基于物联网工业控制系统的风险智能识别与安全应急技术与系统

1、课题编号:14aa°418052国家高技术研究发展计划（863计划）课题基i麵週工w鵬统鵬塗智能识别与安全应急技术与蓋统年度执行情况报告课题名称：基于物联网工业控制系统的风险智能识别与安全应急技术与系统所属项目名称：流程工业智能化技术研发与示范应用 所属技术领域：先进制造技术领域 课题承担单位：（盖章）中海油信息科技有限公司 浙江大学课题负责人：（签字）项目首席专家（签字）：课题起止年限：2014年至2016年中华人民共和国科学技术部制二o年月国家高技术研究发展计划（863计划）课题棊于物联网工业控制系统的风险智能识别与安全应急技术与系统年度执行情况报告目录：基于物联网工业控制系统的

2、风险智能识别与安全应急技术与系统课题研究完成情况本项目总体目标是血句冶金、石化等复杂流程工业多环w协同优化、节能减 排和安全生产的重人需求，针对复杂生产系统难以细粒度监控和整体优化、能源 管控水平薄弱、重大生产事故频出等问题，突破多态无线监控网络的丼性关键技 术，解决多态物联测控网络井存、互联互通、数据融合的技术瓶颈；攻克冶金、 石化等典型流程工业能效在线监测与评估技术、能效诊断与优化控制技术和能源 介质调度策略等关键技术，搭建具有行业通用特征的能效在线运行管控平台，开 发完成具有自主知识产权的能效监测、评估及优化控制软件与系统；攻克石化危 险源智能识别、风险评估、安全应急资源管理及大规模组网

3、等关键技术，实现生 产过程风险及重大危险源全面、准确的监控预警。为实现总体口标，课题组需攻克工业危险源智能识别、风险评估、安全应急 资源管理及人规模组网等关键技术；研发基于物联网的工、ik系统风险智能识别与 安全应急软硬件系统，建立一套适用丁复杂流程行业的安全应急系统；在石化行 业选择典型企业开展风险智能识别与安全应急系统的示范应用。基于以上总体目标和任务，课题纟 11对研究内容加以分解，从以下六个方面开 展研究：集成化安全应急模型库的建模理论和方法研究；石化装置危险源数字化 表征及信息采集技术研究；基于物联网技术的生产过程安全动态监控技术应用研 究；动态风险评估与预警技术应用研究；应急指挥决

4、策与调度技术研究；开发智 能的可视化安全应急指挥平台与应用示范。现按研究内容简要汇报当前课题进展。1.1集成化安全应急模型库的建模理论和方法研究根据危险源和事故演变机理，配置;.、v:急资源和方法；基于模型库，通过分析、 仿真、优化计算，优化配置应急资源；正确预测、评估、识别事故势态预测评估，实时调度应急资源，闭环执行应急预案。应急指挥系统维护：1）应急资源（含 应急指挥信息系统木身）的合理维护和更新；2）应急模型库和知识库的合理维 护和更新。安全应急模型是介:安全应急预案的基础上进行简化、归纳、总结得到的应急 响应的模型。安全响应预案是突发事故应急救援活动的行动指南，一旦发生突发 事故，由这

5、些原规定的流程和处置措施便是第一处置行动的主要依据。但在应急 预案的制定过程中，过多的强调操作人员操作失误的重耍性，忽略了预案本身逻 辑结构过于复杂、可读性差导致因理解不当而造成的操作失误。目前，课题组利用工作流技术，整合安全应急资源、应急组织模型，分析了 大量现冇安全应急预案，提出了一种通用的安全应急流程工作流模型框架，同时， 为了使得工作流模型迅速转化为工作流实例或者具体安全指挥流程，课题组对图 标表征方法进行研究，0前已经s阅了大量的国家标准和行业规范材料，设计了 部分图标内容，为后续工作打下y基础。1.2石化装置危险源数字化表征及信息釆集技术研究1.3基于物联网技术的生产过程安全动态监

