本發(fā)明提出了一種地下管道有限空間危險(xiǎn)源管理方法及系統(tǒng)，涉及危險(xiǎn)源管理，具體涉及地下管道有限空間的危險(xiǎn)源管理。

背景技術(shù)：

1、在地下管道有限空間施工過(guò)程中，由于結(jié)構(gòu)限制或其他原因，這些空間通常存在著一系列的安全風(fēng)險(xiǎn)，如有毒氣體、缺氧、高溫和高濕度等。因此，地下管道有限空間急需進(jìn)行危險(xiǎn)源管理技術(shù)的研究和應(yīng)用；現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)地下管道有限空間中的危險(xiǎn)源缺乏系統(tǒng)化的管理、預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)。對(duì)于地下管道的質(zhì)量和危險(xiǎn)無(wú)法及時(shí)反應(yīng)，對(duì)危險(xiǎn)源的重要程度和危險(xiǎn)程度了解不夠精確，導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行分級(jí)管理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種地下管道有限空間危險(xiǎn)源管理方法及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)地下管道有限空間中的危險(xiǎn)源缺乏系統(tǒng)化的管理、預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)。對(duì)于地下管道的質(zhì)量和危險(xiǎn)無(wú)法及時(shí)反應(yīng)，對(duì)危險(xiǎn)源的重要程度和危險(xiǎn)程度了解不夠精確，導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行分級(jí)管理。的問(wèn)題：

2、本發(fā)明提出的一種地下管道有限空間危險(xiǎn)源管理方法及系統(tǒng)，所述方法包括：

3、s1、管理系統(tǒng)通過(guò)傳感器組獲取地下管道結(jié)構(gòu)信息，構(gòu)建三維管道模型，并根據(jù)所述模型獲取危險(xiǎn)源信息，構(gòu)建危險(xiǎn)源信息庫(kù)；

4、s2、管理系統(tǒng)通過(guò)危險(xiǎn)源信息計(jì)算管道質(zhì)量值，根據(jù)所述管道質(zhì)量值設(shè)置管道級(jí)別；

5、s3、管理系統(tǒng)通過(guò)傳感器組采集管道內(nèi)部環(huán)境數(shù)據(jù)，根據(jù)所述環(huán)境數(shù)據(jù)結(jié)合所述質(zhì)量值計(jì)算管道的風(fēng)險(xiǎn)值，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行排名，獲得管道風(fēng)險(xiǎn)排名，根據(jù)所述管道風(fēng)險(xiǎn)排名結(jié)合所述管道級(jí)別，獲得管道危險(xiǎn)級(jí)；

6、s4、將所述管道危險(xiǎn)級(jí)與所述管道風(fēng)險(xiǎn)排名進(jìn)行比較，根據(jù)所述比較結(jié)果，設(shè)置危險(xiǎn)源級(jí)別，管理系統(tǒng)根據(jù)所述危險(xiǎn)源級(jí)別對(duì)終端進(jìn)行分級(jí)預(yù)警和針對(duì)性處理。

7、進(jìn)一步地，所述s1包括：

8、s101、通過(guò)第一傳感器組采集地下管道結(jié)構(gòu)信息，根據(jù)所述地下管道結(jié)構(gòu)信息構(gòu)建三維管道模型；

9、s102、根據(jù)所述三維管道模型獲取管道模型信息，根據(jù)所述管道模型信息，提取管道內(nèi)部危險(xiǎn)源信息，根據(jù)所述危險(xiǎn)源信息構(gòu)建危險(xiǎn)源信息庫(kù)。

10、進(jìn)一步地，所述s2包括：

11、s201、將危險(xiǎn)源信息庫(kù)按照管道信息進(jìn)行標(biāo)注，使每條管道在危險(xiǎn)源信息庫(kù)中均有與其對(duì)應(yīng)的危險(xiǎn)源信息；

12、s202、通過(guò)危險(xiǎn)源信息計(jì)算管道質(zhì)量值；

13、所述管道質(zhì)量值計(jì)算公式為：

14、

15、其中，z為根據(jù)危險(xiǎn)源信息計(jì)算的管道質(zhì)量值，x1為所述管道中的高壓電設(shè)備總數(shù)量，x2為當(dāng)前時(shí)間管道內(nèi)正在工作的高壓電設(shè)備數(shù)量，x3為管道內(nèi)所有高壓電設(shè)備與其距離最近的管道壁的垂直距離的均值，y1為危險(xiǎn)源信息庫(kù)中的有害氣體種類總數(shù)量，y2為當(dāng)前時(shí)間管道內(nèi)存在的有害氣體種類數(shù)量，y3為管道內(nèi)所有有害氣體傳感器與其距離最近的管道壁的垂直距離的均值，v1為管道內(nèi)部設(shè)備危險(xiǎn)源中的設(shè)備總數(shù)量，v2為當(dāng)前時(shí)間管道內(nèi)正在工作的設(shè)備危險(xiǎn)源中的設(shè)備數(shù)量，v3為管道內(nèi)所有設(shè)備危險(xiǎn)源中的設(shè)備與其距離最近的管道壁的垂直距離的均值，g為管道起始點(diǎn)到終點(diǎn)的總距離；

