环境风险源的风险度；所述报警器用于根据所述环境风险源的风险度进行选择性报警。其中，所述报警器在所述环境风险源的风险度大于预设风险度阈值时进行报警，所述预设风险度阈值的设定范围为[45％,55％]。其中，所述风险实时评估系统包括：(1)评估指标系统生成模块，用于生成针对于环境风险源的评价指标系统，所述评价指标系统由评价环境风险源的专家组制定，其包括目标层、准则层和指标层，所述目标层定义为待评估的环境风险源，所述准则层包括环境风险源发生危险的概率、环境风险源发生危险后的影响程度和不可控性三个母指标，所述指标层包括对应于母指标的各项子指标，其中考虑系统所采取安全措施对风险的消减和控制作用，定义不可控性为环境风险源发生危险后使安全措施失效的能力特性；(2)评价等级系统生成模块，用于生成对应于评价指标系统的评价等级系统，所述评价等级系统由评价环境风险源的专家组制定，其包括多个评价等级，每一个评价等级对应一个等级模糊子集；(3)指标量化模块，用于根据各探测点的实时监测数据和阈值数据库内对应的阈值进行比较结果，对子指标对对应母指标的影响程度进行评定，并根据对评定结果进行量化；(4)指标权重计算模块，用于引用层次分析法计算母指标和子指标的权重向量；(5)隶属度矩阵构建模块，用于根据所述评价指标系统，计算母指标对所述等级模糊子集的隶属度，构建母指标的隶属度矩阵；(6)模糊综合评价结果计算模块，用于根据隶属度矩阵和权重向量计算模糊综合评价结果；(7)风险评估模块，用于根据权重向量及模糊综合评价结果向量计算环境风险源的风险度。其中，所述环境风险源基本信息包括环境风险源名称、地理位置信息、联系方式、污染物种类。其中，所述指标量化模块运作时具体执行：设P、D、C分别表示环境风险源发生危险的概率、环境风险源发生危险后的影响程度和不可控性,评价环境风险源的专家组对母指标y的第x个子指标的量化值进行n次评定得到的量化值集为母指标y的第x个子指标的最终量化值为：Ixy′=ΣinIxiyn,Ixy′∈[0,1]]]>其中，所述隶属度矩阵构建模块计算母指标对所述等级模糊子集的隶属度时，具体执行以下操作：定义等级模糊子集为{vj,j＝1,2,…,5}，并定义用于描述母指标的影响程度对等级模糊子集的隶属度的隶属函数：其中，ρ为由评价环境风险源的专家组专家确定的母指标y的第x个子指标的最终量化值，为等级模糊子集{vj,j＝1,2,…,5}对应的标准取值，μ为评价环境风险源的专家组对所述最终量化值的确信度；根据所述隶属函数，分别构造P，D，C三个母指标的隶属度矩阵RP,RD,RC：RP=fv1(I1P′)fv2(I1P′)...fv5(I1P′)fv1(I2P′)fv2(I2P′)...fv5(I2P′).........fv1(INPP′)fv2(INPP′)...fv5(INPP′)]]>RD=fv1(I1D′)fv2(I1D′)...fv5(I1D′)fv1(I2D′)fv2(I2D′)...fv5(I2D′).........fv1(INDD′)fv2(INDD′)...fv5(INDD′)]]>RC=fv1(I1C′)fv2(I1C′)...fv5(I1C′)fv1(I2C′)fv2(I2C′)...fv5(I2C′).........fv1(INCC′)fv2(INCC′)...fv5(INCC′)]]>其中，NP表示母指标P包含的子指标个数，ND表示母指标D包含的子指标个数，NC表示母指标C包含的子指标个数；其中，所述模糊综合评价结果计算模块计算模糊综合评价结果M的计算公式为：M=W*mP*RPmD*RDmC*RC=(L1,L2,...,L5)]]>其中，设根据权重向量得到的母指标P、D、C所对应的权重模糊子集为W＝{wP,wD,wC}，根据权重向量得到的母指标P、D、C下的子指标集所对应的权重模糊子集分别为mP、mD、mC，*表示广义模糊合成运算；其中，计算所述风险度时，设等级模糊子集对应的等级赋值为{Hj,j＝1,2,..,5}，即等级vj对应数值Hj，且等级vj从低至高时所述Hj取值递增，所述风险度的计算公式为：本发明的有益效果为：(1)通过设置数据采集器、数据服务器、风险实时评估系统和报警器，实现了对环境风险源的风险评估和预警，可帮助监测人员有效及时地采取应对措施，将风险事故造成的损失将至最低；(2)定义了用于描述母指标的影响程度对等级模糊子集的隶属度的隶属函数，并利用所述隶属函数进行隶属度矩阵构造，计算出的隶属度服从正态分布，避免了人为主观因素的影响，增强了评估结果的客观性；(3)提出了模糊综合评价结果和风险度的计算公式，该计算公式尽可能全面地考虑了影响风险的因素，强调了安全措施有效性对系统风险度的影响，实现了对环境风险源的事后评估，提高了系统评估精度。