6、控技术应用研究1.4动态风险评估与预警技术应用研究研究通过物联w技术，采集复杂网络环境下基于异构协议的多耦合设备的风 险因素实时信息集成及可视化监控技术，基于企业生产模型及海量的企业生产实 时信息，研究一种具有实时性、动态性、支持多风险变量耦合的风险评估模型库， 结合历史经验数据，实现全而、准确、动态地风险评估，运用物联网技术、云计 算技术、信息集成技术，实现风险及时预警。课题组按以下研究内容进行了研究：动态信息采集阶段，主要是发现隐患及 征兆；统计预测阶段，主要是进行基木事件概率的预测和评估；fta计算阶段， 主要是进行事故发生概率的预测和评估。1.5应急指挥决策与调度技术研究安全应急是指企

7、业在突发事件的事前预防、事发放对、事中处置和善i；恢复 过程屮，通过建立必耍的应对机制，采取一系列必耍措施，应用科学、技术、规 划与管理等手段，保障公众生命、健康和财产安全的宥关活动。其涉及的范围很 广，主要包括蜇大危险源管理、应急资源管理、数据采集管理、应急预案管理、 信息交互管理、应急演练管理等内容。随着石化行业企业综合自动化能力的不断 提升，为了进一步提升应急管理的效率和效用，石化行业的应急管理机制逐渐进 入数字化、自动化、智能化阶段，一些大型石化企业纷纷建立h己的应急管理平 台。按照核心功能划分，应急平台可以看作由三个部分组成，分别是：信息获取 系统、应急智能系统和决策指挥系统。信息获

8、取系统主要依靠设备数据采集和人 员通信上报等方式尽可能全面的收集到所有信息，毡拈设备运转情况,物料仓储， 应急资源分布，人员部署等方而的信息；应急智能系统是通过模型的设置，针对 一些确定的预案，通过对采集信息的处理，智能g动化的执行应急措施或发布应 急指令；应急指挥系统是决策者吋以根据突发事件的影响范围和信息来源，对参 与应急任务的组织争位进行指派，迅速明确各竽位的分工和信息处理功能，通过 系统进行简短的信息定制后，给各业务单位进行分工协作,进行事件信息的采集、 处理和传递。针对该研究部分，课题组提出了两个研究点：结合安全应急模型库的图标化 设计方法，提出应急预案的快速构建方法；结合厂区模型，

9、探索研究智能调度算 法，指挥厂区内人员行动和设备移动路径。1.6开发智能的可视化安全应急指挥平台与应用示范2各项子任务研究进展2.1集成化安全应急模型库的建模理论和方法研究2.1.1研究目的与意义安全应急模型是在安全应急预案的蕋础上进行简化、归纳、总结得到的应急 响应的模型。安全响应预案是突发事故应急救援活动的行动指南，一旦发生突发 事故，由这些原规定的流程和处置措施便是第一处置行动的主要依据。但在应急 预案的制定过程屮，过多的强调操作人员操作失误的蜇要性，忽略了预案本身逻 辑结构过于复杂、可读性差导致因理解不当而造成的操作失误。安全应急预案图标化是在应急预案数字化、结构化的基础上，用便于理解

10、和 接受的图标描述应急预案的方法。相对丁传统的木文预案，图标化具有逻辑结构 清晰、可读性强的特点。简单清晰的逻辑结构，便于操作者准确的理解应急流程 和应急操作，及时采取措施，减少因理解有误而造成的操作失误。应急预案图标 化可以充分发挥应急预案在应急响应过程屮的作用，提高企业的应急响应效率， 减少应急事故造成的人员、财产损失。2.1.2文献评述智能化预案是将应急预案通过结构化方式转化为预案任务集，同吋为预案任 务配置和应的预案资源，形成可用于救援活动的数字化模型。通过应急启动，将 预案模型转化为应急救援方案，采用多种方式自动与相关机构、部门的工作人员 进行沟通，cj动落实模型中的资源配置，形成应

