基于风险地图的核电厂台风风险管理方法及系统

摘要

本发明公开了基于风险地图的核电厂台风风险管理方法及系统，通过收集整理核电厂地图信息和台风风险信息，基于核电厂地图信息构建核电厂基础地图，并且建立台风风险信息与核电厂基础地图中各地图元素的关联，最后基于核电厂基础地图构建各地图元素的数据交互功能，以及与各地图元素关联的台风风险信息的数据交互和可视化展示功能，从而形成核电厂台风风险地图，可与核电厂台风监测系统、风险管理平台进行接口，实现基于核电厂实际台风监测结果实时展示核电厂各区域的台风风险状态，以便提供实时的风险见解和决策支持，为核电厂台风风险管理提供直观、便捷、高效的技术工具，为提高核电厂防抗台风风险能力和台风风险管理水平提供有力的技术支持。

说明书

技术领域

本发明涉及核电厂防台、三防应急和风险管理技术领域，尤其涉及一种基于风险地图的核电厂台风风险管理方法及系统。

背景技术

台风是我国核电厂面临的主要外部灾害风险之一，为了有效应对台风的影响，需要全面的识别和分析台风可能对核电厂产生影响的形式、途径和后果，分析现有的防台物资、防台措施是否足够，评估电厂是否存在防台对应的薄弱环节。目前，国内各核电厂已经开展了一系列台风风险识别、分析相关的工作，但缺乏直观、便捷、高效的风险展示方法和风险管理工具，未能有效利用最新的信息化手段提升核电厂台风风险管理水平。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的至少一个缺陷，提供一种基于风险地图的核电厂台风风险管理方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于风险地图的核电厂台风风险管理方法，包括以下步骤：

S1：收集整理核电厂地图信息和台风风险信息；

S2：基于所述核电厂地图信息构建核电厂基础地图；

S3：建立所述台风风险信息与所述核电厂基础地图中各地图元素的关联；

S4：基于所述核电厂基础地图构建各地图元素的数据交互功能，以及与各地图元素关联的台风风险信息的数据交互和可视化展示功能，形成核电厂台风风险地图。

优选地，在本发明所述的基于风险地图的核电厂台风风险管理方法中，所述核电厂地图信息包括核电厂厂址及其周边区域的地形、地貌信息，以及核电厂厂区及其附属区域的SSC信息。

优选地，在本发明所述的基于风险地图的核电厂台风风险管理方法中，步骤S2包括：

基于所述核电厂地图信息绘制地图矢量文件，并转换为可交互的矢量图，形成核电厂基础地图。

优选地，在本发明所述的基于风险地图的核电厂台风风险管理方法中，所述台风风险信息包括微地形风场信息、SSC台风风险状态信息、以及核电厂防台对应信息；

步骤S3包括：

S31：建立所述微地形风场信息与所述核电厂基础地图中地形、地貌和建筑元素的关联；

S32：建立所述SSC台风风险状态信息与所述核电厂基础地图中SSC元素的关联；

S32：建立所述核电厂防台对应信息与所述核电厂基础地图中SSC元素的关联。

优选地，在本发明所述的基于风险地图的核电厂台风风险管理方法中，步骤S4包括：

S41：将所述核电厂基础地图中各地图元素的编码及属性数据存储在数据库中，供用户在地图上选择一元素时，通过编码与该元素的属性数据建立连接，实现数据交互；其中，所述属性数据包括核电厂基础地图中各地图元素的描述、类型、所属区域、经纬度坐标以及与各地图元素关联的台风风险信息；

S42：基于所述核电厂基础地图采用热力图、分析图表可视化展示与各地图元素关联的台风风险信息，包括微地形风场信息、SSC台风风险状态信息、以及核电厂防台对应信息。

本发明还构造了一种基于风险地图的核电厂台风风险管理系统，包括：

信息收集模块，用于收集整理核电厂地图信息和台风风险信息；

基础地图构建模块，用于基于所述核电厂地图信息构建核电厂基础地图；

数据关联模块，用于建立所述台风风险信息与所述核电厂基础地图中各地图元素的关联；

风险地图构建模块，用于基于所述核电厂基础地图构建各地图元素的数据交互功能，以及与各地图元素关联的台风风险信息的数据交互和可视化展示功能，形成核电厂台风风险地图。

优选地，在本发明所述的基于风险地图的核电厂台风风险管理系统中，所述核电厂地图信息包括核电厂厂址及其周边区域的地形、地貌信息，以及核电厂厂区及其附属区域的SSC信息。