16、根據(jù)所述管道質(zhì)量值為所述管道設(shè)置管道級(jí)別，當(dāng)管道質(zhì)量值小于歷史管道質(zhì)量均值的1/2時(shí)，設(shè)所述管道為二級(jí)管道，當(dāng)所述管道質(zhì)量值大于等于歷史管道質(zhì)量值1/2時(shí)，設(shè)所述管道為一級(jí)管道。

17、進(jìn)一步地，所述s3包括：

18、s301、通過(guò)所述第二傳感器組采集管道內(nèi)部環(huán)境信息，所述環(huán)境信息包括管道內(nèi)的溫度、濕度、有害氣體濃度和氧氣含量；對(duì)所述環(huán)境信息進(jìn)行預(yù)處理獲得環(huán)境數(shù)據(jù)；

19、s302、通過(guò)所述環(huán)境數(shù)據(jù)結(jié)合所述管道質(zhì)量值計(jì)算所述地下管道的風(fēng)險(xiǎn)值；

20、所述地下管道的風(fēng)險(xiǎn)值的計(jì)算公式為：

21、

22、其中，f為地下管道的風(fēng)險(xiǎn)值，t1為管道內(nèi)實(shí)時(shí)溫度，t2為管道內(nèi)歷史溫度均值，s1為管道內(nèi)實(shí)時(shí)濕度，s2為管道內(nèi)歷史濕度均值，h1為管道內(nèi)存在的有害氣體種類數(shù)量，h2為危險(xiǎn)源信息庫(kù)中有害氣體種類總數(shù)量，o1為管道內(nèi)實(shí)時(shí)氧氣濃度，o2為管道內(nèi)歷史氧氣濃度，w1和w2為權(quán)重參數(shù)；f的取值范圍為0<f<1；

23、s303、將每條管道的風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行從小到大的排名，獲得管道風(fēng)險(xiǎn)排名，將每條管道的風(fēng)險(xiǎn)排名與所述管道的管道級(jí)別相乘，獲得管道危險(xiǎn)級(jí)。

24、進(jìn)一步地，所述s4包括：

25、s401、將所述管道危險(xiǎn)級(jí)與管道風(fēng)險(xiǎn)排名的中間值進(jìn)行比較，當(dāng)所述管道危險(xiǎn)級(jí)大于所述中間值的1.5倍時(shí)，將管道對(duì)應(yīng)的危險(xiǎn)源設(shè)置為一級(jí)危險(xiǎn)源，當(dāng)所述管道危險(xiǎn)級(jí)小于等于所述中間值的1.5倍，并大于等于所述中間值的0.5倍時(shí)，將管道對(duì)應(yīng)的危險(xiǎn)源設(shè)置為二級(jí)危險(xiǎn)源，當(dāng)所述管道危險(xiǎn)級(jí)小于所述中間值的0.5時(shí)，將管道對(duì)應(yīng)的危險(xiǎn)源設(shè)置為三級(jí)危險(xiǎn)源；

26、s402、管理系統(tǒng)根據(jù)危險(xiǎn)源級(jí)別對(duì)終端分級(jí)發(fā)出預(yù)警，對(duì)所述危險(xiǎn)源進(jìn)行針對(duì)性處理。

27、進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)包括：

28、危險(xiǎn)源信息獲取模塊，用于使管理系統(tǒng)通過(guò)傳感器組獲取地下管道結(jié)構(gòu)信息，構(gòu)建三維管道模型，并根據(jù)所述模型獲取危險(xiǎn)源信息，構(gòu)建危險(xiǎn)源信息庫(kù)；

29、管道質(zhì)量判別模塊，用于使管理系統(tǒng)通過(guò)危險(xiǎn)源信息計(jì)算管道質(zhì)量值，根據(jù)所述管道質(zhì)量值設(shè)置管道級(jí)別；

