一种基于长管拖车动态风险的监管方法及装置

技术领域

本发明涉及压力设备监测管理设备领域，具体涉及一种基于长管拖车动态风险的监管方法及装置。

背景技术

随着长管拖车的普及应用，在道路运输过程中由于设备失效致使氢气、天然气泄漏扩散的事故日渐增加，造成巨大安全风险和严重财产损失。因此，针对道路运输危险气体失效泄漏事故发生后，及时有效计算气体浓度分布规律，划定危险区域范围、组织人员疏散、失效后果评价等的研究，对突发性泄漏扩散事故应急与救援具有重大意义。

针对长管拖车应急管理和处置技术，我国尚无系统性的解决方案。行业内迫切需要建立一套合理的移动式承压类特种设备泄漏源智能化侦测方法，能够快速准确寻找到泄漏位置，并配套相应的应急处置方案，对保障人民生命安全和降低财产损失至关重要。

目前长管拖车监管方法主要采取设备生产许可、出厂检验、定期检验等手段，属于静态监管范畴，不能针对不同车辆在不同位置和时间、在不同道路上，运输不同气体和驾驶员的驾驶行为时风险进行评估，制定的风险控制和应急处置措施时不能识别造成风险的机理，表现为针对性不强。

长管拖车是一种高风险设备，具备高温、高压、复杂腐蚀介质特点，具有较大危险性和潜在危害性，并且行驶在城镇和乡村之间，一旦发生事故，对人民生命财产安全造成不可估量的损失。因此对齐进行更有效的监管，具有现实意义。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种提供动态评估长管拖车在运输过程中的风险，依据风险状态实时制定监管策略和应急处置措施，以降低和规避长管拖车对公共安全影响的基于长管拖车动态风险的监管方法及装置，具体技术方案如下：

一种基于长管拖车动态风险的监管方法，采用具体步骤为：

步骤一：采集长管拖车基础数据；

步骤二：采集长管拖车运营实时数据；

步骤三：根据长管拖车的生产质量规范和运营管理规范，结合历年长管拖车事故案例分析结果，根据基础数据和运营实时数据，梳理影响长管拖车安全运营的关键点，采用事故树、腐蚀机理、应力分析和机械疲劳模型，逐一分析这些关键点对管拖车安全事故影响，形成某时间点的失效机理集合；

步骤四：根据监管强度需求、人员伤亡情况、周边财产损失和环境破坏等，采用二维风险矩阵对长管拖车风险进行四个等级的分级，包括低风险、中风险、中高风险和高风险，其中二维风险矩阵的一个维度为事故发生可能性，另一个维度为事故发生后对公共安全影响的严重程度；

步骤五：根据长管拖车的风险分级情况，区分不同风险失效机理，结合运营车辆的失效后果严重程度，制定监管和风险应急处置措施；

步骤六：实时将长管拖车的风险情况通过公共网络，推送到用户端，实现长管拖车的动态监管和应急处置。

作为优化：所述步骤一中长管拖车基础数包括车辆基础数据、生产单位数据库、气瓶设计文件鉴定单位数据库、使用单位数据库、充装单位数据库、检验单位数据库、检验结果数据库、人员库和型式试验单位数据库。

作为优化：所述步骤二中长管拖车运营实时数据包括介质监测数据、车辆监测数据、司机行为监测数据和环境监测数据。

本发明的有益效果为：

本发明实现事前、事中和事后监管于一体的监管方法。其一可以实时监管长管拖车在运输过程中的不规范行为或事件；其二可以实时评估不规范行为或事件可能造成的公共安全风险的严重程度；其三根据风险等级制定精准的风险管控措施和应对方案，以最大限度降低长管拖车在运输过程中风险，保证人民生命财产安全。

以时间为基准，收集长管拖车不同运营环节、时间和位置等场景要素数据，分析造成风险的机理和风险等级，为监管和运营企业实时了解长管拖车在运营过程中可能造成的公共安全事件影响，并制定监管和应急处置方法。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

图2为本发明中风险分级结果示意图。

图3为本发明中基于泄露的应急处置的示意图。

图4为本发明中事故影响范围的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示：一种基于长管拖车动态风险的监管方，采用具体步骤为：

