一种LNG港口安全风险评估系统的制作方法

本发明涉及风险分析技术领域，更具体地是涉及一种lng港口安全风险评估系统。

背景技术：

“十三五”规划中指出天然气是能源结构转型中重要的替代能源，具有重大的市场潜力。天然气长距离运输主要为管道天然气运输和lng（液化天然气）船运。但是管道的铺设受距离、地理位置、土地等条件的限制，所以lng船运的发展受到政府和lng运营企业的重视。目前，全球已经建立的lng接收站为150座，其中，我国正在运营的lng接收站有21座。我国已经建立的金湾接收站、正在建设的舟山接收站和荷兰鹿特丹gate接收站等均兼具中小型lng装卸码头，利用中小型lng运输船实现向管道无法铺设的区域（如内陆沿江沿河区域）输送lng的目的，以扩大天然气的覆盖面。

由于lng是气液比大、易燃的低温液体，在储运过程中，可能发生蒸气云扩散、火灾、爆炸等事故，造成严重人员伤亡损失和财产损失。港口区域lng装卸和lng运输的安全性是相关部门关注的重点，对lng港口（特别是含多危险源区域的港口）进行安全风险评估是十分必要的。

然而目前我国缺少自主研发的可用于lng工程综合安全评价的软件，所采用的软件均为国外安全评价软件的完全打包产品，在使用上存在一定的局限性。常用的国外安全风险评估软件包括英国technicaltd公司开发的safeti（softwareforassessmentofflammable,explosive,toxicimpact）和phast(processhazardanalysisscreeningtool)风险评价软件包，荷兰tno开发的riskcurves概率风险评价软件。最常用的是挪威船级社（dnv）开发的定量风险评价软件，包括safeti和leak软件，leak软件主要用于计算各种石油化工装置事故发生的频率，safeti软件用于定量风险分析和危险性评价。这些软件可对多危险源区域内各危险源进行独立风险分析，但均未考虑多米诺效应对区域风险的影响，也无法计算并绘制航道个人风险分布图。

建立一种lng港口安全风险评估系统，用于lng码头多危险源区域（包含多米诺事故分析）与lng运输航道安全定量风险分析，可为企业或政府监管部门提供决策制定的依据，对于安全投资和效益最优化具有十分重要的参考意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对上述问题，提供一种lng港口安全风险评估系统。根据lng多危险源区域与lng运输航道的布局和各个危险源的数据计算出区域的整体风险值，进行区域整体个人风险分布图的绘制，并将分析结果输出；根据区域整体个人风险分布图和人口数据进行社会风险的计算和绘图，并将分析结果输出，为企业或监管部门提供决策制定的依据，以达到安全投资和效益最优化。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的。

一种lng港口安全风险评估系统，包括：

系统用户管理模块，用于用户登录和保密功能；

工作选择模块，用于分析模块的选择，可选择的分析模块包括：个人风险分析模块和社会风险分析模块；

其中，个人风险分析模块，用于lng多危险源区域或lng运输航道的个人风险值的分析计算，并绘制出lng多危险源区域的整体个人风险分布图、lng运输航道的整体个人风险分布图，将绘制出的个人风险分布图以图纸的形式输出；

社会风险分析模块，用于区域社会风险的分析计算，并绘制出区域社会风险图，将绘制的社会风险图以图纸的形式输出。

作为进一步改进，上述的个人风险分析模块包括lng多危险源区域个人风险分析模块和lng运输航道个人风险分析模块，其中，

lng多危险源区域个人风险分析模块，用于lng多危险源区域的个人风险值的分析计算，并可进行多米诺事故概率及风险值的计算，绘制出lng多危险源区域的整体个人风险分布图，将绘制出的个人风险分布图以图纸的形式输出；