30、管道風(fēng)險(xiǎn)判別模塊，用于使管理系統(tǒng)通過(guò)傳感器組采集管道內(nèi)部環(huán)境數(shù)據(jù)，根據(jù)所述環(huán)境數(shù)據(jù)結(jié)合所述質(zhì)量值計(jì)算管道的風(fēng)險(xiǎn)值，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行排名，獲得管道風(fēng)險(xiǎn)排名，根據(jù)所述管道風(fēng)險(xiǎn)排名結(jié)合所述管道級(jí)別，獲得管道危險(xiǎn)級(jí)；

31、分級(jí)預(yù)警模塊，用于將所述管道危險(xiǎn)級(jí)與所述管道風(fēng)險(xiǎn)排名進(jìn)行比較，根據(jù)所述比較結(jié)果，設(shè)置危險(xiǎn)源級(jí)別，管理系統(tǒng)根據(jù)所述危險(xiǎn)源級(jí)別對(duì)終端進(jìn)行分級(jí)預(yù)警和針對(duì)性處理。

32、進(jìn)一步地，所述危險(xiǎn)源信息獲取模塊包括：

33、模型建立模塊，用于通過(guò)第一傳感器組采集地下管道結(jié)構(gòu)信息，根據(jù)所述地下管道結(jié)構(gòu)信息構(gòu)建三維管道模型；

34、信息庫(kù)建立模塊，用于根據(jù)所述三維管道模型獲取管道模型信息，根據(jù)所述管道模型信息，提取管道內(nèi)部危險(xiǎn)源信息，根據(jù)所述危險(xiǎn)源信息構(gòu)建危險(xiǎn)源信息庫(kù)。

35、進(jìn)一步地，所述管道質(zhì)量判別模塊包括：

36、標(biāo)注模塊，用于將危險(xiǎn)源信息庫(kù)按照管道信息進(jìn)行標(biāo)注，使每條管道在危險(xiǎn)源信息庫(kù)中均有與其對(duì)應(yīng)的危險(xiǎn)源信息；

37、質(zhì)量計(jì)算模塊，用于通過(guò)危險(xiǎn)源信息計(jì)算管道質(zhì)量值；

38、所述管道質(zhì)量值計(jì)算公式為：

39、

40、其中，z為根據(jù)危險(xiǎn)源信息計(jì)算的管道質(zhì)量值，x1為所述管道中的高壓電設(shè)備總數(shù)量，x2為當(dāng)前時(shí)間管道內(nèi)正在工作的高壓電設(shè)備數(shù)量，x3為管道內(nèi)所有高壓電設(shè)備與其距離最近的管道壁的垂直距離的均值，y1為危險(xiǎn)源信息庫(kù)中的有害氣體種類總數(shù)量，y2為當(dāng)前時(shí)間管道內(nèi)存在的有害氣體種類數(shù)量，y3為管道內(nèi)所有有害氣體傳感器與其距離最近的管道壁的垂直距離的均值，v1為管道內(nèi)部設(shè)備危險(xiǎn)源中的設(shè)備總數(shù)量，v2為當(dāng)前時(shí)間管道內(nèi)正在工作的設(shè)備危險(xiǎn)源中的設(shè)備數(shù)量，v3為管道內(nèi)所有設(shè)備危險(xiǎn)源中的設(shè)備與其距離最近的管道壁的垂直距離的均值，g為管道起始點(diǎn)到終點(diǎn)的總距離；

41、根據(jù)所述管道質(zhì)量值為所述管道設(shè)置管道級(jí)別，當(dāng)管道質(zhì)量值小于歷史管道質(zhì)量均值的1/2時(shí)，設(shè)所述管道為二級(jí)管道，當(dāng)所述管道質(zhì)量值大于等于歷史管道質(zhì)量值1/2時(shí)，設(shè)所述管道為一級(jí)管道。

42、進(jìn)一步地，所述管道風(fēng)險(xiǎn)判別模塊包括：

43、環(huán)境信息采集模塊，用于通過(guò)所述第二傳感器組采集管道內(nèi)部環(huán)境信息，所述環(huán)境信息包括管道內(nèi)的溫度、濕度、有害氣體濃度和氧氣含量；對(duì)所述環(huán)境信息進(jìn)行預(yù)處理獲得環(huán)境數(shù)據(jù)；

44、風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算模塊，用于通過(guò)所述環(huán)境數(shù)據(jù)結(jié)合所述管道質(zhì)量值計(jì)算所述地下管道的風(fēng)險(xiǎn)值；