步骤一：采集长管拖车基础数据；

与长管拖车备案申请系统对接，采用手动或者系统自动收集方式，建立长管拖车面向全生命周期全链条数据库，并对信息进行有效管理。

主要功能结构包括：

1、车辆基础数据管理

2、车辆生产单位管理

3、车辆使用单位管理

4、车辆检验机构管理

5、车辆使用人员管理

6、车辆维保记录

7、定期检验记录

8、气瓶设计文件鉴定管理

9、运输记录

10、充装过程管理

11、卸载过程管理

12、运输路径规划管理

13、充装气体组分管理

纳入采集的主要信息主要包括：

一：基础数据

1、车辆基础数据：拖车车牌号、气瓶VPN号、拖车类型、结构类别、气瓶数量、总容积、最大充装次数、最大充装压力、最大温度、空装重量。

2、生产单位数据库。包括气瓶生产单位、拖车生产单位、底盘生产单位、安全泄压装置生产单位、阀门生产单位等；

3、气瓶设计文件鉴定单位数据库；

4、使用单位数据库；

5、充装单位(充装站、加气站)数据库；

6、检验单位数据库；

7、检验结果数据库；

8、人员库(无损检测人员、检验人员、特种设备作业人员、移动式压力容器安全管理人员、移动式压力容器作业人员、押运人员、移动式压力容器充装人员)；

9、型式试验单位数据库。包括气瓶型式试验、管束式集装箱型式试验；

步骤二：采集长管拖车运营实时数据；采用多种传感设备，包括介质监测传感器、车辆监测传感器、司机行为监测装置和环境监测装置四个方面，对车辆的质量安全状态进行实时监测。介质方面监测压力、温度、介质H2S含量等，车辆方面监测泄露气体浓度、行车路线、行车加速度、车辆倾角、车辆振动和车门状态等，司机行为监测项目有驾驶总时长、连续驾驶时长、不规范驾驶行为记录和间隔拍照，环境监测包括环境位置经纬度、温湿度、气压等。

步骤三：根据长管拖车的生产质量规范和运营管理规范，结合历年长管拖车事故案例分析结果，根据基础数据和运营实时数据，梳理影响长管拖车安全运营的关键点，采用事故树、腐蚀机理、应力分析和机械疲劳模型，逐一分析这些关键点对管拖车安全事故影响，形成某时间点的失效机理集合；

采用危化品失效机理模型、运动学模型，结合长管拖车的事故案例分析结果，确定长管拖车的失效机理集。具体数据内容见下表：

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失效机理集通常由上述失效机理的一个或多个组成。

步骤四：根据监管强度需求、人员伤亡情况、周边财产损失和环境破坏等，采用二维风险矩阵对长管拖车风险进行四个等级的分级，包括低风险、中风险、中高风险和高风险，其中二维风险矩阵的一个维度为事故发生可能性，另一个维度为事故发生后对公共安全影响的严重程度；

风险评价：根据采集和监测数据，结合失效机理分析，动态计算长管拖车风险发生的可能性和事故影响严重程度。其功能结构包括

1、单台车辆风险评价：运用基于风险检验的计算模型，计算指定车辆的风险发生的可能性和事件影响严重程度

2、车辆批量风险评价：运用基于风险检验的计算模型，批量计算多车辆的风险发生的可能性和事件影响严重程度

3、宏观安全风险评价：采用区域宏观安全风险评价模型，计算与车辆相关区域的宏观风险。

4、风险排序：根据上述计算结果，对监管车辆的风险由高至低进行实时排序。

如图2所示：风险分级：根据风险，可能性和事件影响严重程度，计算结果，确定风险等级的过程。其功能结构包括：

1、可能性分级：根据可能性计算结果，分为5个等级的可能性。

2、影响严重程度分级：根据严重程度计算结果，分为5个等级的影响严重程度。

3、风险分级：利用可能性和影响严重程度形成的5X5风险矩阵，根据监管需要，将风险分为4个风险等级，从而实现风险等级的划分。

步骤五：根据长管拖车的风险分级情况，区分不同风险失效机理，结合运营车辆的失效后果严重程度，制定监管和风险应急处置措施；

本专利为保障公共安全提供基于动态风险的监管策略、应急处置措施和安全预警3种应急监管策略的制定方法。

1、基于动态风险的降险策略：采用动态规划算法，基于降低中高风险和高风险的降险策略模型，制定基于动态风险的降险策略。

降险策略模型表

2、如图3和图4所示：应急处置措施：提供氢气、CNG长管拖车在三种典型场景(平坦开阔地区、村落散布地区、城市地区)失效泄漏事故，运用修正高斯模型展开仿真计算，在确定影响范围的基础上，制定降险措施和人员、财产疏散安全距离、疏散路径等措施。

步骤六：实时将长管拖车的风险情况通过公共网络，推送到用户端，实现长管拖车的动态监管和应急处置。