罐區安全生產管理可視化系統設計

李亞平 張華德 朱瑞 李新宇

摘要

安全生產管理系統通過實地勘察建立符合要求的儲油罐火災應急演練模擬系統。主要目標在于通過三維可視化技術真實展現訓練現場和場地實景，通過場景3D建模與應急處理措施實時展示，應急救援人員更加直觀學習火災救援方法，實現安全生產的有效管理。

【關鍵詞】安全生產 可視化 系統設計

1 引言

油罐區是油庫最重要的生產場所，是危險物質的集中場地;雷電、靜電、電氣設備發生故障時產生的事故電火花，以及電氣設備正常工作中產生的電火花等，都有可能引起油品火災爆炸，后果不堪想象。

根據上述的危險性分析可知，建立一個安全生產管理可視化系統是非常有必要的。在平常情況下，員工可以通過系統進行培訓，提高自身的應急能力，以便在發生突發事件時能夠高效的進行處理工作。

2 系統結構

系統采用C/S架構，數據庫服務器管理消防人員日常的學習、訓練和演練情況。演練服務器用作消防演練時不同仿真節點的人員、數據管理。客戶端為救援人員日常學習、訓練及演練，遠程客戶可以登錄到局域網使用系統。系統結構如圖1所示。

根據現場安全生產管理的需求分析及系統功能要求，系統可采用Client/Server結構，將系統分成客戶端和服務器端兩個部分。

數據服務器軟件可以配置如下：

操作系統WindowsServer是2003企業版，或Win7以上企業版。

數據庫系統：SQL Server 2005以上服務器。

客戶端軟件可以配置如下：

操作系統：Windows 7以上。

數據庫系統：SQL Server 2005以上客戶端。

3 系統設計

3.1 功能需求

按照罐區現階段的實際情況，通過實地勘察及相關資料建立符合罐區安全要求的安全生產管理可視化系統，主要目標在于通過三維可視化技術真實展現訓練現場和場地實景，通過場景3D建模與應急處理措施實時展示，應急救援人員更加直觀學習火災救援方法。通過交互設備，利用聽覺、視覺、觸覺在三維模擬環境中完成訓練。借助網絡，建立協調演練系統，提高全廠區所有人員的協同消防能力。

3.2 用例描述

根據系統功能需求，使用系統用戶（參與者Actor）分成兩大類：系統管理員和救援人員。救援人員可運行系統進行學習、訓練和演練。學習訓練時選關進行播放相應角色的處置培訓。而在演練時，每個救援人員可擔任何一個角色（如現場指揮員，巡邏員，消防員，救護員等）。系統用例圖如圖2所示。

3.3 數據庫設計

應用系統涉及虛擬環境模型數據庫和學習訓練演練考核數據庫，前者隨應用程序安裝在客戶端，后者部署在數據服務器。針對這種情況，系統采用C/S模式。

模型數據庫包括場景幾何模型數據（場景、車輛、粒子系統等）、圖像紋理、聲音及角色動畫等。數據部署在安裝目錄所在子目錄data中，數據不可以修改和刪除。

考核數據庫主要保存用戶信息、學習訓練演練考核結果，提供用戶登錄及考核結果查詢使用。可以采用SQL Server等數據庫技術實現數據庫存儲和數據查詢服務。

3.4 外部接口需求

3.4.1 硬件需求

支持OpenGL58 2.0以上的顯卡，性能不低于NVIDIA GTX960。

3.4.2 軟件接口

操作系統可以為win7以上。數據庫管理系統可以為SQLSERVER2005以上，系統安裝時需要將本系統定義的數據庫安裝到SQLSERVER中。

4 總結

罐區安全生產管理可視化系統旨在解決油庫安全隱患。系統通過三維虛擬仿真技術可以對油庫區進行1：1的模擬，使用戶可以很直觀的了解油庫區的建筑、設備以及對應位置的信息。在平常情況下，員工可以通過應急預案系統進行培訓，提高自身的應急能力，以便在發生突發事件時能夠高效的進行處理工作，減少損失。

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