lng运输航道个人风险分析模块，用于lng运输航道的个人风险值的分析计算，并绘制出lng运输航道的整体个人风险分布图，将绘制出的个人风险分布图以图纸的形式输出。

作为进一步改进，上述的lng多危险源区域个人风险分析模块包括：

布局图获取模块，用于获取区域的整体布局图，并显示在个人风险分析界面上，同时设置比例尺；

危险源位置获取模块，用于从布局图上获取各危险源的位置，并储存各个危险源的坐标，以及危险源的个数；

危险源事故类型选择模块，用于确定并储存各个危险源的事故类型，事故类型包括管线泄漏事故、储罐泄漏事故、船舶泄漏事故；

危险源事故概率查询模块，用于获取泄漏参数，并能根据危险源事故类型选择模块中确定的事故类型和本模块中获取的泄漏参数，查询并确定危险源的事故概率；

泄漏点参数设定模块，用于输入并储存各泄漏点的环境条件参数；

风险值设定模块，用于输入并储存需要计算的风险值数据；

修改危险源参数模块，用于修改事故类型、事故概率、泄漏点参数、风险值，并将全部参数重新储存；

循环控制模块，用于多危险源循环计算中危险源的顺序控制，循环计算过程中增、减危险源，循环计算过程中修改危险源坐标，循环计算过程中重新获取危险源；

个人风险独立计算模块，用于根据上述模块获取的各个危险源的数据计算出区域的整体个人风险值，绘制区域整体个人风险分布图；

多米诺事故风险计算模块，用于根据获取的各个危险源的数据计算出区域多米诺事故发生概率以及计算区域的整体个人风险值，绘制区域含多米诺分析的个人风险分布图；

个人风险分布图输出模块，用于将区域个人风险分布图以图纸的形式输出。

作为进一步改进，上述的lng运输航道个人风险分析模块包括所述的布局图获取模块、危险源位置获取模块、危险源事故类型选择模块、危险源事故概率查询模块、泄漏点参数设定模块、风险值设定模块、修改危险源参数模块、循环控制模块、个人风险分布图输出模块；

此外还包括，

lng运输航道事故后果计算模块，用于根据各个危险源的数据计算事故后果，事故后果计算采用fortran语言对事故数学模型进行编程计算，并封装成动态链接库；

lng运输航道个人风险值计算模块，用于根据各个危险源的数据并调用事故后果计算模型计算个人风险值；

lng运输航道个人风险等值线绘图模块，用于根据航道信息和个人风险计算模块的计算结果绘制航道整体的风险等值线；

lng运输航道个人风险等值线显示控制模块，用于控制航道整体风险等值线的显示数量。

作为进一步改进，上述的布局图获取模块包括：

布局图加载模块，用于从电脑本机中选取布局图并显示在个人风险分析界面中；

布局图显示控制模块，用于布局图在分析界面上的显示控制，包括布局图的全图显示控制，布局图的放大、缩小控制，以及布局图上的测量距离操作；

布局图比例尺确定模块，用于计算并显示布局图的比例尺；

重新加载布局图模块，用于重新获取布局图。

作为进一步改进，上述的危险源事故概率查询模块包括：

管线泄漏事故概率查询模块，用于获取管线泄漏事故中泄漏管管径和泄漏孔孔径，并根据获取的数据调用access数据库，得到事故概率；

储罐泄漏事故概率查询模块，用于获取储罐泄漏事故中泄漏的储罐类型、储罐泄漏类型、火焰类型，并根据获取的数据调用access数据库，得到事故概率；

船舶泄漏事故概率确查询模块，用于获取船舶泄漏事故中的泄漏管管径和泄漏孔孔径，并根据获取的数据调用access数据库，得到事故概率；

上述的access数据库储存有泄漏参数及对应的事故概率。

作为进一步改进，上述的泄漏点参数设定模块包括：

管线泄漏事故泄漏点参数设定模块，用于获取并储存泄漏孔直径、操作温度、操作压力、安全辐射值；

储罐泄漏事故泄漏点参数设定模块，包括储罐池火参数设定模块和储罐火球参数设定模块；其中储罐池火参数设定模块用于设定并储存围堰形状、围堰尺寸、风速、大气温度、大气相对湿度、安全辐射值、储罐容积；储罐火球参数设定模块用于设定并储存风速、大气温度、大气相对湿度、气团质量、安全辐射值；

船舶泄漏事故泄漏点参数设定模块，用于设定并储存风速、大气温度、大气相对湿度、泄漏质量流量、安全辐射值。

作为进一步改进，上述的个人风险独立计算模块包括：

事故后果计算模块，用于根据各个危险源的数据计算事故后果，事故后果计算采用fortran语言对事故数学模型进行编程计算，并封装成动态链接库；包括三种事故数学模型：喷射火计算模型、池火计算模型、火球计算模型；其中喷射火计算模型用于管线泄漏事故后果计算，池火计算模型用于储罐泄漏池火事故后果计算和船舶泄漏事故后果计算，火球计算模型用于储罐泄漏火球事故后果计算；

