基于WSN的船舶危險品運輸風(fēng)險預(yù)警模型與仿真研究.pdf

1、船舶運輸是世界上最主要的運輸方式之一，其中有超過半數(shù)以上的船載貨物屬于危險品。危險品在運輸過程中安全控制的復(fù)雜度高，管理難度大，事故時有發(fā)生。一旦事故發(fā)生，就會對生命、財產(chǎn)和環(huán)境造成重大威脅。船舶危險品運輸?shù)陌踩珕栴}一直是世人所關(guān)注的熱點問題。盡管目前有關(guān)部門對危險品運輸?shù)陌踩芾碜隽舜罅抗ぷ鳎侨耘f難以徹底解決危險品運輸?shù)陌踩珕栴}。對船舶運輸過程中貨物的安全狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)控，實現(xiàn)風(fēng)險預(yù)警，保障運輸安全，是當(dāng)前亟待解決的一個現(xiàn)實問題。

2、本文針對船載包裝危險品，圍繞其運輸途中的狀態(tài)監(jiān)測和風(fēng)險預(yù)警問題開展了以下幾方面的研究工作:
　　(1)將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)用于對艙室內(nèi)表征貨物安全狀態(tài)的環(huán)境信息的監(jiān)控，從而達(dá)到掌握危險貨物安全狀態(tài)的目的，設(shè)計了適用于船上實施的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并通過實船實驗驗證了其可行性。
　　(2)將時間序列分析方法引入危險品安全狀態(tài)的預(yù)測問題中，在基于單傳感器的貨物安全狀態(tài)信息的分析、預(yù)測中，針對傳統(tǒng)的差分方法在時間序列平穩(wěn)化過程中容

3、易造成有價值信息丟失，影響計算精度的問題，提出了一種指數(shù)平滑法和自回歸移動法的組合方法;在基于多傳感器的信息融合研究中，提出了基于協(xié)整理論的船載危險品在途安全狀態(tài)信息融合處理方法，該方法發(fā)揮多傳感器的優(yōu)勢，可對危險品在途狀態(tài)信息進(jìn)行較為準(zhǔn)確的預(yù)測，同時具有異常狀態(tài)的診斷功能。
　　(3)為掌握船載危險品處于異常狀態(tài)下的危險態(tài)勢演變過程，提出將計算流體力學(xué)數(shù)值模擬方法引入到船舶包裝危險品運輸風(fēng)險監(jiān)測預(yù)警問題的研究中，采用該方法在船艙

4、內(nèi)有危險氣體產(chǎn)生的情況下，對危險氣體的泄漏、擴(kuò)散進(jìn)行了數(shù)值計算和動態(tài)仿真。同時，結(jié)合相應(yīng)的物理實驗對方法的可行性予以驗證，實驗結(jié)果表明，計算流體力學(xué)數(shù)值模擬方法應(yīng)用于船舶包裝危險品運輸風(fēng)險預(yù)警問題可行、有效。
　　(4)為指導(dǎo)船上人員對貨物異常狀態(tài)進(jìn)行應(yīng)急處置，提出一種將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測和計算流體力學(xué)數(shù)值模擬有機(jī)結(jié)合的新方法，實現(xiàn)對船載包裝危險品異常狀態(tài)的態(tài)勢判定。該方法一方面將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為危險貨物狀態(tài)的監(jiān)測手段，另一方面