[发明专利]一种港口海上溢油应急处置模拟演练方法

权利要求书

1.一种港口海上溢油应急处置模拟演练方法，其特征在于，其步骤为：

1)事故场景模拟：首先对港口场景进行1：1的建模还原，其次针对石油泄漏时具有液体的流淌性，流入海中会漂浮在海面，同时具有易燃性，使用粒子模型准确模拟出石油流淌以及流淌火扩散的效果，还原其泄漏到扩散的过程；

在事故场景模拟过程中，利用贝塞尔曲线对围油栏的部署进行处理，使用Unity中的LineRender组件，将计算好的点集合传入LineRender中，从而生成相应的二次贝塞尔曲线；同时使用LineRender组件赋予围油栏相应的材质；具体的：

式(1)为二次贝塞尔曲线的公式，其中P0为围油栏起点，P2为终点，P1为P0与P2连线中垂线上一点，选取式中t的增加步长为P0与P2的距离的倒数取第一位小数，使P1初始位置与P0、P2构成等边三角形，将P0、P1、P2代入公式计算曲线点，使用Unity中的LineRender组件，将计算好的点集合传入LineRender中，从而生成相应的曲线，同时使用LineRender组件赋予围油栏相应的材质，围油栏两端受到外力牵拉时，更新P0、P2的坐标位置，因为水的阻力，使P1点坐标沿着原中垂线方向缓慢移动，速度是P0、P2点平均移动速度的一半，重复代入公式计算曲线；

B(t)＝(1-t)2P0+2(1-t)tP1+t2P2,0＝t＝1 (1)

在事故场景模拟过程中，不仅对工作状态下的机械臂进行仿真模拟，并且利用数值仿真，模拟恶劣天气时，输油臂以及船舶在遭遇强风时摆动，造成的输油臂后方输油管挤压破裂；具体的：

将风组件的风力大小按秒从1到9以步长t逐次增加，当风力大小F为一定阈值Q时船只随风晃动，其晃动幅度由船只倾斜角度以及一定位移相结合进行模拟，其倾斜角度叠加值设定为F/4，同时设定船只的质量表示值m，其位移值设置为F/(2*m)，当F达到最大值立刻衰减至阈值Q，大小再按秒以步长t逐次减小至1，同时当风力F减弱至阈值Q以下时，船只开始恢复，其偏移角度以及位移以速度v1、v2进行恢复，同时给输油臂的部件和船只的连接部位添加Character Joint组件，由此输油臂就会随着船只的晃动而发生摆动，达到一定程度，输油臂与船舶的连接处就会发生泄漏，或者强风使船舶向输油臂方向摆动幅度过大，造成输油臂后方输油管挤压破裂；

2)事故的应急处置：导调端角色控制港口海上溢油事故的发生，选择事故发生的时间、天气相关环境因素，向下级参演人员发布处置指令，下级参演人员接收任务指令执行处置操作，真实模拟溢油事故的处置过程，对相关操作数据进行记录存储，并最终生成综合评价报告。

2.根据权利要求1所述的一种港口海上溢油应急处置模拟演练方法，其特征在于：对港口海上溢油应急处置模拟演练采用多角色协同参与，实现多角色之间的实时交互，不同角色有着不同的权限，导调端对演练具有宏观的控制权限，能够控制事故的发生，监控其他角色的操作，改变天气环境，其他角色接收导调端任务指令，执行具体的处置操作。

3.根据权利要求2所述的一种港口海上溢油应急处置模拟演练方法，其特征在于：在事故场景模拟过程中，使用溢油漂移模型模拟出石油泄漏进入周围海域时的扩散效果，还原泄漏石油漂浮在海面上时的物理效果，结合围油栏的仿真，使用多边形裁剪实现当漂浮石油遇到围油栏就会被阻止扩散，但当围油栏部署不善，石油就会从缺口处继续向外扩散。

4.根据权利要求3所述的一种港口海上溢油应急处置模拟演练方法，其特征在于：各个角色之间的通信采用WebSocket通信协议，语音通信采用Unity音频组件技术收集音频信息，消息经过服务器转发广播给各个角色，从而实现演练过程中的文字与语音的实时通信。

5.根据权利要求4所述的一种港口海上溢油应急处置模拟演练方法，其特征在于：针对港口海上溢油事故的处置，设计的处置任务包括：使用泡沫管枪进行灭火操作，使用收油机对海上溢油进行回收工作，使用化学制剂对海上残余溢油进行清污工作。