一种氢系统火焰风险探测方法及装置

技术领域

本发明属于火焰风险探测方法技术领域，具体涉及一种氢系统火焰风险探测方法及装置。

背景技术

氢系统为制氨系统主要包括煤制氢系统、天然气制氢系统、醇类转化制氢系统、副产气提纯回收制氢系统、水电解制氢系统、氨制氢系统、生物质制氢系统、核能制氢系统、太阳能热化学制氢系统、太阳能光解水制氢系统等，上述系统发生失误后极易产生明火或火灾，所以需要火焰探测设备对现场进行检测；

目前的火焰探测设备只能在发生火灾后进行检测，无法对氢系统设备火焰风险进行探测，从而在火灾发生前做出预防准备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种氢系统火焰风险探测方法及装置，能够通过划分泄露段的区域，能更加精确的检测泄露处，通过处理器计算，可以检测出泄露段的区域的火灾风险，可以提前给工作人员做出提醒，为火灾发生前做出预防准备。

本发明第一方面公开了一种氢系统火焰风险探测方法，所述方法包括：

获取目标区域的三维物理模型，根据所述目标区域的三维物理模型，确认划分泄露段的区域；

根据所述泄露段的区域，基于风险预警算法，寻找可能出现泄露的区域；

根据所述可能出现泄露的区域，计算出不同区域的泄露频率，确认可能发生泄漏的概率；

根据所述可能出现泄露的区域装置参数进行采集，确认是否对使用人员预警。

作为一种可选的实施方式，所述获取目标区域的三维物理模型，根据所述目标区域的三维物理模型，确认划分泄露段的区域，包括：

根据三维物理模型和可信的事故场景基础上，基于三维火灾计算方法，分别计算不同泄漏孔径下各个火灾场景下烟雾的扩散和热辐射对周边设备的影响情况；

根据所述分别计算不同泄漏孔径下各个火灾场景下烟雾的扩散和热辐射对周边设备的影响情况，确认划分泄露段的区域。

作为一种可选的实施方式，所述根据所述泄露段的区域，基于风险预警算法，寻找可能出现泄露的区域，包括：

根据火灾探测器所在位置设置监测点，监测各探测器处烟雾浓度和热辐射变化情况；

当探测器感应到烟雾和热辐射的参数变化时，则判定该事故场景能够被探测器所探测到，且后续统计能够探测到不同泄漏孔径下泄漏事故的场景数。

作为一种可选的实施方式，所述根据所述可能出现泄露的区域，计算出不同区域的泄露频率，确认可能发生泄漏的概率，包括：

根据工艺流程图、危险物料类型、工艺装置运行条件，确认泄漏位置；

根据不同种类的泄漏孔径，确认泄露孔径的大小和数量；

根据薄弱点的设备种类、操作压力和温度、腐蚀检测、工艺稳定性，确认泄漏频率；

根据上述步骤结合，从而确认可能发生泄漏的概率。

作为一种可选的实施方式，所述根据所述可能出现泄露的区域装置参数进行采集，确认是否对使用人员预警，包括：

根据泄露的区域探测段上的多种传感器实时采集火灾现场数据，将所采集的数据发送给终端计算机；

根据所述终端计算机接收所述火灾现场数据，对所述火灾现场数据进行处理，生成泄露的区域探测段的风险等级，并提示所述风险等级。

作为一种可选的实施方式，所述根据所述终端计算机接收所述火灾现场数据，对所述火灾现场数据进行处理，生成泄露的区域探测段的风险等级，并提示所述风险等级，包括：

确定动态火灾风险评估指标，所述指标中既包含所述传感带采集的多种火灾现场数据指标也包含建筑物固有的多种风险评估指标；

对于每个探测段，根据所述火灾现场数据，确定每个火灾现场数据指标的取值；根据建筑物基本信息，确定建筑物固有的多种风险评估指标的取值；

确定每个动态火灾风险评估指标的权重系数；

根据每个动态火灾风险评估指标的权重系数和取值，生成所述传感带上各个探测段的风险等级。

作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：

确定每个动态火灾风险评估指标的权重系数的方法包括下述方法中的一种：模糊层次分析法、层次分析法、模糊综合评价分析法以及灰色评价法。

本发明第二方面公开了一种氢系统火焰风险探测方法装置，所述设备包括：

第一分析模块，用于获取目标区域的三维物理模型，根据所述目标区域的三维物理模型，确认划分泄露段的区域；

第二分析模块，用于根据所述泄露段的区域，基于风险预警算法，寻找可能出现泄露的区域；

第三分析模块，用于根据所述可能出现泄露的区域，计算出不同区域的泄露频率，确认可能发生泄漏的概率；

数据预警模块，用于根据所述可能出现泄露的区域装置参数进行采集，确认是否对使用人员预警。

作为一种可选的实施方式，所述获取目标区域的三维物理模型，根据所述目标区域的三维物理模型，确认划分泄露段的区域，包括：