附图说明利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本发明的结构连接示意图；图2是本发明评价指标系统的结构示意图。附图标记：数据采集器1、数据服务器2、风险实时评估系统3、报警器4。具体实施方式结合以下实施例对本发明作进一步描述。实施例1参见图1、图2，本实施例环境风险源预警系统，包括数据采集器1、数据服务器2、风险实时评估系统3和报警器4，所述数据采集器1用于采集环境风险源上各探测点的实时监测数据，所述数据服务器2内安装有用于记录各环境风险源基本信息的环境风险源信息数据库、记录有对应于各探测点的实时监测数据的阈值的阈值数据库；所述风险实时评估系统3用于对环境风险源进行安全评估，计算环境风险源的风险度；所述报警器4用于根据所述环境风险源的风险度进行选择性报警。其中，所述报警器4在所述环境风险源的风险度大于预设风险度阈值时进行报警，所述预设风险度阈值的设定45％。其中，所述风险实时评估系统3包括：(1)评估指标系统生成模块，用于生成针对于环境风险源的评价指标系统，所述评价指标系统由评价环境风险源的专家组制定，其包括目标层、准则层和指标层，所述目标层定义为待评估的环境风险源，所述准则层包括环境风险源发生危险的概率、环境风险源发生危险后的影响程度和不可控性三个母指标，所述指标层包括对应于母指标的各项子指标，其中考虑系统所采取安全措施对风险的消减和控制作用，定义不可控性为环境风险源发生危险后使安全措施失效的能力特性；(2)评价等级系统生成模块，用于生成对应于评价指标系统的评价等级系统，所述评价等级系统由评价环境风险源的专家组制定，其包括多个评价等级，每一个评价等级对应一个等级模糊子集；(3)指标量化模块，用于根据各探测点的实时监测数据和阈值数据库内对应的阈值进行比较结果，对子指标对对应母指标的影响程度进行评定，并根据对评定结果进行量化；(4)指标权重计算模块，用于引用层次分析法计算母指标和子指标的权重向量；(5)隶属度矩阵构建模块，用于根据所述评价指标系统，计算母指标对所述等级模糊子集的隶属度，构建母指标的隶属度矩阵；(6)模糊综合评价结果计算模块，用于根据隶属度矩阵和权重向量计算模糊综合评价结果；(7)风险评估模块，用于根据权重向量及模糊综合评价结果向量计算环境风险源的风险度。其中，所述环境风险源基本信息包括环境风险源名称、地理位置信息、联系方式、污染物种类。本实施例通过设置数据采集器、数据服务器、风险实时评估系统和报警器，实现了对环境风险源的风险评估和预警，可帮助监测人员有效及时地采取应对措施，将风险事故造成的损失将至最低。实施例2参见图1、图2，本实施例环境风险源预警系统，包括数据采集器1、数据服务器2、风险实时评估系统3和报警器4，所述数据采集器1用于采集环境风险源上各探测点的实时监测数据，所述数据服务器2内安装有用于记录各环境风险源基本信息的环境风险源信息数据库、记录有对应于各探测点的实时监测数据的阈值的阈值数据库；所述风险实时评估系统3用于对环境风险源进行安全评估，计算环境风险源的风险度；所述报警器4用于根据所述环境风险源的风险度进行选择性报警。其中，所述报警器4在所述环境风险源的风险度大于预设风险度阈值时进行报警，所述预设风险度阈值的设定45％。