优选地，在本发明所述的基于风险地图的核电厂台风风险管理系统中，所述基础地图构建模块，进一步用于基于所述核电厂地图信息绘制地图矢量文件，并转换为可交互的矢量图，形成核电厂基础地图。

优选地，在本发明所述的基于风险地图的核电厂台风风险管理系统中，所述台风风险信息包括微地形风场信息、SSC台风风险状态信息、以及核电厂防台对应信息；

所述数据关联模块包括：

第一关联单元，用于建立所述微地形风场信息与所述核电厂基础地图中地形、地貌和建筑元素的关联；

第二关联单元，用于建立所述SSC台风风险状态信息与所述核电厂基础地图中SSC元素的关联；

第三关联单元，用于建立所述核电厂防台对应信息与所述核电厂基础地图中SSC元素的关联。

优选地，在本发明所述的基于风险地图的核电厂台风风险管理系统中，所述风险地图构建模块包括：

数据交互构建单元，用于将所述核电厂基础地图中各地图元素的编码及属性数据存储在数据库中，供用户在地图上选择一元素时，通过编码与该元素的属性数据建立连接，实现数据交互；其中，所述属性数据包括核电厂基础地图中各地图元素的描述、类型、所属区域、经纬度坐标以及与各地图元素关联的台风风险信息；

可视化构建单元，用于基于所述核电厂基础地图采用热力图、分析图表可视化展示与各地图元素关联的台风风险信息，包括微地形风场信息、SSC台风风险状态信息、以及核电厂防台对应信息。

通过实施本发明，具有以下有益效果：

本发明通过收集整理核电厂地图信息和台风风险信息，然后基于核电厂地图信息构建核电厂基础地图，并且建立台风风险信息与核电厂基础地图中各地图元素的关联，最后基于核电厂基础地图构建各地图元素的数据交互功能，以及与各地图元素关联的台风风险信息的数据交互和可视化展示功能，从而形成核电厂台风风险地图，可与核电厂台风监测系统、风险管理平台进行接口，实现基于核电厂实际台风监测结果实时展示核电厂各区域的台风风险状态，以便提供实时的风险见解和决策支持，为核电厂台风风险管理提供直观、便捷、高效的技术工具，为提高核电厂防抗台风风险能力和台风风险管理水平提供有力的技术支持。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明基于风险地图的核电厂台风风险管理方法的流程图；

图2是本发明基于风险地图的核电厂台风风险管理系统的模块框图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

需要说明的是，附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

第一实施例，如图1所示，本实施例公开了一种基于风险地图的核电厂台风风险管理方法，包括以下步骤：

S1：收集整理核电厂地图信息和台风风险信息；

S2：基于核电厂地图信息构建核电厂基础地图；

S3：建立台风风险信息与核电厂基础地图中各地图元素的关联；

S4：基于核电厂基础地图构建各地图元素的数据交互功能，以及与各地图元素关联的台风风险信息的数据交互和可视化展示功能，形成核电厂台风风险地图。

在本实施例中，核电厂地图信息包括核电厂厂址及其周边区域的地形、地貌信息，以及核电厂厂区及其附属区域的SSC信息。在一些实施例中，核电厂地图信息参考核电厂地形图、布置图、各厂房平面图、道路规划图、应急集合点分布图和卫星地图。

其中，核电厂厂址及其周边区域的地形、地貌信息会对作用于核电厂的台风风场产生影响，该信息有助于展示不同地形、地貌对台风风险的影响特点。

核电厂厂区及其附属区域的SSC信息用于展示由于SSC布置对台风局部风场的影响(如狭管效应)和台风作用于各SSC的风险。在此需要说明的是，SSC是指构筑物、系统和部件。