个人风险值计算模块，用于根据各个危险源的数据并调用事故后果计算模型计算个人风险值；

个人风险等值线显示模块，用于将个人风险值计算模块的计算结果以风险等值线的方式在布局图上进行绘图，相同的个人风险值的重合部分进行合并，并可选择进行阴影显示。

作为进一步改进，上述的多米诺事故风险计算模块包括：

初始事故源选取模块，用于选取一个危险源作为初始事故源；

多米诺事故概率计算模块，用于计算在初始事故源发生时区域内其他危险源是否发生事故以及发生事故的概率，多米诺事故概率计算采用fortran语言对事故概率数学模型进行编程计算，并封装成动态链接库；

二级事故源选取模块，用于根据多米诺事故概率计算模块的计算结果，选取一个会与初始事故源发生多米诺事故的危险源作为二级事故源；

风险值设定模块，用于输入并储存需要计算的风险值数据；

选取循环控制模块，用于初始事故源、二级事故源选取计算的循环控制；

多米诺事故后果计算模块，用于根据两个危险源的数据进行事故后果计算，事故后果计算采用fortran语言对多米诺事故数学模型进行编程计算，并封装成动态链接库；

多米诺个人风险值计算模块，用于根据两个危险源的数据并调用多米诺事故后果计算模型计算个人风险值；

多米诺个人风险等值线显示模块，将多米诺个人风险计算模块的计算结果以风险等值线的方式在布局图上进行绘图，相同的个人风险值的重合部分进行合并，并且可以进行阴影显示。

作为进一步改进，上述的社会风险分析模块包括:

个人风险分布图获取模块，用于获取lng多危险源区域或lng运输航道的个人风险分布图，并显示在社会风险计算界面上；

风险可接受标准选取模块，用于选取风险可接受标准，供选择的标准包括imo标准和nf-pa59a标准；

数据获取模块，用于输入并储存风险值、风险等值线内人员数、人员存在小时数的数据；

数据修改模块，用于修改数据获取模块输入的数据；

绘图模块，用于根据获取的风险可接受标准和数据获取模块获取的数据进行社会风险的计算绘图，绘图模块采用matlab编程计算，并封装成动态链接库；

图纸显示控制模块，用于更改图纸的点和线的颜色与格式、图纸标题，并以相应的格式显示在图纸上；

社会风险评估结果输出模块，用于将社会风险评估结果以图纸的形式输出。

本发明与现有技术相比主要具有如下有益效果：通过获取的lng多危险源区域或lng运输航道的布局图和各个危险源的位置、泄漏参数、环境条件参数等各种数据，计算、查询事故概率，进行事故后果的计算、个人风险值分析计算，绘制区域多危险源的独立个人风险分布图、区域多危险源多米诺事故个人风险分布图、lng运输航道个人风险分布图，并可将图纸输出；通过获取的个人风险分布图和输入的人口数据计算社会风险值并绘制区域的社会风险图，并可将图纸输出。

通过对lng多危险源区域、lng运输航道的定量风险分析，为lng港区应急能力配置、区域安全规划与布局工作提供了科学支撑，对企业或政府监管部门决策、安全投资和效益最优化、制定相应的措施减少人员伤亡和财产损失等都具有十分重要的意义。

附图说明

图1为本发明实施例的功能模块示意框图。

图2为本发明实施例中多米诺事故风险计算模块的示意框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

为了更简洁的说明本实施例，附图或说明中某些本领域技术人员公知的、但与本创造的主要内容不相关的零部件会有所省略。另外为便于表述，附图中某些零部件会有省略、放大或缩小，但并不代表实际产品的尺寸或全部结构。

实施例：如图1所示，一种lng港口安全风险评估系统，包括：

一、系统用户管理模块，用于用户登录和保密功能；

二、工作选择模块，用于分析模块的选择，可选择的分析模块包括：

（一）个人风险分析模块，用于lng多危险源区域或lng运输航道的个人风险值的分析计算，并绘制出lng多危险源区域的整体个人风险分布图、lng运输航道的整体个人风险分布图，将绘制出的个人风险分布图以图纸的形式输出；

（二）社会风险分析模块，用于区域社会风险的分析计算，并绘制出区域社会风险图，将绘制的社会风险图以图纸的形式输出。

上述的个人风险分析模块包括：

1、lng多危险源区域个人风险分析模块，用于lng多危险源区域的个人风险值的分析计算，并可进行多米诺事故概率及风险值的计算，绘制出lng多危险源区域的整体个人风险分布图，将绘制出的个人风险分布图以图纸的形式输出；

