2022年基于AE的化工厂有毒气体扩散应急系统的设计与实现.docx
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1、精品学习资源本 科 生 毕 业 论 文(申请学士学位)论文题目 基于 AE 地化工厂有毒气体扩散应急系统地设计与实现作者姓名汤 小 露所学专业名称地理信息科学指导老师邓 凯年月 日欢迎下载精品学习资源学生:(签字) 学号:论文答辩日期:年 月 日指 导 教 师:(签字)欢迎下载精品学习资源目 录摘要0Abstract:01 引言11.1 争论背景和意义 .11.1.1 争论背景11.1.2 争论意义11.2国内外争论现状 . .21.2.1 有毒气体扩散模型地国内外争论现状21.2.2 有毒气体泄露事故应急地国内外争论现状21.3论文主要争论内容 . .31.4论文技术路线 . .31.5论文
2、章节支配 . .42 相关原理及技术52.1 常见毒气扩散模型.52.2 高斯烟团模型 .52.3 AE 组件开发技术 .113 系统总体设计133.1 设计目标 .133.2 数据库设计 .133.3 系统总体结构设计.143.4 系统功能模块设计.154 系统功能实现174.1系统主界面.174.2地图操作功能.174.3 基本信息治理功能.174.4 应急指挥功能 .184.4.1 毒气扩散模拟功能184.4.2 疏散路径分析功能204.5 应急信息功能 .215 成果与争论22附录:关键程序代码错误!未定义书签;欢迎下载精品学习资源基于 AE 地化工厂有毒气体扩散应急系统地设计与实现摘
3、要:随着社会经济地进展,人类生活环境地四周都分布着各种各样地化工厂.这些化工厂要是发生有毒气体地泄露而没有实行有效地措施,将可能会对人员及财产造成极大地影响,甚至会造成毁灭性地灾难 .对气体地泄漏能够准时地做出判定,在泄漏事故仍没有扩大之前准时实行措施,可以有效地防止安全事故发生.气体扩散模型可以描述泄漏物体在大气中地扩散行为,本论文对泄漏源和气体扩散模型进行了简要介绍 .论文挑选了高斯模型来对化工厂有毒气体扩散地模拟分析,实现对化工厂有毒气体地实时监控 .应用系统案例分析了肯定气象条件、地理条件、泄露源强、气体类型和泄露方式下,有毒气体泄漏之后浓度地分布情形,一方面便于平常应急预案制定,又可
4、以为即时地应急 指挥赐予帮助决策.关键词:化工厂,有毒气体,扩散模型,GISDesign of Chemical Plant Toxic Gas Monitoring and Early Warming Information System Based on AE Abstract: With the development of community economy, there are varieties of chemical factories aroundthe environment of human life. Without any measure the poisonous g
5、as, there will be damages, even people livses once the occurrence there are toxic and harmful gases in a chemical factory. If we can judge leakage of poisonous gas earlier, and take measures before accident enlarge, we can avoid misadventure.Thediffusionmodel can be used to describe the diffusionbeh
6、avior ofthe gas leakage in atmosphere, the theory of leakage source and gas diffusion model were briefly introduced. The paper selects Gauss model to simulate and analyze the leakage of toxic and harmful gases, which makes it true to monitorthe toxictimely. The system forthe three-dimensionalsimulat
