本技術(shù)涉及氫能安全防控，尤其涉及一種氫氣泄漏態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)模型建模方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、移動(dòng)式氫能發(fā)電裝置具有零碳、低噪音、高效率等優(yōu)點(diǎn)，是未來(lái)應(yīng)急電源的發(fā)展方向。然而，目前在復(fù)雜場(chǎng)景下針對(duì)移動(dòng)式氫能發(fā)電裝置氫泄漏的安全監(jiān)測(cè)和控制手段較為匱乏，儲(chǔ)氫罐泄漏產(chǎn)生的氣云燃爆風(fēng)險(xiǎn)難以評(píng)估，相應(yīng)的防控策略和手段也不完善，成為制約移動(dòng)式氫能發(fā)電裝置未來(lái)大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸。

2、現(xiàn)有的氫泄漏防控系統(tǒng)主要通過(guò)在一定空間內(nèi)安裝一定數(shù)量氫氣濃度傳感器、氫泄漏預(yù)警主機(jī)等設(shè)備對(duì)氫泄漏后進(jìn)行預(yù)防。但這種防控方式只能在泄漏事件發(fā)生后通過(guò)傳感器采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地展示實(shí)時(shí)的氫泄漏情況，無(wú)法對(duì)氫泄漏事件的時(shí)空演變情況進(jìn)行有效模擬，使得工作人員無(wú)法更有針對(duì)性的制定氫泄漏防控策略，限制了氫泄漏防控安全性的進(jìn)一步提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種氫氣泄漏態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)模型建模方法及裝置，用于解決現(xiàn)有的氫泄漏防控?zé)o法對(duì)氫泄漏事件的時(shí)空演變情況進(jìn)行有效模擬，限制了氫泄漏防控安全性的進(jìn)一步提升的技術(shù)問(wèn)題。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本技術(shù)第一方面提供了一種氫氣泄漏態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)模型建模方法，包括：

3、獲取歷史氫氣泄漏事件的測(cè)量數(shù)據(jù)，預(yù)設(shè)的泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息以及不同泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)間信息的層級(jí)體系信息；

4、根據(jù)所述測(cè)量數(shù)據(jù)，分別計(jì)算所述各項(xiàng)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息的第一權(quán)重；

5、根據(jù)所述層級(jí)體系信息，構(gòu)建得到對(duì)應(yīng)每一層級(jí)的指標(biāo)判斷矩陣，其中，所述指標(biāo)判斷矩陣中包含有所述風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)集合中任意指標(biāo)間的重要程度對(duì)比結(jié)果；

6、根據(jù)所述指標(biāo)判斷矩陣，分別計(jì)算各項(xiàng)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息的第二權(quán)重；

7、根據(jù)所述風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣和第一權(quán)重，確定各個(gè)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)與指標(biāo)最劣解之間的相對(duì)距離程度，并根據(jù)所述相對(duì)距離程度和第二權(quán)重，得到相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果；

8、根據(jù)所述相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果和所述測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)預(yù)設(shè)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到氫氣泄漏態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)模型。

9、優(yōu)選地，所述根據(jù)所述風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣，通過(guò)熵權(quán)法，分別計(jì)算所述各項(xiàng)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息的第一權(quán)重具體包括：

10、對(duì)所述風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣的元素進(jìn)行歸一化處理；

11、基于歸一化后的元素?cái)?shù)值，結(jié)合預(yù)設(shè)的指標(biāo)熵值計(jì)算式，計(jì)算各項(xiàng)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息的熵值；

12、根據(jù)所述各項(xiàng)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息的熵值，結(jié)合預(yù)設(shè)的熵值權(quán)重計(jì)算式，得到所述各項(xiàng)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息對(duì)應(yīng)的第一權(quán)重。

13、優(yōu)選地，所述根據(jù)所述指標(biāo)判斷矩陣，通過(guò)層次分析法，分別計(jì)算各項(xiàng)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息的第二權(quán)重之前還包括：

