罐区安全生产管理可视化系统设计

李亚平 张华德 朱瑞 李新宇

摘要

安全生产管理系统通过实地勘察建立符合要求的储油罐火灾应急演练模拟系统。主要目标在于通过三维可视化技术真实展现训练现场和场地实景，通过场景3D建模与应急处理措施实时展示，应急救援人员更加直观学习火灾救援方法，实现安全生产的有效管理。

【关键词】安全生产 可视化 系统设计

1 引言

油罐区是油库最重要的生产场所，是危险物质的集中场地;雷电、静电、电气设备发生故障时产生的事故电火花，以及电气设备正常工作中产生的电火花等，都有可能引起油品火灾爆炸，后果不堪想象。

根据上述的危险性分析可知，建立一个安全生产管理可视化系统是非常有必要的。在平常情况下，员工可以通过系统进行培训，提高自身的应急能力，以便在发生突发事件时能够高效的进行处理工作。

2 系统结构

系统采用C/S架构，数据库服务器管理消防人员日常的学习、训练和演练情况。演练服务器用作消防演练时不同仿真节点的人员、數据管理。客户端为救援人员日常学习、训练及演练，远程客户可以登录到局域网使用系统。系统结构如图1所示。

根据现场安全生产管理的需求分析及系统功能要求，系统可采用Client/Server结构，将系统分成客户端和服务器端两个部分。

数据服务器软件可以配置如下：

操作系统WindowsServer是2003企业版，或Win7以上企业版。

数据库系统：SQL Server 2005以上服务器。

客户端软件可以配置如下：

操作系统：Windows 7以上。

数据库系统：SQL Server 2005以上客户端。

3 系统设计

3.1 功能需求

按照罐区现阶段的实际情况，通过实地勘察及相关资料建立符合罐区安全要求的安全生产管理可视化系统，主要目标在于通过三维可视化技术真实展现训练现场和场地实景，通过场景3D建模与应急处理措施实时展示，应急救援人员更加直观学习火灾救援方法。通过交互设备，利用听觉、视觉、触觉在三维模拟环境中完成训练。借助网络，建立协调演练系统，提高全厂区所有人员的协同消防能力。

3.2 用例描述

根据系统功能需求，使用系统用户（参与者Actor）分成两大类：系统管理员和救援人员。救援人员可运行系统进行学习、训练和演练。学习训练时选关进行播放相应角色的处置培训。而在演练时，每个救援人员可担任何一个角色（如现场指挥员，巡逻员，消防员，救护员等）。系统用例图如图2所示。

3.3 数据库设计

应用系统涉及虚拟环境模型数据库和学习训练演练考核数据库，前者随应用程序安装在客户端，后者部署在数据服务器。针对这种情况，系统采用C/S模式。

模型数据库包括场景几何模型数据（场景、车辆、粒子系统等）、图像纹理、声音及角色动画等。数据部署在安装目录所在子目录data中，数据不可以修改和删除。

考核数据库主要保存用户信息、学习训练演练考核结果，提供用户登录及考核结果查询使用。可以采用SQL Server等数据库技术实现数据库存储和数据查询服务。

3.4 外部接口需求

3.4.1 硬件需求

支持OpenGL58 2.0以上的显卡，性能不低于NVIDIA GTX960。

3.4.2 软件接口

操作系统可以为win7以上。数据库管理系统可以为SQLSERVER2005以上，系统安装时需要将本系统定义的数据库安装到SQLSERVER中。

4 总结

罐区安全生产管理可视化系统旨在解决油库安全隐患。系统通过三维虚拟仿真技术可以对油库区进行1：1的模拟，使用户可以很直观的了解油库区的建筑、设备以及对应位置的信息。在平常情况下，员工可以通过应急预案系统进行培训，提高自身的应急能力，以便在发生突发事件时能够高效的进行处理工作，减少损失。

参考文献

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