7、ionand visualizationof incident consequence, which could well predict the emission concentration distribution and make the coverage, extent of injuryand development tendency open-and-shut, was exploited successfully. The system was applied for an example with controlled condition to analyze the conc
8、entration distributionafter the incidenttookplace. The system is not just convenientfordrawingup criticalsituation prearranged planning, but could offer timely assistant decision for emergency command.Key words: chemical plant ; toxic gases; GIS; diffusion model欢迎下载精品学习资源1 引言1.1 争论背景和意义1.1.1 争论背景有毒气
9、体地泄漏是生活中常有地化学品事故.近年来,经济地快速进展不仅带动了化工业进展,危急化学产品在我国工业之中也被普遍地应用,同时在生产、储运等环节又有着大量不规范行为,不行防止地导致有毒气体地泄漏事故年发生始终偏高1. 泄漏地介质进入大气后会相伴着四周地空气运动,产生大面积地危急区域.在这样事故处置地过程中,要是明白到泄漏介质地影响范畴和运动规律,对戒备区地营救具有重大地意义.目前有较为完善地数学模型例如高斯模型 可对气云地分散情形进行表达,但其结果通常是以数据形式给出,可视性比较差,在救援中应用比较困难 .利用 GIS 能够较好解决以上问题,GIS 能够通过综合分析和治理地地理空间数据,模拟和表
10、达现实世界空间,以为可视化地模拟危急化工品地气体扩散情形.1.1.2 争论意义随着国家经济地不断进展,企业工厂等经济产业集中地地集合,也带来了很多潜在地安全风 险,时刻影响着人们地生活.化学工业地进展,生产,贮存和者使用化学品危急性种类日益增加,并转向容量地大型化.其中气体泄漏事故是当中发生频率高地突发性地污染事故.有毒气体地扩散不仅给大气环境造成极大地破坏,更严峻影响着人们地生命与财产安全.怎样依靠信息技术地手段,把事故监测、预报、预警、应急救援、等信息准时有效传递给城市各部门和公众,以减轻毒气扩散地缺失,将事故信息准时传递到可能涉及到地区,使能够准时快速采纳规避方法将缺失减到最小,关键是建
11、立起一个有用地事故信息地治理平台和系统并且发挥效能.基于 ArcEngine 化工厂地有毒气体扩散应急系统是以ArcEngine原理开发地 .ArcEngine是一个分布式、动态、交互式 地地理信息系统,并由服务器和客户机(应用服务器和HTTP 服务器)相连所构成地.该平台系统具有开发效率高,运行速度快,界面简洁美丽并简洁部署等优点.在这个突飞猛进地信息化时代里,各种信息技术地产生以及相关行业地进展,使得GIS(地理信息系统)不再是一种简洁地懂得地理信息地工具,并且转变为传递地理信息地媒介 .在化工厂有毒气体扩散系统应用中, GIS 扮演者举足轻重地作用,使得各个部门可以得到准时有效地信息 .
12、 即使各个部门用户群体和工作职责各不相同,他们都可以利用猎取地事故信息以及自己地懂得来帮助本部门机构实行决策,做出实际行动来参加事故救援中.GIS 另外一个优点就是集成各种不同数据源地有效信息,将这些信息进行可视化显示从而来提高系统地有用性.将这些信息依据GIS 数据处理方法进行相应分析,得到毒气扩散可能影响范畴以及造成地危害评估,从而进行相应地预防处理如人员和财产物质地转移,救灾资源地调配.通过参考城市交通建设以及医疗卫生服务点确定正确救援路线和接待点是人员救治中地重要任务.欢迎下载精品学习资源1.2 国内外争论现状1.2.1 有毒气体扩散模型地国内外争论现状气体扩散争论方法包括试风洞试验法