11、急救援可执行方案，将预案更加 直观形象地表述出来，便于应急救援指挥。预案模型是一系列预案任务的集合，是传统应急预案的抽象和结构化体现，是一种形 式化的、计算机可处理的方式来表示。预案模型具有描述自身展性的功能。预案任务是应急预案流程中的关键处理单元，是由一系列应急资源组成。系统建立标 准的预案任务数据字典，主要包括预防、预备、响应和恢复四个阶段。例如，应 急响应阶段的任务包括应急指挥部任务、应急救援小组任务、专业救援队任务等。资源配置预案资源是对应相应过程中所使用各种类型应急资源的描述。这些资源构成 y应急指挥的基础数据库。例如，应急机构/队伍，应急人员，应急专家，应急 物资，应急救助避难场所

12、，应急救援车辆等。不同的应急资源重组后可以构成不 同的预案任务。配置的资源为指挥调度提供可操作的执行数据，如调度指令发布 给响皮的执行者（主耍是应急队伍、极急人员）。通过对预案任务的预案资源配 置，可以进一步完善应急预案模型。执行方案是通过为其体的应急事件选定和应事故类型和响应级别的预案模型后，系统 自动生成该应急事故的执行方案。执行方案具冇预案模沏屮已配置的预案任务和 预案资源，同时可以临时动手调整预案任务和预案资源，从而快速形成可执行的 方案。2.1.3课题采用的方法通过对应急预案结构化和关文献的查阅，结合安全应急响应的需求，在应急 预案结构化的基础上完成阁标化，便丁简化对操作过程的理解，

13、提高应急响应效 率。应总预案图标化的过程首先要对预案进行分解，将预案分解是应急预案结构 化的基础。化工企业中的应急响应预案清楚的定义了组织、操作原理和标准操作 过程。安全应急预案主要由三部分组成：应急组织系统；应急环境情况； 应急过程。分解应急预案的目的是将操作过程转化为单一活动，并定义执行荞、 0的和操作方法。每一个单一活动只包含一个动作，不可以再次分解。将应急预 案分解为单一活动分为5步；分解活动；活动排序；评估活动资源；评 估活动时间；绘制节点网络图。erp应急环境节点 1等级职贵时间、空间、组 织、生产系统应急过程 i人机行力图应总预案组成结构图通过应急预案分解，将预案按组成分解，应急

14、操作过程按单一活动分解，实 现预案的结构化分解。通过查阅阁标的相关w家标准，确定预案分解不同部分的 图标表达。2.1.4当前研究进展口前通过对应急预案的研究和分析，对应急预案进行结构化分解。将预案按 任务分解为不同的任务块，每个任务乂铋含资源、角色等信息。同一角色包含不 同的人员，每个人员确定执行某一特定动作，应急预案结构化分解框阁如阁2 所示。根据查询的图标国家标准，对分解的应急预案各部分进行图标化。图标化的 信息包括角色信息，场景信息，位置信息，动作信息等。信息进行逐层划分，可 以用单一的图标进行表示。图成急预案结构化分解框图2.2石化装置危险源数字化表征及信息釆集技术研究 2.3基于物联

15、网技术的生产过程安全动态监控技术应用研究 2.4动态风险评估与预警技术应用研究2.4.1研究目的与意义物联网环境下，企业可通过多种网络化设备实时收集生产信息，根据一定的 数学模型，我们可以判定当前企业当前运营效率，更重要的是，大量的设备实吋 数据中同时含了企业安全生产方面的信息，如何将这些信息转换为知识，对风 险动态评估，安全预警具有十分重耍的意义。风险是会影响企业效益的潜在危害，以一定的概率发生，当风险转为为事实 发生吋，就会对企业造成损失，危害会冇多种，例如经济损失、成本提高、产品 交货吋间被延迟、企业信誉受损等。风险评佔就是量化测评某一事件或事物带来的影响或损失的可能程度。通过量化数据，

16、企业能够甄别当前可能发生的事故和d,采取相应的措施防范 和处置事故，从而提高企、ik抗风险能力和安全管控能力。动态风险评估能够及吋的收集实吋数据，通过已有风险评估模型，计算当前生产 条件下的设备运行状况，判断设备是否处于危险状态，进行预警，能够帮助企业 及时的处置潸在安全生产事故。同时，利用这些数据，更新和补充风险评估模沏， 完善和丰富安全生产知识，创造更大的生产效益。综上，动态风险评估和预警技 术研究对于企、ik安全生产具冇重要的意义。2.4.2文献评述风险评估作为风险管理的重耍组成部分，国际标准is0031000将风险评估过 程定义为：风险评估是风险识别、风险分析及风险评价的全过程。通过风

