融合多源数据的长输天然气管道高后果区识别方法及系统

本发明涉及长输气管道高后果区识别，特别是涉及一种融合多源数据的长输天然气管道高后果区识别方法及系统。

背景技术：

1、长输油气管线是我国能源的“命脉”，是关系国计民生的重要设施。中国已成为世界上最大的能源生产和消费国，也是能源利用效率提高最快的国家。管道运输是目前一种常见的经济运输方式。天然气是一种清洁能源，近年来天然气管道的积极推广，使得管道建设备受关注。

2、长输天然气管道的高后果区是指管道在经过人员密集型场所或特定场所的区域发生泄漏时，对公众和环境造成极大不良影响及严重后果。考虑到长输天然气管线多为大管径、高压力管道，其泄露事故后果更为严重，一旦管线在高后果区破坏，将造成火灾甚至爆炸等恶性事故，给人民安全、自然环境带来巨大威胁。因此长输天然气管线的高后果区的识别工作尤为重要。

3、随着城市化脚步的加快，管线周边的环境也在不断的变化，管线距离人口密集、建筑物集中地段的距离也在逐渐缩短，已经识别出的高后果区也会随着周边环境的变化而变化，定期进行高后果区的识别更新工作显得尤为重要。如何确定管道事故后果影响范围并进行高后果区识别，以及定期对该地区进行自动化的高后果区识别，这一系列问题亟待解决。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种融合多源数据的长输天然气管道高后果区识别方法及系统，能够实现高后果区的智能自动识别。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种融合多源数据的长输天然气管道高后果区识别方法包括：

4、确定融合多源数据的长输天然气管道灾害事故影响距离；

5、构建考虑承灾体特性的管道高后果区精细化评估模型；

6、根据所述长输天然气管道灾害事故影响距离和所述管道高后果区精细化评估模型，构建长输管道高后果区精细化评估的地理信息系统模型；

7、根据所述地理信息系统模型，对长输天然气管道高后果区进行识别。

8、可选地，所述确定长输天然气管道灾害事故影响距离，具体包括：

9、以长输天然气管道为研究对象，融合不同类型的建筑物以及人员数据信息，确定泄漏喷射火、蒸气云爆炸典型事故情景下建筑物及其内/外人员伤害准则和人员伤亡概率；

10、利用phast软件分别模拟泄漏喷射火和蒸气云爆炸典型事故，确定不同管径、管压、风速、泄漏孔径因素下的事故影响半径；

11、根据所述建筑物及其内/外人员伤害准则、人员伤亡概率和所述事故影响半径，回归得到长输管道典型事故影响距离的统计公式。

12、可选地，所述构建考虑承灾体特性的管道高后果区精细化评估模型，具体包括：

13、根据长输管线及其周边建筑、道路、人员地理信息数据，根据典型事故影响范围及伤害阈值，估算人员伤害/伤亡及建筑破坏状态；

14、根据所述人员伤害/伤亡及建筑破坏状态，建立人员伤亡类型、建筑属性特征构成的评价指标体系及评价标准，其中人员模型中主要考虑人员死亡、重伤、轻伤等级，建筑模型中考虑建筑破坏状态、易损性等级、抗爆重要性基本参数；

15、根据所述人员伤亡类型、建筑属性特征构成的评价指标体系及评价标准，建立长输天然气管道高后果区人员伤亡风险、建筑损伤风险及两者耦合风险的精细化评估模型。

16、可选地，所述根据所述长输天然气管道灾害事故影响距离和所述管道高后果区精细化评估模型，构建长输管道高后果区精细化评估的地理信息系统模型，具体包括：

17、根据所述长输天然气管道灾害事故影响距离和所述管道高后果区精细化评估模型，设置模型参数变量及串联工作流逻辑；

18、利用arc toolbox工具开发管道高后果区精细化评估模型，利用地理信息空间分析工具对所述管道高后果区精细化评估模型的评价指标进行计算与求解，建立不同时刻下长输管道高后果区潜在风险精细化、自动化识别评估的地理信息系统模型。