45、所述地下管道的風(fēng)險(xiǎn)值的計(jì)算公式為：

46、

47、其中，f為地下管道的風(fēng)險(xiǎn)值，t1為管道內(nèi)實(shí)時(shí)溫度，t2為管道內(nèi)歷史溫度均值，s1為管道內(nèi)實(shí)時(shí)濕度，s2為管道內(nèi)歷史濕度均值，h1為管道內(nèi)存在的有害氣體種類數(shù)量，h2為危險(xiǎn)源信息庫(kù)中有害氣體種類總數(shù)量，o1為管道內(nèi)實(shí)時(shí)氧氣濃度，o2為管道內(nèi)歷史氧氣濃度，w1和w2為權(quán)重參數(shù)；f的取值范圍為0<f<1；

48、危險(xiǎn)級(jí)獲取模塊，用于將每條管道的風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行從小到大的排名，獲得管道風(fēng)險(xiǎn)排名，將每條管道的風(fēng)險(xiǎn)排名與所述管道的管道級(jí)別相乘，獲得管道危險(xiǎn)級(jí)。

49、進(jìn)一步地，所述分級(jí)預(yù)警模塊包括：

50、比較模塊，用于將所述管道危險(xiǎn)級(jí)與管道風(fēng)險(xiǎn)排名的中間值進(jìn)行比較，當(dāng)所述管道危險(xiǎn)級(jí)大于所述中間值的1.5倍時(shí)，將管道對(duì)應(yīng)的危險(xiǎn)源設(shè)置為一級(jí)危險(xiǎn)源，當(dāng)所述管道危險(xiǎn)級(jí)小于等于所述中間值的1.5倍，并大于等于所述中間值的0.5倍時(shí)，將管道對(duì)應(yīng)的危險(xiǎn)源設(shè)置為二級(jí)危險(xiǎn)源，當(dāng)所述管道危險(xiǎn)級(jí)小于所述中間值的0.5時(shí)，將管道對(duì)應(yīng)的危險(xiǎn)源設(shè)置為三級(jí)危險(xiǎn)源；

51、預(yù)警模塊，用于使管理系統(tǒng)根據(jù)危險(xiǎn)源級(jí)別對(duì)終端分級(jí)發(fā)出預(yù)警，對(duì)所述危險(xiǎn)源進(jìn)行針對(duì)性處理。

52、本發(fā)明有益效果：

53、本發(fā)明提出了一種地下管道有限空間危險(xiǎn)源管理方法及系統(tǒng)，管理系統(tǒng)通過(guò)傳感器組獲取地下管道的結(jié)構(gòu)信息，并構(gòu)建出對(duì)應(yīng)的三維管道模型。模型的先例實(shí)現(xiàn)了管道及管道內(nèi)物品設(shè)備的可視化展示，使管理系統(tǒng)對(duì)管道的了解更加自動(dòng)化，通過(guò)模型，可以獲取管道的危險(xiǎn)源信息，并將其存儲(chǔ)在危險(xiǎn)源信息庫(kù)中，方便危險(xiǎn)源信息的提取和追溯。同時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)危險(xiǎn)源信息對(duì)管道進(jìn)行質(zhì)量值的計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果設(shè)置相應(yīng)的管道級(jí)別?？梢郧宄牧私夤艿朗芪ｋU(xiǎn)源影響后的健康程度，為了更全面的評(píng)估管道的風(fēng)險(xiǎn)，管理系統(tǒng)通過(guò)傳感器組采集管道內(nèi)部的環(huán)境數(shù)據(jù)。結(jié)合管道的質(zhì)量值，系統(tǒng)對(duì)管道的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估和排名，得到管道的風(fēng)險(xiǎn)排名。根據(jù)管道的風(fēng)險(xiǎn)排名和管道級(jí)別，系統(tǒng)可以得出管道的危險(xiǎn)級(jí)別。系統(tǒng)將管道的危險(xiǎn)級(jí)別與管道的風(fēng)險(xiǎn)排名進(jìn)行比較。根據(jù)比較結(jié)果，系統(tǒng)可以確定危險(xiǎn)源的級(jí)別。根據(jù)危險(xiǎn)源的級(jí)別，系統(tǒng)可以對(duì)相關(guān)終端進(jìn)行分級(jí)預(yù)警和針對(duì)性處理。通過(guò)以上流程，管理系統(tǒng)可以全方位地評(píng)估管道的安全風(fēng)險(xiǎn)，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)程度對(duì)不同危險(xiǎn)源進(jìn)行分類處理，提高了管道的安全管理水平?？梢杂行ьA(yù)防和控制這些安全風(fēng)險(xiǎn)，保障工作人員的安全。