根据三维物理模型和可信的事故场景基础上，基于三维火灾计算方法，分别计算不同泄漏孔径下各个火灾场景下烟雾的扩散和热辐射对周边设备的影响情况；

根据所述分别计算不同泄漏孔径下各个火灾场景下烟雾的扩散和热辐射对周边设备的影响情况，确认划分泄露段的区域。

作为一种可选的实施方式，所述根据所述泄露段的区域，基于风险预警算法，寻找可能出现泄露的区域，包括：

根据火灾探测器所在位置设置监测点，监测各探测器处烟雾浓度和热辐射变化情况；

当探测器感应到烟雾和热辐射的参数变化时，则判定该事故场景能够被探测器所探测到，且后续统计能够探测到不同泄漏孔径下泄漏事故的场景数。

作为一种可选的实施方式，所述根据所述可能出现泄露的区域，计算出不同区域的泄露频率，确认可能发生泄漏的概率，包括：

根据工艺流程图、危险物料类型、工艺装置运行条件，确认泄漏位置；

根据不同种类的泄漏孔径，确认泄露孔径的大小和数量；

根据薄弱点的设备种类、操作压力和温度、腐蚀检测、工艺稳定性，确认泄漏频率；

根据上述步骤结合，从而确认可能发生泄漏的概率。

作为一种可选的实施方式，所述根据所述可能出现泄露的区域装置参数进行采集，确认是否对使用人员预警，包括：

根据泄露的区域探测段上的多种传感器实时采集火灾现场数据，将所采集的数据发送给终端计算机；

根据所述终端计算机接收所述火灾现场数据，对所述火灾现场数据进行处理，生成泄露的区域探测段的风险等级，并提示所述风险等级。

本发明第三方面公开了一种氢系统火焰风险探测方法装置，所述设备包括：

存储有可执行程序代码的存储器；

与所述存储器耦合的处理器；

所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明实施例第一方面公开的一种氢系统火焰风险探测方法中的部分或全部步骤。

本发明实施例第四方面公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行本发明实施例第一方面公开的一种氢系统火焰风险探测方法中的部分或全部步骤。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

获取目标区域的三维物理模型，根据所述目标区域的三维物理模型，确认划分泄露段的区域；根据所述泄露段的区域，基于风险预警算法，寻找可能出现泄露的区域；根据所述可能出现泄露的区域，计算出不同区域的泄露频率，确认可能发生泄漏的概率；根据所述可能出现泄露的区域装置参数进行采集，确认是否对使用人员预警，可见，通过划分泄露段的区域，能更加精确的检测泄露处，通过处理器计算，可以检测出泄露段的区域的火灾风险，可以提前给工作人员做出提醒，为火灾发生前做出预防准备。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种氢系统火焰风险探测方法的流程示意图；

图2为本发明实施例公开的一种氢系统火焰风险探测装置的结构示意图；

图3为本发明实施例公开的另一种氢系统火焰风险探测装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或端没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或端固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明公开了一种氢系统火焰风险探测方法及装置，能够通过划分泄露段的区域，能更加精确的检测泄露处，通过处理器计算，可以检测出泄露段的区域的火灾风险，可以提前给工作人员做出提醒，为火灾发生前做出预防准备。

实施例一

请参阅图1，图1是本发明实施例公开的氢系统火焰风险探测方法的流程示意图。其中，图1所描述的方法应用于氢系统火焰风险探测装置中，该处理装置可以是相应的处理终端、处理设备或服务器，且该服务器可以是本地服务器，也可以是云服务器，本发明实施例不做限定。如图1所示，该氢系统火焰风险探测方法可以包括以下操作：

101、确定人脸特征的提取。

本发明实施例中，获取目标区域的三维物理模型，根据所述目标区域的三维物理模型，确认划分泄露段的区域。

本发明实施例中，三维物理模型用于模拟和分析现实世界物体在三维空间中运动和相互作用的工具。随着计算机图形学和物理仿真技术的进步，该模型成为了模拟真实世界物理行为的一种有效方式。它通过计算和模拟物体之间的力学、碰撞、重力等物理规律，可以预测和观察物体在三维空间中的行为，从而通过三维物理模型确认划分泄露段的区域。