17、险评估， 企业能够回答以下w题：1）现状是什么？可能发生什么（事件）？为什么发生？2）产生的后果是什么？对目标的影响有多大？3）这些后果发生的可能性有多大？4）是否存在可以减轻风险d、降低风险可能性的因素？5）风险等级是否是可容忍或可接受的？是否需要进一步应对？通常，企业风险评估是作为资产管理的一部分来开展工作的，可按以下步骤进行 实施：1）准备阶段，包括确定风险评估的目标、风险评估范围、风险数据收集方 式等；2）设备（资产）识别，对现冇设备进行分类，价值评估、重要性等级划分；3）风险项识别，对可能出现的软硬件故障，物理环境因素进行分类，确定 风险来源，并对风险进行分类，危险性等级划分。4）设

18、备脆弱性识别，对设备可能存在的缺陷进行确认和评估。5）应对措施确认，对已宥安全措施宥效性和投入进行确认。6）风险分析，包括风险计算和整体风险判定。7）风险评估报告和措施建议。以上关于风险评估的定义和企业资产管理的方法主要是从企业资产管理的角度，给出了风险评估的一般性方法。2.43课题采用的方法本课题目标是是采集复杂网络环境下基于奸构协议的多耦合设备的风险因 素实时信息集成及可视化监控技术，基于企业生产模型及海景的企业生产实时信 息，对生产过程中的设备进行评估和预警。本课题借鉴以上风险评估和管理的思路，结合生产过程的动态特性和预警要 求，提出y图1屮的研究内容。生产设备安全设备危险源生产活动安全

19、数据安全模型妍k库设备故障模型故障传播模型工况分析 預菩危险工况报筲预筲处萏安全应念hr事故数据更统计史新新危险装的征数据库安全设备数据库历史档案 ,11频率111111损失大小1111111应对措施壽11審11风险评估事后应对措施建议决笫辅助图动态风险评估和预膂研究方法研究内容分以下几个部分：1）安全数据实时采集利用安全数据模型对设备传感器、rfid、gis、视频监控采集的实时数据进行 分类甄别，提取安全数据。2）实时工况分析与预警利用相关模型和知识库对设备运行状况和整体工况进行分析，如果发现危险 工况，立即报警处理3）实时数据入库收集设备安全数据，更新数据库和知识库。2.4.4当前研究进展

20、为完成以上研究内容，课题组对动态风险评估和预警内容进行划分，确 定了该部分的研究思路。主要分为以下三步：风险评估准备i i设备范围确定i : i确定风险项i丨丨i防御播施选择i! m 确定风险数椐1= !设备分类措施投入! 确定计箅方法丨风险处s风险i（据采集应急处理风险计算应急评价风险钎理应急效果评估应急行动优化措施效果评估防御措施优化图风险评佔与管理研究内容1）风险评估准备由于厂区范围太广，风险评估工作不可能针对全厂所有设备进行，所以我们 首先要划定评估的设备a容，在此我们为了和其他内容保持一致，我们初步确定 以罐区作为安全评估范围，同时对罐区内设备进行分类，分类的方法主耍是依据 危险源进

21、行划分，例如易起火设备，同类设备通常事故类型、防御措施、应急处 置措施等类似。选择好评估设备后，需要确定风险项，能够对引起相应事故发生的直接原因, 确定这些风险的相关数据，由于风险定量计算方法较多，所以还需确定统一的风 险值计算方法。通过确定风险源，就可以选择不同风险源的防御措施，并确汄措施投入。至此，我们能够形成一张如表3所示的风险fema表。风险名称原因影响范围发生概率p危害程度l风险指数r改进措施措施投入表3.风险调查fmea表对丁每一种风险，风险评估耍给出具体的分析，分析应该包括风险发生的原 因、量化风险危害形式和严重程度（例如成木增加，流程完成时间被延迟等）。这些数据需要通过科学合理