在一些实施例中，核电厂地图信息还包括道路信息，防台标志信息，以及控制区、保护区等电厂区域信息。

其中，道路信息包括核电厂厂区及其附属区域的主干道、次干道和支路，用于展示不同台风影响情况下各道路的风险状态，以识别最优的应急疏散路线。

防台标志信息包括应急指挥中心、应急行动中心和应急集合点，用于标记防台应急场所和实现防台应急的动态管理。

在本实施例中，台风风险信息包括微地形风场信息、SSC台风风险状态信息、以及核电厂防台对应信息。

其中，微地形风场信息和SSC台风风险状态信息用于展示台风作用于核电厂后产生的影响情况，具体参数包括：风速、风速比、风压、风压系数、台风导致的风致飞射物、以及外部水淹等次生灾害信息。具体地，不同初始条件下的微地形风场信息和SSC台风风险状态信息是不同的，初始条件由风场距离地面的高度、来流风速和风向角中的至少两种的组合来决定，每一种组合对应一种初始条件。

核电厂防台对应信息用于反映核电厂对台风风险的抵御能力，包括SSC抗风能力以及各区域防台物资。

台风对核电厂影响产生的风险由微地形风场信息、SSC台风风险状态信息、以及核电厂防台对应信息共同决定，即既考虑台风灾害对核电厂造成的和潜在的破坏作用，又考虑核电厂为缓解台风影响而采取的技术和管理措施。

在另外一些实施例中，可根据风险地图数据需求，开展台风风险识别、风险分析，用于支持核电厂台风风险信息的收集和整理。

在本实施例中，步骤S2：基于核电厂地图信息构建核电厂基础地图，具体包括：

基于核电厂地图信息绘制地图矢量文件，并转换为可交互的矢量图，形成核电厂基础地图。具体地，基于核电厂地图信息采用矢量图工具绘制地图矢量文件，并转换为可交互的.svg格式矢量图。采用公共样式抽离等技术对矢量图文件大小进行优化，基于echarts-map、spring-boot、vue、sqllite技术对矢量图文件进行交互操作及数据存储等功能开发。该基础地图用于承载核电厂与台风风场、台风影响对象、台风风险管理相关的SSC分布、地形和地貌、电厂区域划分、道路等地图信息。

在一些实施例中，采用Adobe Illustrator绘制.ai格式的地图矢量文件，转化为可交互的.svg格式矢量图实现核电厂基础地图开发。

在一些实施例中，可在已有的核电厂电子版厂区地图基础上开发核电厂基础地图，或直接采用已有的成品地图，如.cdr或.dwg格式地图文件。

具体地，该基础地图信息包括：山体、水域等地形信息和草地、林地等地貌信息；核电厂核岛厂房、常规岛厂房、BOP厂房和办公室，以及控制区外的宿舍、会议室、活动室及其他建筑；核电厂主干道、次主干道、支路和其他道路；应急指挥中心、应急行动中心、应急集合点和应急疏散道路等防台应急标志。

在本实施例中，台风风险信息包括微地形风场信息、SSC台风风险状态信息、以及核电厂防台对应信息。相应地，步骤S3：建立台风风险信息与核电厂基础地图中各地图元素的关联，具体包括：

S31：建立微地形风场信息与核电厂基础地图中地形、地貌和建筑元素的关联。具体地，由于核电厂构建筑分布和地形、地貌的影响，不同宏观风场影响情况下核电厂各局部区域的微地形风场会有较大差别，可能造成某些区域风场加速，产生狭管效应。风场信息与核电厂的构筑物布置相关，可采用地图坐标的形式将风场信息与核电厂基础地图中的地形、地貌和建筑元素进行关联。

S32：建立SSC台风风险状态信息与核电厂基础地图中SSC元素的关联。具体地，SSC台风风险状态信息与SSC相关，体现在台风对核电厂不同SSC产生的风压、风压系数不同。可通过SSC编码将SSC台风风险状态信息与基础地图中的SSC元素进行关联。

S32：建立核电厂防台对应信息与核电厂基础地图中SSC元素的关联。具体地，SSC抗风能力以及各区域防台物资信息与SSC相关，体现在不同构筑物防台设计能力不同、存放的防台物资不同。可通过SSC编码将核电厂防台对应信息与核电厂基础地图中的SSC元素进行关联。