102、根据所述泄露段的区域，基于风险预警算法，寻找可能出现泄露的区域。

本发明实施例中，若检测泄露段的区域超出预警的阈值，则对工作人员进行预警，若未超出预警的阈值，则不预警，并记录至采集模块中，上述的泄露的区域可以包括氢气管道区域、制造氢气的区域、输送氢气的区域或者其他跟氢系统有关的区域，在此不限定为一种。

103、根据所述可能出现泄露的区域，计算出不同区域的泄露频率，确认可能发生泄漏的概率。

本发明实施例中，通过处理器对泄露的频率进行计算，从而确认可能发生泄漏的概率。

104、根据所述可能出现泄露的区域装置参数进行采集，确认是否对使用人员预警。

本发明实施例中，采集泄露的区域装置的温度、氢气流通情况、泄露量、泄露区域的含氧量，且为每间隔一段时间就检测一次。若检测值超出范围则对使用人员进行预警，若未超出范围则不预警。

在一个可选的实施方式中，步骤101中的，确定人脸特征的提取，包括：

获取目标区域的三维物理模型，根据所述目标区域的三维物理模型，确认划分泄露段的区域。

本发明实施例中，在三维物理模型和可信的事故场景基础上，采用基于CFD(计算流体力学)技术的三维火灾计算方法，分别计算微孔、小孔、中孔、大孔等N种孔径下各个火灾场景下烟雾的扩散和热辐射对周边设备的影响情况，该计算方法考虑阻碍物对烟雾运动扩散和热辐射传播的影响。

可见，通过实施该可选的实施方式，可以获取目标区域的三维物理模型，根据所述目标区域的三维物理模型，确认划分泄露段的区域，为后续判断是否对使用人员预警提供数据基础。

在一个可选的实施方式中，步骤103中的，所述根据所述泄露段的区域，基于风险预警算法，寻找可能出现泄露的区域，包括：

根据火灾探测器所在位置设置监测点，监测各探测器处烟雾浓度和热辐射变化情况；

当探测器感应到烟雾和热辐射的参数变化时，则判定该事故场景能够被探测器所探测到，且后续统计能够探测到不同泄漏孔径下泄漏事故的场景数。

本发明实施例中，在各个火灾探测器所在位置设置监测点，监测各探测器处烟雾浓度和热辐射变化情况，当探测器感应到烟雾和热辐射的参数变化时，则判定该事故场景能够被探测器所探测到。

可见，通过实施该可选的实施方式，可以根据所述泄露段的区域，基于风险预警算法，寻找可能出现泄露的区域，为后续判断是否对使用人员预警提供数据基础。

在一个可选的实施方式中，步骤104中的，所述根据所述可能出现泄露的区域，计算出不同区域的泄露频率，确认可能发生泄漏的概率，包括：

根据工艺流程图、危险物料类型、工艺装置运行条件，确认泄漏位置；

根据不同种类的泄漏孔径，确认泄露孔径的大小和数量；

根据薄弱点的设备种类、操作压力和温度、腐蚀检测、工艺稳定性，确认泄漏频率；

根据上述步骤结合，从而确认可能发生泄漏的概率。

在本实施例中，对识别出的每个薄弱点，考虑包括但不限于微孔、小孔、中孔、大孔、断裂等泄漏孔径，根据薄弱点的设备种类、操作压力和温度、腐蚀检测、工艺稳定性、设备维护保养等，计算微孔、小孔、中孔、大孔、断裂等泄漏孔径下的泄漏频率。

可见，通过实施该可选的实施方式，可以根据薄弱点的设备种类、操作压力和温度、腐蚀检测、工艺稳定性，确认泄漏频率，为后续判断是否对使用人员预警提供数据基础。

在一个可选的实施方式中，步骤105中的，所述根据所述可能出现泄露的区域装置参数进行采集，确认是否对使用人员预警，包括：

根据泄露的区域探测段上的多种传感器实时采集火灾现场数据，将所采集的数据发送给终端计算机；

根据所述终端计算机接收所述火灾现场数据，对所述火灾现场数据进行处理，生成泄露的区域探测段的风险等级，并提示所述风险等级。

在本实施例中，对于火场指挥员来说，建筑的基本信息对于科学、合理指挥也具有不可忽视的作用，同时建筑基本信息也存在一些动态因素(设备损坏、占用消防疏散通道、封闭安全出口等)。因此，为了得到更可靠的评估结果，本发明实施例的动态火灾风险评估不仅考虑动态监测到的火灾现场数据还考虑到建筑物本身的基本信息，来综合评价动态火灾的风险。即，通过火灾现场信息采集得到的实时数据，结合已有的建筑基本信息，选用合适的分析方法，判断火灾发生后各种风险因素的变化情况以及存在的风险，对现场火灾进行合理判断，为指挥人员决策提供依据。