14、根據(jù)所述指標(biāo)判斷矩陣的最大特征值和矩陣階數(shù)，結(jié)合預(yù)設(shè)的一致性比例計(jì)算式，得到所述指標(biāo)判斷矩陣的一致性校驗(yàn)結(jié)果，若一致性校驗(yàn)結(jié)果通過(guò)，則根據(jù)所述指標(biāo)判斷矩陣，通過(guò)層次分析法，分別計(jì)算各項(xiàng)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息的第二權(quán)重。

15、優(yōu)選地，所述根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)化矩陣，結(jié)合所述第一權(quán)重，通過(guò)優(yōu)劣解距離法，確定各個(gè)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)與指標(biāo)最劣解之間的相對(duì)距離程度具體包括：

16、根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)化矩陣中的各個(gè)元素，確定所述各項(xiàng)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息最優(yōu)解和最劣解；

17、根據(jù)所述最優(yōu)解和最劣解，結(jié)合所述第一權(quán)重，計(jì)算同一項(xiàng)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)與最優(yōu)解、最劣解的距離值，分別得到最優(yōu)解距離和最劣解距離；

18、根據(jù)所述最劣解距離與最優(yōu)解距離和最劣解距離之和的比值，確定所述泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)與指標(biāo)最劣解之間的相對(duì)距離程度。

19、優(yōu)選地，所述通過(guò)所述氫氣泄漏態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)模型，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)得到的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，得到氫氣泄漏態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果具體包括：

20、獲取現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)得到的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，將所述實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)輸入所述氫氣泄漏態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)模型，通過(guò)所述氫氣泄漏態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)模型的運(yùn)算，得到氫氣泄漏態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果。

21、優(yōu)選地，所述根據(jù)所述測(cè)量數(shù)據(jù)，分別計(jì)算所述各項(xiàng)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息的第一權(quán)重具體包括：

22、根據(jù)所述測(cè)量數(shù)據(jù)和所述泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息，構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣；

23、根據(jù)所述風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣，通過(guò)熵權(quán)法，分別計(jì)算所述各項(xiàng)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息的第一權(quán)重。

24、優(yōu)選地，所述根據(jù)所述層級(jí)體系信息，構(gòu)建得到對(duì)應(yīng)每一層級(jí)的指標(biāo)判斷矩陣具體包括：

25、根據(jù)所述層級(jí)體系信息，將同一層級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)歸為同一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)集合，以得到若干個(gè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)集合，再分別構(gòu)建各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)集合對(duì)應(yīng)的指標(biāo)判斷矩陣。

26、優(yōu)選地，根據(jù)所述風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣和第一權(quán)重，確定各個(gè)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)與指標(biāo)最劣解之間的相對(duì)距離程度，并根據(jù)所述相對(duì)距離程度和第二權(quán)重，得到相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果具體包括：

27、對(duì)所述風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣，再根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)化矩陣，結(jié)合所述第一權(quán)重，通過(guò)優(yōu)劣解距離法，確定各個(gè)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)與指標(biāo)最劣解之間的相對(duì)距離程度，并將所述相對(duì)距離程度與所述第二權(quán)重的乘積，得到相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果。

28、優(yōu)選地，所述根據(jù)所述相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果和所述測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)預(yù)設(shè)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到氫氣泄漏態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)模型具體包括：

29、根據(jù)所述相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果中的氫泄漏最高風(fēng)險(xiǎn)事件進(jìn)行故障樹(shù)分解，得到最高風(fēng)險(xiǎn)事件的若干個(gè)基本部件失效事件，再將所述測(cè)量數(shù)據(jù)、所述基本部件失效事件和所述氫泄漏最高風(fēng)險(xiǎn)事件作為訓(xùn)練集，對(duì)預(yù)設(shè)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到包含有基本部件失效事件與測(cè)量數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系以及測(cè)量數(shù)據(jù)與氫泄漏風(fēng)險(xiǎn)事件關(guān)聯(lián)關(guān)系的氫氣泄漏態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)模型。

