基于物联网的化工园区事故态势感知研究

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1、硕士学位论文基于物联网的化工园区事故态势感知研究作者姓名陈珑凯学科专业安全科学与工程指导教师陈国华教授所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2015年4月StudyonAccidentSituationAwarenessinChemicalIndustryParkBasedonInternetofThingsADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ChenLongkaiSupervisor：Prof.ChenGuohuaSouthChinaUniversit

2、yofTechnologyGuangzhou,China分类号：X937学校代号：10561学号：201220102233华南理工大学硕士学位论文∗基于物联网的化工园区事故态势感知研究作者姓名：陈珑凯指导教师姓名、职称：陈国华教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：安全科学与工程研究方向：工业安全与风险评价技术及管理信息系统论文提交日期：2015年4月20日论文答辩日期：2015年6月7日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：徐三元委员：陈国华张永君姜立春冯毅罗小平*广东省经济与信息化委员会

3、信息产业发展专项资金项目（粤经信软信〔2013〕279号）华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：2015年6月3日学位论文版权使用授权书本学^位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，艮丨]:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位

4、属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在____年解密后适用本授权书。0不保密，同意在校园网上发布,供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相

5、应方框内打“V”）作者签名：％棟ju日期：2015年6月3日指导教师签名：日期：2015年6月3日摘要化工园区内大量危险物质及工艺装置聚集，潜在事故风险拓展由点及面。传统风险的管控技术存在监控覆盖面窄、实时信息共享不足、数据服务表观化、研判策略经验化等局限性。采用现代物联网技术，构建数据驱动的、面向态势感知的应急信息系统，对提升区域风险管控及事故应急一体化、集成化水平具有重要意义。本文以化工园区区域性事故灾害预防及应急一体化管控为核心目标，以态势信息流作为研究主线，结合物联网技术优势与态势感知理论指导，选取危险物质泄漏扩

6、散事故场景进行态势感知及其信息支持系统的研究与开发。主要研究内容如下：（1）化工园区事故态势感知技术需求分析。基于态势感知信息模型，采用数据驱动的需求分析方法，识别化工园区事故态势感知在数据采集、数据挖掘、数据集成等技术层面的关键需求，即分布式联网数据采集、智能事故态势分析及园区级集成应用平台。（2）化工园区联网数据采集与监测技术方案设计。基于物联网感知层与网络层技术，确定监测终端部署、通信传输组网、数据集中采集策略。通过构建化工园区安全监控小型试验平台，开发数据集中采集与前端监测预警程序，为园区级应急信息在线服务平台的

7、原型系统开发提供底层技术支持。（3）危险物质泄漏扩散事故态势研判技术研究。包括事故源参数反演和事故模式识别技术。当事故模式已知时，基于扩散浓度场拟合原理，结合监测数据及经典扩散后果模型，构建参数优化求解模型，反向演算包括事故源位置、源强等在内的关键源项参数；当事故模式未知时，将监测数据分别与不同泄漏扩散模式及其后果模型进行优化搜索与匹配分析，从而确定最佳匹配的事故模型进行参数反演。通过数值仿真实验说明其可行性与有效性，并从准确性、稳健性与计算效率等方面对方法性能加以分析。（4）基于WEB的化工园区应急信息服务平台开发。采

8、用MVC模式的Struts2+Spring+Hibernate+Ajax框架，综合运用主流JavaWeb开发技术，构建覆盖全区域、远程联网、实时动态的园区级应急信息在线共享与集成应用平台，重点开发了应急值守管理和应急监测预警2个子系统，共含11个功能模块。关键词：物联网；应急信息系统；事故态势感知；危险化学品泄漏扩散