可见，通过实施该可选的实施方式，可以根据所述终端计算机接收所述火灾现场数据，对所述火灾现场数据进行处理，生成泄露的区域探测段的风险等级，并提示所述风险等级，为后续判断是否对使用人员预警提供数据基础。

在一个可选的实施方式中，上述步骤中的，确定每个动态火灾风险评估指标的权重系数的方法包括下述方法中的一种：模糊层次分析法、层次分析法、模糊综合评价分析法以及灰色评价法。

在本实施例中，由于本发明实施例的方法是为了能够为灭火救援提供参考，选择的方法主要是考虑数据能够通过简单的计算得到相应的结果，指导灭火救援行动，为能够短时间内有效得出评估结果，本发明实施例优选地采用模糊层次分析法对火灾风险进行评估，而排除了需要大量计算机模拟评估而得到结果的算法。虽然下述例子中将以模糊层次分析法为例进行说明，但是需要明确的是，本发明实施例的方法不仅限于这一种，其他类似的分析方法诸如：层次分析法、模糊综合评价分析法以及灰色评价法都可以用来计算本发明实施例中各个评价指标的权重系数。

可见，通过实施该可选的实施方式，可以确定每个动态火灾风险评估指标的权重系数的方法包括下述方法中的一种：模糊层次分析法、层次分析法、模糊综合评价分析法以及灰色评价法，为后续判断是否对使用人员预警提供数据基础。

实施例二

请参阅图2，图2是本发明实施例公开的一种氢系统火焰风险探测装置的结构示意图。其中，图2所描述的装置可以应用于相应的判断终端、判断设备或服务器，且该服务器可以是本地服务器，也可以是云服务器，本发明实施例不做限定。如图2所示，该设备可以包括：

第一分析模块201，用于获取目标区域的三维物理模型，根据所述目标区域的三维物理模型，确认划分泄露段的区域。

本发明实施例中，三维物理模型用于模拟和分析现实世界物体在三维空间中运动和相互作用的工具。随着计算机图形学和物理仿真技术的进步，该模型成为了模拟真实世界物理行为的一种有效方式。它通过计算和模拟物体之间的力学、碰撞、重力等物理规律，可以预测和观察物体在三维空间中的行为，从而通过三维物理模型确认划分泄露段的区域。

第二分析模块202，用于根据所述泄露段的区域，基于风险预警算法，寻找可能出现泄露的区域。

本发明实施例中，若检测泄露段的区域超出预警的阈值，则对工作人员进行预警，若未超出预警的阈值，则不预警，并记录至采集模块中，上述的泄露的区域可以包括氢气管道区域、制造氢气的区域、输送氢气的区域或者其他跟氢系统有关的区域，在此不限定为一种。

第三分析模块203，用于根据所述可能出现泄露的区域，计算出不同区域的泄露频率，确认可能发生泄漏的概率。

本发明实施例中，通过处理器对泄露的频率进行计算，从而确认可能发生泄漏的概率。

数据预警模块204，用于根据所述可能出现泄露的区域装置参数进行采集，确认是否对使用人员预警。

本发明实施例中，采集泄露的区域装置的温度、氢气流通情况、泄露量、泄露区域的含氧量，且为每间隔一段时间就检测一次。若检测值超出范围则对使用人员进行预警，若未超出范围则不预警。

实施例三

请参阅图3，图3是本发明实施例公开的另一种氢系统火焰风险探测装置的结构示意图。如图3所示，该装置可以包括：

存储有可执行程序代码的存储器301；

与存储器301耦合的处理器302；

处理器302调用存储器301中存储的可执行程序代码，执行本发明实施例一公开的一种氢系统火焰风险探测方法中的部分或全部步骤。

实施例四

本发明实施例公开了一种计算机存储介质，该计算机存储介质存储有计算机指令，该计算机指令被调用时，用于执行本发明实施例一公开的一种氢系统火焰风险探测方法中的部分或全部步骤。

以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施例的具体描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(RandomAccess Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-timeProgrammable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-OnlyMemory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

最后应说明的是：本发明实施例公开的一种氢系统火焰风险探测方法及装置所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。