22、的数据挖掘方法，或者专家访m等方式获得量化数据, 如普遍采用的风险评佔模型r = pxl（r是指风险值大小，p为风险发生概率，l 为风险一旦发生会造成的损失大小。上述评估模型和风险应对措施一起能够构 成关于风险的fmea表（失效模式和影响分析，fault mode & effect analysis），如 表2.1所示，表中的各项措施能够帮助我们正确的认识各项风险。2）风险处置风险处置主要是通过多种网络化设备，如设备传感器，rfid, gis,视频监 控收集风险源信息，毡拈危险源重要指标，环境因素如气温和相关人员活动信息， 危险源指标能够直接用于发现事故概率计算，而环境因素和活动信息则

23、作为统计 内容和决策参考为后续风险管理和应总处理做准备。如果发生应急事故，则需要扁动相应应急预案进行安全应急，转换到应急流 程，并结束时对应急过程进行评价，为后续应急实施评价做准备。3）风险管理对危险源发生的事故应急措施进行评价，并利用量化标准，例如处置时间、 损失人小对措施进行应急措施评价。同吋，由于危险源事故的发生，相应的风险统计数据需要及吋更新，危险源 风险等级进行重新评估，并为防御措施再投入给出优化建议。生产设备安全设备危险源生产活动传感器 rfid gis 视领监捽阁动态风险评估数据此外，课题组在对罐区设备进行风险量化评估和措施研究中发现，同类 设备可能具冇多项风险，同吋多类设备可能

24、具备同样风险，吋，一种风险 值能够被多利1措施降低，一种措施能够降低多项风险措施，这种耦合关系可 以用图4中关系进行描述。此关系模型为后续的风险管理提供了指导建议和 依据。图设备-风险-措施关系榄型2.5应急指挥决策与调度技术研究2.5.1图标化应急预案快速构建方法2.5.1.1研究目的与意义应急指挥是指在突发事件应急处置活动屮，上级领导及其机关，对所属下级 的应急活动和应急突发事件进行的组织领导活动。在应急事故发生时，运用正确 的指挥而充分发挥有限的应急力景控制事态发展，减少人员和财产损失，保证生 命财产安全。现在，应急指挥已应用到各个领域，发挥着重要的作用。应急指挥 是企业在应急事故的事前

25、预防、事发应对、事中处置和善后处理过程中，通过建 立必要的应对机制，采取一系列必要措施，保障公众生命财产安全。充分发挥应急指挥的作用，可以在应急事故发生时，及时做出应急响应，采 取合理高效的应急措施。现有的应急指挥系统，以广播传播应急指令或文字指令 为主。文字指令存在可读性差，容易产生理解错误等缺点，相较之十阁标指令 具宥可读性强，直观易懂等特点，在疲急指挥过程中可发挥重耍作用。2.5.1.2文献评述分类的图标如果图片合理是人机界面设计的重要资源。图标分类法可实现多 种功能，如通过查找分类即可找到表示独特功能、活动的图标。根据图标的具体 和抽象特征，可将图标进行分类。相似性图标所表示的信息同动

26、作、事物或概念具冇相似之处。样本化图标表示动作、事物或概念的主耍属性，例如以刀叉的图标代表饭店。 符号化图标用高度抽象化的图形来表示动作、事物或概念。任意图标使用和动作、事物或概念几乎没旮关系的图形以表达相应的意思。工作流是通过工作分解成定义良好的任务或角色，按照一定的规则和过程来执行这些任务并对其进行控制，达到提高工作效率、更好的控制过程、增强对客 户的服务、宥效管理业务流程等目的。将工作流模型应用与应急计划，使用工作 流模型町以支持建模、执行和应急计划的管理。例如将应急计划中疏散模型绘制 成工作流，人员接收到应急信息，根据对事态的评价，确定是否采取进一步的救 援措施。在实际执行过程中，决策

