一种高冒区自然发火危险性监测方法及其系统与流程

本发明涉及火灾监测系统，具体涉及一种高冒区自然发火危险性监测方法及其系统。

背景技术：

1、高冒区域通常存在着一系列环境特征，如温度、湿度、气压、风速等，这些特征对火灾的发生有直接的影响，监测系统通过实时收集和分析这些环境数据，能够提前识别潜在的火灾风险，在许多工业、化工、油田和其他高风险区域，火灾的发生可能对人员安全、环境保护以及财产造成严重的威胁，为了提高对火灾的预防和应对能力，发展和部署高冒区自然发火危险性监测系统变得至关重要。

2、现有技术存在以下不足：

3、现有的监测系统通常只是对油漆喷涂车间进行火灾监测，即当监测到油漆喷涂车间某一区域起火时进行报警，然而，由于油漆喷涂车间中存在诸多导致火势蔓延的因素，监测系统对诸多导致火势蔓延的因素无综合分析来判断油漆喷涂车间起火后的危险性，从而无法向油漆喷涂车间管理员提供合理管理建议，使得油漆喷涂车间管理员无法提前作出管理，降低油漆喷涂车间运行的安全性。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种高冒区自然发火危险性监测方法及其系统，以解决背景技术中不足。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高冒区自然发火危险性监测方法，所述监测方法包括以下步骤：

3、s100：监测系统将油漆喷涂车间划分为多个子区域，并对每个子区域进行初始编号，生成初始子区域列表；

4、s200：在油漆喷涂车间运行时，通过若干不同类型的传感设备获取各个子区域的多项数据；

5、s300：通过危险分析模型综合分析多项数据后为每个子区域生成危险系数；

6、s400：依据危险系数与梯度阈值的对比结果对所有子区域进行聚类处理，生成安全区域簇、中间区域簇以及危险区域簇，监测系统为危险区域簇生成管理决策建议，并将管理决策建议发送至簇油漆喷涂车间管理员；

7、s500：监测系统加大对中间区域簇起火监测力度，在持续监测中间区域簇中子区域后，判断需要为中间区域簇中的哪些子区域生成管理决策建议，并将管理决策建议发送至簇油漆喷涂车间管理员。

8、优选的，所述危险分析模型的建立包括以下步骤：

9、将油漆蒸汽量、空气焓值、易燃物堆积密度标准化处理后，综合分析获取危险系数wxz，表达式为：

10、wxz＝α*tqz+β*kqh+γ*sjm；式中，tqz为油漆蒸汽量，kqh为空气焓值，sjm为易燃物堆积密度，α、β、γ分别为油漆蒸汽量、空气焓值、易燃物堆积密度的比例系数，且α、β、γ均大于0；