2、lng运输航道个人风险分析模块，用于lng运输航道的个人风险值的分析计算，并绘制出lng运输航道的整体个人风险分布图，将绘制出的个人风险分布图以图纸的形式输出。

上述的lng多危险源区域个人风险分析模块包括：

1.1、布局图获取模块，用于获取区域的整体布局图，并显示在个人风险分析界面上，同时设置比例尺；

1.2、危险源位置获取模块，用于从布局图上获取各危险源的位置，并储存各个危险源的坐标，以及危险源的个数；

1.3、危险源事故类型选择模块，用于确定并储存各个危险源的事故类型，事故类型包括管线泄漏事故、储罐泄漏事故、船舶泄漏事故；

1.4、危险源事故概率查询模块，用于获取泄漏参数，并能根据危险源事故类型选择模块中确定的事故类型和本模块中获取的泄漏参数，查询并确定危险源的事故概率；

1.5、泄漏点参数设定模块，用于输入并储存各泄漏点的环境条件参数；

1.6、风险值设定模块，用于输入并储存需要计算的风险值数据；

1.7、修改危险源参数模块，用于修改事故类型、事故概率、泄漏点参数、风险值，并将全部参数重新储存；

1.8、循环控制模块，用于多危险源循环计算中危险源的顺序控制，循环计算过程中增、减危险源，循环计算过程中修改危险源坐标，循环计算过程中重新获取危险源；

1.9、个人风险独立计算模块，用于根据上述模块获取的各个危险源的数据计算出区域的整体个人风险值，绘制区域整体个人风险分布图；

1.10、多米诺事故风险计算模块，用于根据获取的各个危险源的数据计算出区域多米诺事故发生概率以及计算区域的整体个人风险值，绘制区域含多米诺分析的个人风险分布图；

1.11、个人风险分布图输出模块，用于将区域个人风险分布图以图纸的形式输出。

上述的lng运输航道个人风险分析模块共用lng多危险源区域个人风险分析模块中的：1.1布局图获取模块、1.2危险源位置获取模块、1.3危险源事故类型选择模块、1.4危险源事故概率查询模块、1.5泄漏点参数设定模块、1.6风险值设定模块、1.7修改危险源参数模块、1.8循环控制模块、1.11个人风险分布图输出模块；

此外lng运输航道个人风险分析模块还包括：

2.10、lng运输航道事故后果计算模块，用于根据各个危险源的数据计算事故后果，事故后果计算采用fortran语言对事故数学模型进行编程计算，并封装成动态链接库；

2.11、lng运输航道个人风险值计算模块，用于根据各个危险源的数据并调用事故后果计算模型计算个人风险值；

2.12、lng运输航道个人风险等值线绘图模块，用于根据航道信息和个人风险计算模块的计算结果绘制航道整体的风险等值线；

2.13、lng运输航道个人风险等值线显示控制模块，用于控制航道整体风险等值线的显示数量。

上述的布局图获取模块包括：

1.1.a、布局图加载模块，用于从电脑本机中选取布局图并显示在个人风险分析界面中；

1.1.b、布局图显示控制模块，用于布局图在分析界面上的显示控制，包括布局图的全图显示控制，布局图的放大、缩小控制，以及布局图上的测量距离操作；

1.1.c、布局图比例尺确定模块，用于计算并显示布局图的比例尺；

1.1.d、重新加载布局图模块，用于重新获取布局图。

上述的危险源事故概率查询模块包括：

1.4.a、管线泄漏事故概率查询模块，用于获取管线泄漏事故中泄漏管管径和泄漏孔孔径，并根据获取的数据调用access数据库，得到事故概率；

1.4.b、储罐泄漏事故概率查询模块，用于获取储罐泄漏事故中泄漏的储罐类型、储罐泄漏类型、火焰类型，并根据获取的数据调用access数据库，得到事故概率；

1.4.c、船舶泄漏事故概率确查询模块，用于获取船舶泄漏事故中的泄漏管管径和泄漏孔孔径，并根据获取的数据调用access数据库，得到事故概率；

上述的access数据库储存有泄漏参数及对应的事故概率。

上述的泄漏点参数设定模块包括：

1.5.a、管线泄漏事故泄漏点参数设定模块，用于获取并储存泄漏孔直径、操作温度、操作压力、安全辐射值；

1.5.b、储罐泄漏事故泄漏点参数设定模块，包括储罐池火参数设定模块和储罐火球参数设定模块；其中储罐池火参数设定模块用于设定并储存围堰形状、围堰尺寸、风速、大气温度、大气相对湿度、安全辐射值、储罐容积；储罐火球参数设定模块用于设定并储存风速、大气温度、大气相对湿度、气团质量、安全辐射值；