27、执行判断下一过程的执行操作。工作流模型支 持资源管理，显示调度的现状，在执行前和执行过程中允许工作流內适应，支持 措施的授权，支持工作流执行。2.5.1.3课题采用的方法目前的文本化应急预案普遍包含角色信息和人员执行信息等，但角色和应急 操作之间的逻辑关系不明确，根据文本化应急预案，可梳理出预案操作屮涉及的 角色和角色的具体应急操作。以火灾报警为例，梳理火灾报警的操作，绘制工作 流。其中包括角色信息，动作信息，和指令下达的路径。此过程中包含的角色冇 屮控岗、安全监督、消防力量、输外泵岗、储运岗、门卫等，每个角色具有其相 应的应急操作，如图3所示。应急预案阁标化在工作流的基础上实现。工作流已确定

28、应急人员和操作，为了方便間标化，操作过程分解只包含一个动作。火灾报努通知中控岗启动现场 处靑方案安金监哲幻动应急方案通知-停止现场施工令-大闭储罐出门通知输外从岗储运肉门卫关闭泵及管线关闭外输阀喷淋泡沫拟盖引导车辆应总结4(消防火火划定i图3火灾报警工作流图2.5.1.4当前研究进展当前根据成急预案的工作流绘制，采用监控的方式，模拟极急响应操作的完 成状况和操作提示，如图4。用键控模拟相应的应急操作完成，以绿色标注，同 吋接下来的操作也以相应颜色标注。当工作流屮应急操作进行特定阶段吋，自动 姑示图标指令。图标指令是将单一活动分解为动作、人员、对象等。应急预案的阁标化，根据角色、场景、位置等选择

29、显示相应应急预案，选择 g的图标将显示在界面中。图标化的极急预案可以简单明了的确定成急事故发生 位置、事态等信息,更冇针对性的调用应急预案，提高预案调用的效率和准确性， 应急预案的奋效凋用需要进步研究。通过图标化的预案元素还可模拟执行图标 指令的发布。阁4工作流应用图5应急预案图标化2.5.2应急指挥调度方法2.5.2.1研究意义与目的也化企业厂区占地而积较大，包含的各类生产仓储运输设施具有数量大、种 类多，专业强等特点。石化企业的整个厂区通常包括工艺装置设施、辅助生产设 施、公用工程设施、众储设施、运输设施、安全应急设施和生产管理及生活服务 设施等等。厂区的这些社区是被“通道”连接和划分的，

30、通道是指连接“街区”， 为设置伞场系统性的道路、管廊、管线和进行绿化的地带，街区是指用通道分隔、完成其特定功能的独立区域，如工艺装置区域、辅助生产区域、公用工程设施区 域、储运区域和生产管理区域等。此外石化企业厂区与厂区外部环境联系紧密， 运输设施町能包括专用铁路线、道路、码头及相关的设施。鉴于石化企业厂区结构的复杂性及石化企业对安全应急管理的高要求，当意 外事故发生后，如何合理高效的进行厂区内外资源（包拈人员、设备、物资）的 调度尤为重耍。合理的资源调度需要明确事故抢险的最徒地点以及资源调度路线， 使得消防车等应急抢险资源可以迅速抵达事故地点进行事故处理；需要明确受伤 员工所处的位置以及资源

31、调度路线，使得救护车等应急救援资源可以迅速对受伤 人员进行抢救；需要尽可能掌握厂区屮人员的分布情况，合理的为人员进行安全 疏散的指引使得厂区巾的员工可以迅速撤离危险区域；需要综合考虑各类资源的 调度需求，协调各类资源对道路的占用，避免冲突的事件发生；需要尽可能动态 的掌握厂区各类资源的实时信息，对调度过程实时监控并对调度策略实时优化改 进；需要尽可能让应急过程中涉及的人员了解应急调度的进度和自己的任务，使 得每一名员工可以掌握更多的信息并最大限度的配合应急凋度工作。2.5.2.2文献评述近年来突发事件的应急智能系统引起了学者们的关注，很多学者在应急事件 的应急救援、抢险路径，人员疏散等问题展丌