其中，所述风险实时评估系统3包括：(1)评估指标系统生成模块，用于生成针对于环境风险源的评价指标系统，所述评价指标系统由评价环境风险源的专家组制定，其包括目标层、准则层和指标层，所述目标层定义为待评估的环境风险源，所述准则层包括环境风险源发生危险的概率、环境风险源发生危险后的影响程度和不可控性三个母指标，所述指标层包括对应于母指标的各项子指标，其中考虑系统所采取安全措施对风险的消减和控制作用，定义不可控性为环境风险源发生危险后使安全措施失效的能力特性；(2)评价等级系统生成模块，用于生成对应于评价指标系统的评价等级系统，所述评价等级系统由评价环境风险源的专家组制定，其包括多个评价等级，每一个评价等级对应一个等级模糊子集；(3)指标量化模块，用于根据各探测点的实时监测数据和阈值数据库内对应的阈值进行比较结果，对子指标对对应母指标的影响程度进行评定，并根据对评定结果进行量化；(4)指标权重计算模块，用于引用层次分析法计算母指标和子指标的权重向量；(5)隶属度矩阵构建模块，用于根据所述评价指标系统，计算母指标对所述等级模糊子集的隶属度，构建母指标的隶属度矩阵；(6)模糊综合评价结果计算模块，用于根据隶属度矩阵和权重向量计算模糊综合评价结果；(7)风险评估模块，用于根据权重向量及模糊综合评价结果向量计算环境风险源的风险度。其中，所述环境风险源基本信息包括环境风险源名称、地理位置信息、联系方式、污染物种类。本实施例设定预设风险度阈值为55％。实施例3参见图1、图2，本实施例环境风险源预警系统，包括数据采集器1、数据服务器2、风险实时评估系统3和报警器4，所述数据采集器1用于采集环境风险源上各探测点的实时监测数据，所述数据服务器2内安装有用于记录各环境风险源基本信息的环境风险源信息数据库、记录有对应于各探测点的实时监测数据的阈值的阈值数据库；所述风险实时评估系统3用于对环境风险源进行安全评估，计算环境风险源的风险度；所述报警器4用于根据所述环境风险源的风险度进行选择性报警。其中，所述报警器4在所述环境风险源的风险度大于预设风险度阈值时进行报警，所述预设风险度阈值的设定45％。其中，所述风险实时评估系统3包括：(1)评估指标系统生成模块，用于生成针对于环境风险源的评价指标系统，所述评价指标系统由评价环境风险源的专家组制定，其包括目标层、准则层和指标层，所述目标层定义为待评估的环境风险源，所述准则层包括环境风险源发生危险的概率、环境风险源发生危险后的影响程度和不可控性三个母指标，所述指标层包括对应于母指标的各项子指标，其中考虑系统所采取安全措施对风险的消减和控制作用，定义不可控性为环境风险源发生危险后使安全措施失效的能力特性；(2)评价等级系统生成模块，用于生成对应于评价指标系统的评价等级系统，所述评价等级系统由评价环境风险源的专家组制定，其包括多个评价等级，每一个评价等级对应一个等级模糊子集；(3)指标量化模块，用于根据各探测点的实时监测数据和阈值数据库内对应的阈值进行比较结果，对子指标对对应母指标的影响程度进行评定，并根据对评定结果进行量化；(4)指标权重计算模块，用于引用层次分析法计算母指标和子指标的权重向量；(5)隶属度矩阵构建模块，用于根据所述评价指标系统，计算母指标对所述等级模糊子集的隶属度，构建母指标的隶属度矩阵；(6)模糊综合评价结果计算模块，用于根据隶属度矩阵和权重向量计算模糊综合评价结果；(7)风险评估模块，用于根据权重向量及模糊综合评价结果向量计算环境风险源的风险度。其中，所述环境风险源基本信息包括环境风险源名称、地理位置信息、联系方式、污染物种类。本实施例设定预设风险度阈值为50％。实施例4参见图1、图2，本实施例环境风险源预警系统，包括数据采集器1、数据服务器2、风险实时评估系统3和报警器4，所述数据采集器1用于采集环境风险源上各探测点的实时监测数据，所述数据服务器2内安装有用于记录各环境风险源基本信息的环境风险源信息数据库、记录有对应于各探测点的实时监测数据的阈值的阈值数据库；所述风险实时评估系统3用于对环境风险源进行安全评估，计算环境风险源的风险度；所述报警器4用于根据所述环境风险源的风险度进行选择性报警。其中，所述报警器4在所述环境风险源的风险度大于预设风险度阈值时进行报警，所述预设风险度阈值的设定45％。