1.5.c、船舶泄漏事故泄漏点参数设定模块，用于设定并储存风速、大气温度、大气相对湿度、泄漏质量流量、安全辐射值。

上述的个人风险独立计算模块包括：

1.9.a、事故后果计算模块，用于根据各个危险源的数据计算事故后果，事故后果计算采用fortran语言对事故数学模型进行编程计算，并封装成动态链接库；包括三种事故数学模型：喷射火计算模型、池火计算模型、火球计算模型；其中喷射火计算模型用于管线泄漏事故后果计算，池火计算模型用于储罐泄漏池火事故后果计算和船舶泄漏事故后果计算，火球计算模型用于储罐泄漏火球事故后果计算；

1.9.b、个人风险值计算模块，用于根据各个危险源的数据并调用事故后果计算模型计算个人风险值；

1.9.c、个人风险等值线显示模块，用于将个人风险值计算模块的计算结果以风险等值线的方式在布局图上进行绘图，相同的个人风险值的重合部分进行合并，并可选择进行阴影显示。

如图2所示，上述的多米诺事故风险计算模块包括：

1.10.a、初始事故源选取模块，用于选取一个危险源作为初始事故源；

1.10.b、多米诺事故概率计算模块，用于计算在初始事故源发生时区域内其他危险源是否发生事故以及发生事故的概率，多米诺事故概率计算采用fortran语言对事故概率数学模型进行编程计算，并封装成动态链接库；

1.10.c、二级事故源选取模块，用于根据多米诺事故概率计算模块的计算结果，选取一个会与初始事故源发生多米诺事故的危险源作为二级事故源；

1.10.d、风险值设定模块，用于输入并储存需要计算的风险值数据；

1.10.e、选取循环控制模块，用于初始事故源、二级事故源选取计算的循环控制；

1.10.f、多米诺事故后果计算模块，用于根据两个危险源的数据进行事故后果计算，事故后果计算采用fortran语言对多米诺事故数学模型进行编程计算，并封装成动态链接库；

1.10.g、多米诺个人风险值计算模块，用于根据两个危险源的数据并调用多米诺事故后果计算模型计算个人风险值；

1.10.h、多米诺个人风险等值线显示模块，将多米诺个人风险计算模块的计算结果以风险等值线的方式在布局图上进行绘图，相同的个人风险值的重合部分进行合并，并且可以进行阴影显示。

再如图1所示，上述的社会风险分析模块包括:

1、个人风险分布图获取模块，用于获取lng多危险源区域或lng运输航道的个人风险分布图，并显示在社会风险计算界面上；

2、风险可接受标准选取模块，用于选取风险可接受标准，供选择的标准包括imo标准和nf-pa59a标准；

3、数据获取模块，用于输入并储存风险值、风险等值线内人员数、人员存在小时数的数据；

4、数据修改模块，用于修改数据获取模块输入的数据；

5、绘图模块，用于根据获取的风险可接受标准和数据获取模块获取的数据进行社会风险的计算绘图，绘图模块采用matlab编程计算，并封装成动态链接库；

6、图纸显示控制模块，用于更改图纸的点和线的颜色与格式、图纸标题，并以相应的格式显示在图纸上；

7、社会风险评估结果输出模块，用于将社会风险评估结果以图纸的形式输出。

本实施例通过获取的lng多危险源区域或lng运输航道的布局图和各个危险源的位置、泄漏参数、环境条件参数等各种数据，计算、查询事故概率，进行事故后果的计算、个人风险值分析计算，绘制区域多危险源的独立个人风险分布图、区域多危险源多米诺事故个人风险分布图、lng运输航道个人风险分布图，并可将图纸输出；通过获取的个人风险分布图和输入的人口数据计算社会风险值并绘制区域的社会风险图，并可将图纸输出。

通过对lng多危险源区域、lng运输航道的定量风险分析，为lng港区应急能力配置、区域安全规划与布局工作提供了科学支撑，对企业或政府监管部门决策、安全投资和效益最优化、制定相应的措施减少人员伤亡和财产损失等都具有十分重要的意义。

以上仅为本发明的一个具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用本发明构思对本发明做出的非实质性修改，均落入本发明的保护范围之内。