32、研究。樊玲从天气情况、道路等级、 拥堵状况出发运用足次分析法计算出到达事故发生地的最短路线。李渊通过3d 仿真更为准确地描述弧段的权重从而优化了应急路径的准确程度袁媛将 dijkstra算法进行了改进，研究了灾害扩散吋的应急路径选择问题。刘杨等建 立了应急车辆出行前最优路径选择的多目标规划模型，模型所求得的解是综合最 优路径，反映了应急车辆路径选择的目标需求。李小龙考虑多种情景下选择综合 满意度（运输安全性等属性）最大的路径作为最优路径來解决灰急路径规划问题。 叶继红等将蚁群算法在解决旅行商叫题的思路运用于石化项0的应急路径规划， 能较好地对石化项口的应急路径规划提供参考。2.5.2.3课题采

33、用的方法为了研究石化企业应急智能系统中厂区资源调度的问题，需要对厂区资源、 厂区人员进行简化并建立拙象化的模型，然后明确调度的目标和约束条件，建立 调度过程的仿真和决策机制的模型。本节首先对厂区资源和人员进行抽象化的描 述，在此基础上，对石化企业应急调度过程进行定义和描述，描述形式如图3-1 屮举例所示。图安全应急调度模型举例 同吋，对厂区以下部分进行一定的建模描述：厂区描述也化企业的厂区被通道划分为若干街区，每个街区屮由各类生产装置和建筑 物等组成。可以将石化企业的厂区简化为一张连接图，其中各个通路的交叉点作 为连接图的顶点(v),交叉点之间的通路作为连接图中连接各个顶点的边(s),将 连接

34、图的顶点按顺序进行标号，于是石化企业的厂区可以被表示为一个邻接矩阵 g的形式，其中gzy = gyz,储存的是连接第i个顶点与第j个顶点的边sij的属性，包括边的长度l和宽度w,边的长度用来衡量人员和资源调度的路径长 度以及仿真吋计算人员和资源在意外事故发生后的运动位置，边的宽度用来衡量 一条通路对人员或其他资源的承载能力。特别指出的是在将移动终端采集的人员 实际所处位置转换为调度模型所处位置时，是将人员由经纬度坐标表示的二维空 间转向由连接图表示的一维空间。若移动终端的经纬度坐标处于连接图某个顶点 对应实际区域的坐标范围即处于厂区某个交叉路口，则将其转化为连接图的 顶点；若移动终端的经纬度坐

35、标处丁连接阁某条边的实际坐标范围内，即处于厂 区某条通路上，则将其转化为连接图边上的一点，井按实际比例得到边上的具体 位置。如图3-1例子中包含17个顶点和23条边，每条边长度和宽度（通道负载 能力）的取值如图屮每条边上的标注，前者为长度，后者为宽度。此外，需要对厂区中安全应急和关的关键街区进行标注。当有意外事故发生 时，需耍对事故发生地点进行标注，并根据事故的规模将其影响半径i的连接阁 的顶点和边从整个连接图中去掉。工厂内应规定事故发生g的应急安全区域，以 便发生重大事故吋引导厂区人员向安全区域疏散，考虑到风h'd的影响，安全疏散 区域应该分部在厂区外ffl各个方向，使得无论风向如何

36、，都可以引导疏散人员向 上风句方句撤离。为了应对突发事件，厂区中常常会部署应急抢险车辆（如消防 车）和应急救援车辆（如救护车），如果厂区lal部没冇部署，发生意外时需耍从 厂区外部引入相关车辆协助，此时可以将厂区各个出入u视为抢险或救援车辆的 部署点。狃然意外事故点、安全疏散区域、抢险救援点都应该以街区的形式分布 在厂区屮，为了便于模型计算，都将其采用连接图屮距离最近的顶点替代表示。 如图3-1的举例中厂区在顶点10附近发生意外故障，其波及范围涉及11-10、 12-10、8-10三条边，导致这三条通路在人员撤离时无法使用。厂区规定的安全 疏散点为1、4、13、17四个顶点，发生故障时风向为西风，应组织人员向安全 点1和13方a撤离。应急救援车辆部署在点1的位置，应急抢险车辆部署在点 13的位置。人员车辆描述石化企业安全应急调度的对象是人员和车辆，主耍表现为应急救援车辆、应 急抢险车辆，待疏散人员。其中应急救援和抢险车辆可以配备车载移动终端，人 员可以配备手持移动终端（或手机安装app）。通过lbs的信息采集，人员和车 辆在厂区连接图屮的表现形式是类似的