11、获取危险系数wxz后，将危险系数wxz与梯度阈值进行对比，完成危险分析模型的建立。

12、优选的，通过危险分析模型综合分析多项数据后为每个子区域生成危险系数包括以下步骤：

13、通过若干不同类型的传感设备实时获取各个子区域的多项数据，多项数据包括油漆蒸汽量、空气焓值、易燃物堆积密度；

14、将实时获取的油漆蒸汽量、空气焓值、易燃物堆积密度代入危险分析模型分析后为每个子区域生成危险系数wxz。

15、优选的，所述油漆蒸汽量通过挥发性有机化合物(voc)传感器或气体色谱仪在线获取：

16、挥发性有机化合物感器：测量空气中的挥发性有机化合物，包括油漆蒸汽；

17、气体色谱仪：气体色谱仪定量测量空气中的不同化合物，包括油漆蒸汽成分。

18、优选的，所述空气焓值通过湿度和温度传感器在线获取：

19、空气的焓值与湿度和温度等因素有关，使用湿度和温度传感器测量这温湿度参数，结合湿度和温度数据，使用计算软件计算空气焓值。

20、优选的，所述易燃物堆积密度通过摄像头、激光雷达或光电传感器在线获取：

21、激光雷达或光电传感器：使用激光雷达或光电传感器测量车间中堆积的易燃物料的高度，进而计算密度；

22、摄像头图像分析：摄像头捕捉车间内的实时图像，图像分析软件用于计算易燃物料的密度。

23、优选的，依据危险系数与梯度阈值的对比结果对所有子区域进行聚类处理，生成安全区域簇、中间区域簇以及危险区域簇包括以下步骤：

24、梯度阈值包括第一危险阈值以及第二危险阈值，且第一危险阈值小于第二危险阈值，第一危险阈值用于区域子区域是否安全，第二危险阈值用于区分子区域的危险性大小；

25、子区域的危险系数wxz值越大，表明该子区域起火时的危险性越大；

26、若危险系数wxz值≤第一危险阈值，分析子区域安全，将子区域划入安全区域簇；

27、若第一危险阈值＜危险系数wxz值≤第二危险阈值，分析子区域不安全，且危险性小，将子区域划入中间区域簇；

28、若危险系数wxz值＞第二危险阈值，分析子区域不安全，且危险性大，将子区域划入危险区域簇。

29、优选的，在持续监测中间区域簇中子区域后，判断需要为中间区域簇中的哪些子区域生成管理决策建议，并将管理决策建议发送至簇油漆喷涂车间管理员，包括以下步骤：

30、获取中间区域簇中的所有子区域，在监测时间段内为子区域生成多个监测点，并获取子区域各个监测点的危险系数wxz值；

31、计算子区域监测时间段内的危险系数均值以及标准差；

32、通过第一危险阈值以及第二危险阈值计算趋势阈值；

33、若危险系数均值≤趋势阈值，且标准差≤标准差阈值，分析中间区域簇中的子区域朝向安全趋势发展，且发展速度快，无需对该子区域生成管理决策建议；

34、若危险系数均值≤趋势阈值，且标准差＞标准差阈值，分析中间区域簇中的子区域朝向安全趋势发展，且发展速度慢，无需对该子区域生成管理决策建议；

35、若危险系数均值＞趋势阈值，且标准差＞标准差阈值，分析中间区域簇中的子区域朝向危险趋势发展，且发展速度慢，需要对该子区域生成管理决策建议，管理决策建议为需要对该子区域进行管理，但管理时间缓和；

36、若危险系数均值＞趋势阈值，且标准差≤标准差阈值，分析中间区域簇中的子区域朝向危险趋势发展，且发展速度快，需要对该子区域生成管理决策建议，管理决策建议为需要对该子区域进行管理，且管理时间紧急。

37、优选的，计算子区域监测时间段内的危险系数均值以及标准差，表达式为：

38、式中，wq为标准差，为危险系数均值，i＝1、2、3、...、n，n表示监测时间段内的监测点数量，wxzi表示第i个监测点的危险系数值；

39、所述趋势阈值＝(第一危险阈值+第二危险阈值)/2。

40、本发明还提供一种高冒区自然发火危险性监测系统，包括区域划分模块、数据采集模块、危险分析模块、聚类模块、建议生成模块、控制模块、趋势分析模块：

41、区域划分模块：将油漆喷涂车间划分为多个子区域，并对每个子区域进行初始编号，生成初始子区域列表；

42、数据采集模块：在油漆喷涂车间运行时，通过若干不同类型的传感设备获取各个子区域的多项数据；

43、危险分析模块：通过危险分析模型综合分析多项数据后为每个子区域生成危险系数；

44、聚类模块：依据危险系数与梯度阈值的对比结果对所有子区域进行聚类处理，生成安全区域簇、中间区域簇以及危险区域簇；

45、建议生成模块：为危险区域簇生成管理决策建议，并将管理决策建议发送至簇油漆喷涂车间管理员；

46、控制模块：加大对中间区域簇起火监测力度；

47、趋势分析模块：在持续监测中间区域簇中子区域后，判断需要为中间区域簇中的哪些子区域生成管理决策建议，并将管理决策建议发送至簇油漆喷涂车间管理员。

48、在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

49、本发明通过若干不同类型的传感设备获取各个子区域的多项数据，通过危险分析模型综合分析多项数据后为每个子区域生成危险系数，依据危险系数与梯度阈值的对比结果对所有子区域进行聚类处理，生成安全区域簇、中间区域簇以及危险区域簇，监测系统为危险区域簇生成管理决策建议，并将管理决策建议发送至簇油漆喷涂车间管理员，油漆喷涂车间管理员需要及时对危险区域簇中的子区域进行管理，且监测系统加大对中间区域簇起火监测力度。该监测方法能够有效对油漆喷涂车间的各个子区域进行起火危险性分析，从而能够向管理员生成相应的决策建议，保障油漆喷涂车间的安全运行。