其中，所述风险实时评估系统3包括：(1)评估指标系统生成模块，用于生成针对于环境风险源的评价指标系统，所述评价指标系统由评价环境风险源的专家组制定，其包括目标层、准则层和指标层，所述目标层定义为待评估的环境风险源，所述准则层包括环境风险源发生危险的概率、环境风险源发生危险后的影响程度和不可控性三个母指标，所述指标层包括对应于母指标的各项子指标，其中考虑系统所采取安全措施对风险的消减和控制作用，定义不可控性为环境风险源发生危险后使安全措施失效的能力特性；(2)评价等级系统生成模块，用于生成对应于评价指标系统的评价等级系统，所述评价等级系统由评价环境风险源的专家组制定，其包括多个评价等级，每一个评价等级对应一个等级模糊子集；(3)指标量化模块，用于根据各探测点的实时监测数据和阈值数据库内对应的阈值进行比较结果，对子指标对对应母指标的影响程度进行评定，并根据对评定结果进行量化；(4)指标权重计算模块，用于引用层次分析法计算母指标和子指标的权重向量；(5)隶属度矩阵构建模块，用于根据所述评价指标系统，计算母指标对所述等级模糊子集的隶属度，构建母指标的隶属度矩阵；(6)模糊综合评价结果计算模块，用于根据隶属度矩阵和权重向量计算模糊综合评价结果；(7)风险评估模块，用于根据权重向量及模糊综合评价结果向量计算环境风险源的风险度。其中，所述环境风险源基本信息包括环境风险源名称、地理位置信息、联系方式、污染物种类。其中，所述指标量化模块运作时具体执行：设P、D、C分别表示环境风险源发生危险的概率、环境风险源发生危险后的影响程度和不可控性,评价环境风险源的专家组对母指标y的第x个子指标的量化值进行n次评定得到的量化值集为母指标y的第x个子指标的最终量化值为：Ixy′=ΣinIxiyn,Ixy′∈[0,1]]]>其中，所述隶属度矩阵构建模块计算环境风险源对所述等级模糊子集的隶属度时，具体执行以下操作：定义等级模糊子集为{vj,j＝1,2,…,5}，并定义用于描述母指标的影响程度对等级模糊子集的隶属度的隶属函数：其中，ρ为由评价环境风险源的专家组专家确定的母指标y的第x个子指标的最终量化值，为等级模糊子集{vj,j＝1,2,…,5}对应的标准取值，μ为评价环境风险源的专家组对所述最终量化值的确信度；根据所述隶属函数，分别构造P，D，C三个母指标的隶属度矩阵RP,RD,RC：RP=fv1(I1P′)fv2(I1P′)...fv5(I1P′)fv1(I2P′)fv2(I2P′)...fv5(I2P′).........fv1(INPP′)fv2(INPP′)...fv5(INPP′)]]>RD=fv1(I1D′)fv2(I1D′)...fv5(I1D′)fv1(I2D′)fv2(I2D′)...fv5(I2D′).........fv1(INDD′)fv2(INDD′)...fv5(INDD′)]]>RC=fv1(I1C′)fv2(I1C′)...fv5(I1C′)fv1(I2C′)fv2(I2C′)...fv5(I2C′).........fv1(INCC′)fv2(INCC′)...fv5(INCC′)]]>其中，NP表示母指标P包含的子指标个数，ND表示母指标D包含的子指标个数，NC表示母指标C包含的子指标个数；本实施例定义了用于描述母指标的影响程度对等级模糊子集的隶属度的隶属函数，并利用所述隶属函数进行隶属度矩阵构造，计算出的隶属度服从正态分布，避免了人为主观因素的影响，增强了评估结果的客观性。实施例5参见图1、图2，本实施例环境风险源预警系统，包括数据采集器1、数据服务器2、风险实时评估系统3和报警器4，所述数据采集器1用于采集环境风险源上各探测点的实时监测数据，所述数据服务器2内安装有用于记录各环境风险源基本信息的环境风险源信息数据库、记录有对应于各探测点的实时监测数据的阈值的阈值数据库；所述风险实时评估系统3用于对环境风险源进行安全评估，计算环境风险源的风险度；所述报警器4用于根据所述环境风险源的风险度进行选择性报警。其中，所述报警器4在所述环境风险源的风险度大于预设风险度阈值时进行报警，所述预设风险度阈值的设定45％。