一种针对化学风险源的危害事故优化控制方法

摘要

本发明涉及一种针对化学风险源的危害事故优化控制方法，属于化学危险源控制领域。本发明通过划定疏散范围和警戒范围、确定实施防护及其解除的时间、优化疏散路线、制定应急洗消方案、做人员伤亡预测、制定医学救治方案等步骤，提出一种针对化学风险源的危害事故的定量分析的控制方法。当事故发生时，通过本发明方法能够将事故危害限制到最低程度。

主权项

1.一种针对化学风险源的危害事故优化控制方法，其特征在于：其具体操作步骤如下：步骤一、划定疏散范围和警戒范围当指挥中心得到事故发生警报后，利用GIS地理信息系统和化工设施数据库，通过化学危害快速预测，确定未来化学危害的演化，并根据化学毒物浓度和毒性，分别用C和λ表示，划定致死区、重伤区、轻伤区和吸入反应区；具体划分标准为：a.致死区：本区内人员如无防护并未及时逃离，其中半数左右人员中毒死亡；b.重伤区：本区内人员将蒙受重度或中度中毒，需住院治疗，个别人会中毒死亡；c.轻伤区：本区内的大部分人员有中度、轻度中毒或吸入反应症状，门诊治疗即可康复；d.吸入反应区：本区内一部分人员有吸入反应症状，在脱离接触后24小时内可恢复正常；在吸入反应区边界设置警戒，禁止无关人员进入，维护交通秩序，保障警戒区内人员快速疏散和救援力量进入救治；确定致死区、重伤区、轻伤区为疏散区域；对吸入反应区人员进行防护；步骤二、确定实施防护及其解除的时间在步骤一划定疏散范围和警戒范围的基础上，确定实施防护及其解除的时间；a.确定实施防护时间，用t_P表示，具体步骤如下：第1步：得到理论防护时间，用t_CP表示；理论防护时间为剂量达到危害阈值所需要的时间；毒害剂量表示为：d＝f(c，D_P，t)                            (1)其中，d为毒害剂量；c为浓度，单位g/m³；D_P为危害阈值；t为时间；通过公式1，可得到毒害剂量达到危害阈值所需要的时间，即理论防护时间t_CP；第2步：得到现场监测防护时间，用t_DeP表示；在现场实时测量毒害剂量，得到现场监测防护时间t_DeP；第3步：得到实施防护时间；实施防护时间需要结合现场监测结果确定，通过公式2得到实施防护时间；t_P＝min(t_CP，t_DeP)             (2)b.确定实施防护解除时间，用t_DP表示，具体步骤如下：第1步：得到理论防护解除时间，用t_CDP表示；解除防护时间是针对防护人员而言的，一旦某地的剂量超过毒害域值，该地在毒云消失之前均需要防护，所以解除防护时间即为毒云消失的时间；通过公式1，可得到理论防护解除时间t_CDP；第2步：得到现场监测防护解除时间，用t_D2P表示；在现场实时测量毒害剂量，得到现场监测防护解除时间t_D2P第3步：得到实施防护解除时间；同样，实施防护解除时间需要结合现场防护解除时间确定，通过公式3得到实施防护解除时间；t_DP＝max(t_CDP，t_D2P)                           (3)步骤三、优化疏散路线利用遗传算法优化步骤一中确定的需疏散人员的的疏散路线；其具体操作步骤如下：第1步：将待疏散区域划分为若干个待疏散点，并对待疏散点进行顺序编号；待疏散点定义为该疏散点附近的需疏散人员在该疏散点集结，并从该疏散点按照同一路线疏散；第2步：对所有待疏散点的全部可选疏散路线进行二进制编码；第3步：按照待疏散点的编号顺序，依次从每一个待疏散点的可选疏散路线中选取一条疏散路线，并将选取的疏散路线按照待疏散点的编号顺序连接，称之为疏散方案编码；重复第3步操作，直到得到全部疏散方案编码为止；第4步：从第3步中得到的疏散方案编码中随机选取数目适当的初始种群X(0)＝(x₁，x₂，…x_k)；k为初始种群数量；第5步：针对第4步选取的初始种群通过公式4得到疏散方案的当量长度；$L=\underset{j=1}{\overset{m}{\Sigma }}\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{K}_i{l}_i(1+\mathrm{\lambda C})---\left(4\right)$其中，L为疏散方案的当量长度；m为待疏散点的总数；n为该疏散方案中通行难易程度系数不同的路段的个数；K_i为该疏散方案中第i条路段的通行难易程度系数，由于多辆车同时行驶，道路通行难易程度系数与途经同一路段的车辆数成正比；l_i为该疏散方案中第i条路段的长度；λC为罚函数；第6步：得到适应值函数Fit(x_i)＝1/L的值；第7步：应用选择算子产生中间代Xr(t)，t为迭代次数；采用轮盘赌方法，依适应度大小对个体进行随机选择，个体被选中的概率正比于其适应度函数值；第8步：对Xr(t)应用交叉算子；将被选中的两个个体的基因链按概率pc进行交叉，生成两个新的个体，得到X(t+1)，pc是人为设定的值；交叉位置是随机的；第9步：对X(t+1)应用变异算子；将新个体的基因链的各位按概率pm进行变异，pm是人为设定的值；第10步：判断是否满足终止条件设定相邻两次迭代结果的相对差值小于设定值(设定值根据具体需求人为设定的一数值)为终止条件；如果满足终止条件，输出结果，结束；否则，t＝t+1，返回第6步，开始下一次迭代；步骤四、制定应急洗消方案与步骤一同时进行，根据化学源、事故类型制定应急洗消方案；由于化学泄漏事故源多表现为气体或挥发性液体，因此首先防止有毒气体或挥发性液体向外扩散；然后确定洗消方式，对化学泄漏物进行消毒；步骤五、做人员伤亡预测、制定医学救治方案与步骤一同时进行，用有毒化学品的毒害效果度量方法预测伤亡情况，作为医疗救援力量调度的依据；并根据化学毒物种类确定救治方案；经过上述步骤，即可实现针对化学风险源的危害事故的优化控制。