19、一种融合多源数据的长输天然气管道高后果区识别系统包括：

20、长输天然气管道灾害事故影响距离确定模块，用于确定融合多源数据的长输天然气管道灾害事故影响距离；

21、管道高后果区精细化评估模型构建模块，用于构建考虑承灾体特性的管道高后果区精细化评估模型；

22、地理信息系统模型构建模块，用于根据所述长输天然气管道灾害事故影响距离和所述管道高后果区精细化评估模型，构建长输管道高后果区精细化评估的地理信息系统模型；

23、长输天然气管道高后果区识别模块，用于根据所述地理信息系统模型，对长输天然气管道高后果区进行识别。

24、可选地，所述长输天然气管道灾害事故影响距离确定模块，具体包括：

25、建筑物及其内/外人员伤害准则和人员伤亡概率确定单元，用于以长输天然气管道为研究对象，融合不同类型的建筑物以及人员数据信息，确定泄漏喷射火、蒸气云爆炸典型事故情景下建筑物及其内/外人员伤害准则和人员伤亡概率；

26、事故影响半径确定单元，用于利用phast软件分别模拟泄漏喷射火和蒸气云爆炸典型事故，确定不同管径、管压、风速、泄漏孔径因素下的事故影响半径；

27、事故影响距离的统计公式确定单元，用于根据所述建筑物及其内/外人员伤害准则、人员伤亡概率和所述事故影响半径，回归得到长输管道典型事故影响距离的统计公式。

28、可选地，所述管道高后果区精细化评估模型构建模块，具体包括：

29、人员伤害/伤亡及建筑破坏状态估算单元，用于根据长输管线及其周边建筑、道路、人员地理信息数据，根据典型事故影响范围及伤害阈值，估算人员伤害/伤亡及建筑破坏状态；

30、评价指标体系及评价标准建立单元，用于根据所述人员伤害/伤亡及建筑破坏状态，建立人员伤亡类型、建筑属性特征构成的评价指标体系及评价标准，其中人员模型中主要考虑人员死亡、重伤、轻伤等级，建筑模型中考虑建筑破坏状态、易损性等级、抗爆重要性基本参数；

31、精细化评估模型建立单元，用于根据所述人员伤亡类型、建筑属性特征构成的评价指标体系及评价标准，建立长输天然气管道高后果区人员伤亡风险、建筑损伤风险及两者耦合风险的精细化评估模型。

32、可选地，所述地理信息系统模型构建模块，具体包括：

33、参数变量及工作流逻辑设置单元，用于根据所述长输天然气管道灾害事故影响距离和所述管道高后果区精细化评估模型，设置模型参数变量及串联工作流逻辑；

34、地理信息系统模型构建单元，用于利用arc toolbox工具开发管道高后果区精细化评估模型，利用地理信息空间分析工具对所述管道高后果区精细化评估模型的评价指标进行计算与求解，建立不同时刻下长输管道高后果区潜在风险精细化、自动化识别评估的地理信息系统模型。

35、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

36、本发明提供一种融合多源数据的长输天然气管道高后果区识别方法。该方法包括：确定融合多源数据的长输天然气管道灾害事故影响距离；构建考虑承灾体特性的管道高后果区精细化评估模型；根据所述长输天然气管道灾害事故影响距离和所述管道高后果区精细化评估模型，构建长输管道高后果区精细化评估的地理信息系统模型；根据所述地理信息系统模型，对长输天然气管道高后果区进行识别。本发明实现了高后果区识别工作批量化处理，简化了人工操作的工作量，有助于输气管道高后果区识别工作信息化水平向更高层次发展，实现高后果区的智能自动识别。通过本发明可对管道事故后果影响范围并进行高后果区识别，以及定期对该地区进行自动化的高后果区识别，有利于事故应急救援以及应急响应工作的优化。