其中，所述风险实时评估系统3包括：(1)评估指标系统生成模块，用于生成针对于环境风险源的评价指标系统，所述评价指标系统由评价环境风险源的专家组制定，其包括目标层、准则层和指标层，所述目标层定义为待评估的环境风险源，所述准则层包括环境风险源发生危险的概率、环境风险源发生危险后的影响程度和不可控性三个母指标，所述指标层包括对应于母指标的各项子指标，其中考虑系统所采取安全措施对风险的消减和控制作用，定义不可控性为环境风险源发生危险后使安全措施失效的能力特性；(2)评价等级系统生成模块，用于生成对应于评价指标系统的评价等级系统，所述评价等级系统由评价环境风险源的专家组制定，其包括多个评价等级，每一个评价等级对应一个等级模糊子集；(3)指标量化模块，用于根据各探测点的实时监测数据和阈值数据库内对应的阈值进行比较结果，对子指标对对应母指标的影响程度进行评定，并根据对评定结果进行量化；(4)指标权重计算模块，用于引用层次分析法计算母指标和子指标的权重向量；(5)隶属度矩阵构建模块，用于根据所述评价指标系统，计算母指标对所述等级模糊子集的隶属度，构建母指标的隶属度矩阵；(6)模糊综合评价结果计算模块，用于根据隶属度矩阵和权重向量计算模糊综合评价结果；(7)风险评估模块，用于根据权重向量及模糊综合评价结果向量计算环境风险源的风险度。其中，所述环境风险源基本信息包括环境风险源名称、地理位置信息、联系方式、污染物种类。其中，所述指标量化模块运作时具体执行：设P、D、C分别表示环境风险源发生危险的概率、环境风险源发生危险后的影响程度和不可控性,评价环境风险源的专家组对母指标y的第x个子指标的量化值进行n次评定得到的量化值集为母指标y的第x个子指标的最终量化值为：Ixy′=ΣinIxiyn,Ixy′∈[0,1]]]>其中，所述隶属度矩阵构建模块计算环境风险源对所述等级模糊子集的隶属度时，具体执行以下操作：定义等级模糊子集为{vj,j＝1,2,…,5}，并定义用于描述母指标的影响程度对等级模糊子集的隶属度的隶属函数：其中，ρ为由评价环境风险源的专家组专家确定的母指标y的第x个子指标的最终量化值，为等级模糊子集{vj,j＝1,2,…,5}对应的标准取值，μ为评价环境风险源的专家组对所述最终量化值的确信度；根据所述隶属函数，分别构造P，D，C三个母指标的隶属度矩阵RP,RD,RC：RP=fv1(I1P′)fv2(I1P′)...fv5(I1P′)fv1(I2P′)fv2(I2P′)...fv5(I2P′).........fv1(INPP′)fv2(INPP′)...fv5(INPP′)]]>RD=fv1(I1D′)fv2(I1D′)...fv5(I1D′)fv1(I2D′)fv2(I2D′)...fv5(I2D′).........fv1(INDD′)fv2(INDD′)...fv5(INDD′)]]>RC=fv1(I1C′)fv2(I1C′)...fv5(I1C′)fv1(I2C′)fv2(I2C′)...fv5(I2C′).........fv1(INCC′)fv2(INCC′)...fv5(INCC′)]]>其中，NP表示母指标P包含的子指标个数，ND表示母指标D包含的子指标个数，NC表示母指标C包含的子指标个数；其中，所述模糊综合评价结果计算模块计算模糊综合评价结果M的计算公式为：M=W*mP*RPmD*RDmC*RC=(L1,L2,...,L5)]]>其中，设根据权重向量得到的母指标P、D、C所对应的权重模糊子集为W＝{wP,wD,wC}，根据权重向量得到的母指标P、D、C下的子指标集所对应的权重模糊子集分别为mP、mD、mC，*表示广义模糊合成运算；其中，计算所述风险度时，设等级模糊子集对应的等级赋值为{Hj,j＝1,2,..,5}，即等级vj对应数值Hj，且等级vj从低至高时所述Hj取值递增，所述风险度的计算公式为：本实施例基于实施例4的基础上，继续提出了模糊综合评价结果和风险度的计算公式，该计算公式尽可能全面地考虑了影响风险的因素，强调了安全措施有效性对系统风险度的影响，实现了对环境风险源的事后评估，提高了系统评估精度。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，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。当前第1页1 2 3