13、,模型法和验法.欧美各国对气体扩散试验(如Desert Tortorise 试验、 Maplin试验)地争论是从上世纪七十岁月开头地,很多经典地扩散模型就是从这些试验数据总结而来地其中得到广泛应用地就是高斯扩散模型.随着现场泄露扩散试验争论地展开,气体扩散模型地相关争论也相继绽开.80 岁月通过大型地扩散试验猎取试验数据进而总结出一些扩散规律,但扩散试验对试验场地地要求较高,同时也需要耗费大量地财力物力,获得地试验数据也存在肯定地误差.近些年来,运算机快速进展以及数值运算方法促进了争论工作,新地技术 和手段被应用于争论工作中.曹春艳 2 认为国外地气体扩散模型可分为三代:第1 代气体扩散模型是
14、以美国地高斯扩散模型为代表;第2 代气体地扩散模型包含美国AERMODAir Dispersion Modeling;第 3 代气体扩散模型中以英国气象局Surre 高校和英国剑桥环境争论公司等机构合作争论地ADMSAtmosphericDispersionManagement System 模型为代表 . 任建国等 3 觉得高斯烟团模型,高斯烟羽模型, Sutton 模型, BMBritterand McQuaid 模型,及 FEM3模型 3-D Finite Element Model ,三维有限元运算模型 等,丁信伟等 4 在综述危急性气体扩散模型时也将这几种模型作为重点进行了介绍.近来
15、气体扩散模型地争论一般分为两种:一是依据扩散方程和边界条件建立新地模型;二是 对现有地模型进行改进.吴笑等 5 为明白决现有模型在动态扩散过程中地不适用性问题,往往停留在理论层面,在实际情形中地应用较少.得到较多应用地气体扩散模型一般具有自身地局限性,成立条件过于抱负化,与实际地应用环境不符,为提高模拟精度,拓宽应用范畴,需对气体扩散模型进行改进.在常用地气体扩散模型中,除高斯扩散模型具有运算简洁、物理意义明显地特点外,其它模型在实际应用过程中都涉及到大量地数据分析和处理,不借助运算机程序难以完成6.RegisBriant 等7 对高斯烟羽模型进行了修正并将其应用于道路交通排放气体污染物地浓度
16、监测中,降低了模型在风速与路面不垂直地情形下地运算误差 .Arystanbekova NK8 用笛卡尔坐标系代替单个直角坐标系,将高斯烟羽模型应用于复合点源地浓度运算中,同时修正了烟云地有效高度.孙东亮等 9 对液氨储罐孔洞地泄露实际工况,考虑泄露和由于泄露导致地液氨闪蒸产生压力变化和储罐许压力,修改了高斯烟团模型.何宁10 从事故救援地角度,提出了这种基于高斯模型地有毒气体泄露扩散方法.张斌才等 11 通过坐标变换方法达到了基于高斯烟羽模型地多元释放模型.蒋军成等 12 觉得高斯模型稳固条件是假 设在正式场景下地难以成立,对地势因素地摸索也很简化,针对上述坚信开发出了变气象条件下地改进高斯烟
17、团叠加模型.张梦瑶等 13 提出基于高斯扩散模型地但用于风向转变毒气扩散模型.1.2.2 有毒气体泄露事故应急地国内外争论现状在工业革命早期,工业发达地国家就开头看重应急指挥地问题.相伴着经济地进展与社会地进欢迎下载精品学习资源步,应急工作已成为国家危机应对重构组成部分.特殊是进入 90 岁月以后,很多工业国家把应急工作作为爱护社会地稳固,促进经济地增展,爱护人民地生活水平重要工作内容14. 应急指挥已成为国家治理能够运行重要地支撑体系之一,都建立运行较好应急体制,包含应急地指挥法规,指挥系统,应急队伍,公民知情权,治理机构等方面,较完善应急体系,成为社会工作中地重要政策支柱 15.1.3 论
18、文主要争论内容本化工厂有毒气体监视和预警信息系统基于VS2021+ArcEngine10.0开发,采纳高斯烟团扩 散模型 .本系统以滁州市为例,将滁州市地信息分为几个数据集,例如:交通、化工厂、医院等等. 在地图上先找出相应地化工厂,并通过ArcGIS在滁州市地底图图上标志出来,作为本系统所要争论地基本信息点.借助高斯烟团扩散模型对具体气象条件下与空间现象地点源毒气扩散过程有了直观,形象地模拟,表达出毒气扩散空间性,可以给应急救援工作供应直观,科学,有效地数据,为应急救援工作供应支持,从而削减因有毒气体扩散造成地经济缺失.1.4 论文技术路线论文技术路线如图1-1 所示:企业信息毒气源库毒气属
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