[发明专利]一种油气管道事故仿真系统及方法

权利要求书

1.一种油气管道事故仿真系统，其特征在于，包括：

数据输入模块，用于接收用户输入的基础参数，所述基础参数包括用于运行机理仿真模块的运行参数、用于表示油气管道事故发生地的位置参数和用于建立仿真场景的场景参数；

机理仿真模块，用于根据所述运行参数，对油气管道可能发生的泄露、扩散、火灾、爆炸以及事故后果进行模拟，实时输出数值仿真结果；

实景渲染仿真模块，用于根据场景参数建立事故场景的三维模型，并将数值仿真结果通过三维渲染的方式动态演示出来；根据所述位置参数和数值仿真结果，在地图上显示事故的危害区域；

所述机理仿真模块包括：

泄漏源模型，用于根据输入的运行参数，模拟油气管道输送介质的溢出的过程，并实时输出数值仿真结果；

扩散模型，用于模拟泄漏的油品蒸发后形成的蒸汽或泄漏的天然气随风向传输和消散达到某一浓度的过程，并实时输出数值仿真结果；

火灾和爆炸模型，用于模拟地表形成的液池遇到明火发生火灾、对人体造成热辐射伤害的过程；以及油品蒸发或泄露的天然气形成蒸气云遇明火发生爆炸，火球造成热辐射伤害、冲击波伤害和抛射物伤害的过程，并实时输出数值仿真结果；

事故后果模型，用于根据泄漏源模型、扩散模型、火灾和爆炸模型模拟的结果，模拟对事故场景中的人体和环境的影响，并实时输出数值仿真结果；

事故干预模型，用于根据用户输入的应急行动，相应改变事故后果模型实时输出的数值仿真结果；

所述实景渲染仿真模块，包括：

建模单元，用于对事故场景中的所有对象进行三维建模，以构建事故场景三维模型的基础元素；

仿真单元，用于根据所述数值仿真结果，将油气管道的泄露、扩散、火灾、爆炸以及事故后果通过三维渲染的方式动态演示出来；

GIS处理单元，用于根据所述位置参数和数值仿真结果，调用GIS数据库，在地图上显示事故的危害区域。

2.根据权利要求1所述的油气管道事故仿真系统，其特征在于，所述建模单元还用于根据用户的指令和位置参数，调取GIS数据库中预先存储的事故发生地的场景参数，建立事故发生地的三维模型。

3.根据权利要求1所述的油气管道事故仿真系统，其特征在于，所述对象包括事故对象、气象对象、外力作用物、环境场模型和人模型。

4.一种油气管道事故仿真方法，其特征在于，包括步骤：

A、数据输入模块接收用户输入的基础参数，所述基础参数包括用于运行机理仿真模块的运行参数、用于表示油气管道事故发生地的位置参数和用于建立仿真场景的场景参数；

B、机理仿真模块根据所述运行参数，对油气管道可能发生的泄露、扩散、火灾、爆炸以及事故后果进行模拟，实时输出数值仿真结果；

C、实景渲染仿真模块根据场景参数建立事故场景的三维模型，并将数值仿真结果通过三维渲染的方式动态演示出来；根据所述位置参数和数值仿真结果，在地图上显示事故的危害区域；

所述步骤B包括：

B1、泄漏源模型根据输入的运行参数，模拟油气管道输送介质的溢出的过程，并实时输出数值仿真结果；

B2、扩散模型模拟泄漏的油品蒸发后形成的蒸汽或泄漏的天然气随风向传输和消散达到某一浓度的过程，并实时输出数值仿真结果；

B3、火灾和爆炸模型模拟地表形成的液池遇到明火发生火灾、对人体造成热辐射伤害的过程；以及油品蒸发或泄露的天然气形成蒸气云遇明火发生爆炸，火球造成热辐射伤害、冲击波伤害和抛射物伤害的过程，并实时输出数值仿真结果；

B4、事故后果模型根据泄漏源模型、扩散模型、火灾和爆炸模型模拟的结果，模拟对事故场景中的人体和环境的影响，并实时输出数值仿真结果；

B5、事故干预模型根据用户输入的应急行动，相应改变事故后果模型实时输出的数值仿真结果；

所述步骤C包括：

C1、建模单元对事故场景中的所有对象进行三维建模，以构建事故场景三维模型的基础元素；

C2、仿真单元根据所述数值仿真结果，将油气管道的泄露、扩散、火灾、爆炸以及事故后果通过三维渲染的方式动态演示出来；

C3、GIS处理单元根据所述位置参数和数值仿真结果，调用GIS数据库，在地图上显示事故的危害区域。