30、同時(shí)，本技術(shù)第二方面提供了一種氫氣泄漏態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)模型建模裝置，包括：

31、歷史數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取歷史氫氣泄漏事件的測(cè)量數(shù)據(jù)，預(yù)設(shè)的泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息以及不同泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)間的層級(jí)體系信息；

32、第一權(quán)重計(jì)算單元，用于根據(jù)所述測(cè)量數(shù)據(jù)，分別計(jì)算所述各項(xiàng)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息的第一權(quán)重；

33、第二矩陣構(gòu)建單元，用于根據(jù)所述層級(jí)體系信息，構(gòu)建得到對(duì)應(yīng)每一層級(jí)的指標(biāo)判斷矩陣，其中，所述指標(biāo)判斷矩陣中包含有所述風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)集合中任意指標(biāo)間的重要程度對(duì)比結(jié)果；

34、第二權(quán)重計(jì)算單元，用于根據(jù)所述指標(biāo)判斷矩陣，分別計(jì)算各項(xiàng)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息的第二權(quán)重；

35、相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別單元，用于根據(jù)所述風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣和第一權(quán)重，確定各個(gè)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)與指標(biāo)最劣解之間的相對(duì)距離程度，并根據(jù)所述相對(duì)距離程度和第二權(quán)重，得到相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果；

36、預(yù)測(cè)模型生成單元，用于根據(jù)所述相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果和所述測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)預(yù)設(shè)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到氫氣泄漏態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)模型。

37、從以上技術(shù)方案可以看出，本技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

38、本技術(shù)的方案先通過(guò)獲取歷史氫氣泄漏事件的測(cè)量數(shù)據(jù)，預(yù)設(shè)的泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息以及不同泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)間的層級(jí)體系信息，然后根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)和泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息，構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣，并通過(guò)熵權(quán)法，分別計(jì)算各項(xiàng)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息的第一權(quán)重，再根據(jù)層級(jí)體系信息，將同一層級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)歸為同一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)集合，從而分別構(gòu)建各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)集合對(duì)應(yīng)的指標(biāo)判斷矩陣，再通過(guò)層次分析法，分別計(jì)算各項(xiàng)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息的第二權(quán)重，然后，基于該第一權(quán)重和第二權(quán)重，通過(guò)優(yōu)劣解距離法，確定各個(gè)泄漏風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)與指標(biāo)最劣解之間的相對(duì)距離程度，并將相對(duì)距離程度與第二權(quán)重的乘積，得到相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果，根據(jù)相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果中的氫泄漏最高風(fēng)險(xiǎn)事件進(jìn)行故障樹(shù)分解，得到最高風(fēng)險(xiǎn)事件的若干個(gè)基本部件失效事件，再將測(cè)量數(shù)據(jù)、基本部件失效事件和氫泄漏最高風(fēng)險(xiǎn)事件作為訓(xùn)練集，對(duì)預(yù)設(shè)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到包含有基本部件失效事件與測(cè)量數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系以及測(cè)量數(shù)據(jù)與氫泄漏風(fēng)險(xiǎn)事件關(guān)聯(lián)關(guān)系的氫氣泄漏態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)模型。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，只需要利用現(xiàn)場(chǎng)的傳感器件，將采集到的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)輸入到搭建好的氫氣泄漏態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)模型，以通過(guò)氫氣泄漏態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)模型中的先驗(yàn)知識(shí)的運(yùn)算，便可得到氫氣泄漏態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果，解決了現(xiàn)有的氫泄漏防控?zé)o法對(duì)氫泄漏出現(xiàn)后的濃度時(shí)空演變情況進(jìn)行有效模擬，限制了氫泄漏防控安全性的進(jìn)一步提升的技術(shù)問(wèn)題。