在本实施例中，步骤S4：基于核电厂基础地图构建各地图元素的数据交互功能，以及与各地图元素关联的台风风险信息的数据交互和可视化展示功能，形成核电厂台风风险地图，通过可视化、可交互的形式动态展示核电厂在不同台风影响情况下的风险状态，支持核电厂台风风险管理，其具体包括：

S41：将核电厂基础地图中各地图元素的编码及属性数据存储在数据库中，供用户在地图上选择一元素时，通过编码与该元素的属性数据建立连接，实现数据交互；其中，属性数据包括核电厂基础地图中各地图元素的描述、类型、所属区域、经纬度坐标以及与各地图元素关联的台风风险信息。开发核电厂基础地图中各地图元素以及与各地图元素关联的台风风险信息的数据交互，用于支持地图元素和台风风险信息的数据筛选、查询、导入、导出、编辑等功能。

在一些实施例中，还可通过对核电厂基础地图进行区域划分，基于.svg矢量地图，建立各区域的数据库(SQLite)，并将每个区域关联的元素编码及属性数据存储在数据库中，供用户在地图上选择一元素时，通过编码与该元素的属性数据建立连接，实现数据交互。

S42：基于核电厂基础地图采用热力图、分析图表可视化展示与各地图元素关联的台风风险信息，包括微地形风场信息、SSC台风风险状态信息、以及核电厂防台对应信息。

可视化展示功能实现以不同颜色、不同形式图表的方式将台风风险信息以可视化的效果呈现，使用户能够直观、清晰地识别核电厂不同区域、不同SSC、不同类型的台风风险结果。

在一些实施例中，根据风险信息中数据的取值，以不同颜色展示数据结果，并采用点聚合算法栅格化数据，优化可视化地图的显示效果。

第二实施例，如图2所示，本实施例公开了一种基于风险地图的核电厂台风风险管理系统，包括：

信息收集模块，用于收集整理核电厂地图信息和台风风险信息；

基础地图构建模块，用于基于核电厂地图信息构建核电厂基础地图；

数据关联模块，用于建立台风风险信息与核电厂基础地图中各地图元素的关联；

风险地图构建模块，用于基于核电厂基础地图构建各地图元素的数据交互功能，以及与各地图元素关联的台风风险信息的数据交互和可视化展示功能，形成核电厂台风风险地图。

在本实施例中，核电厂地图信息包括核电厂厂址及其周边区域的地形、地貌信息，以及核电厂厂区及其附属区域的SSC信息。在一些实施例中，核电厂地图信息参考核电厂地形图、布置图、各厂房平面图、道路规划图、应急集合点分布图和卫星地图。

其中，核电厂厂址及其周边区域的地形、地貌信息会对作用于核电厂的台风风场产生影响，该信息有助于展示不同地形、地貌对台风风险的影响特点。

核电厂厂区及其附属区域的SSC信息用于展示由于SSC布置对台风局部风场的影响(如狭管效应)和台风作用于各SSC的风险。在此需要说明的是，SSC是指构筑物、系统和部件。

在一些实施例中，核电厂地图信息还包括道路信息，防台标志信息，以及控制区、保护区等电厂区域信息。

其中，道路信息包括核电厂厂区及其附属区域的主干道、次干道和支路，用于展示不同台风影响情况下各道路的风险状态，以识别最优的应急疏散路线。

防台标志信息包括应急指挥中心、应急行动中心和应急集合点，用于标记防台应急场所和实现防台应急的动态管理。

在本实施例中，台风风险信息包括微地形风场信息、SSC台风风险状态信息、以及核电厂防台对应信息。

其中，微地形风场信息和SSC台风风险状态信息用于展示台风作用于核电厂后产生的影响情况，具体参数包括：风速、风速比、风压、风压系数、台风导致的风致飞射物、以及外部水淹等次生灾害信息。具体地，不同初始条件下的微地形风场信息和SSC台风风险状态信息是不同的，初始条件由风场距离地面的高度、来流风速和风向角中的至少两种的组合来决定，每一种组合对应一种初始条件。

核电厂防台对应信息用于反映核电厂对台风风险的抵御能力，包括SSC抗风能力以及各区域防台物资。

台风对核电厂影响产生的风险由微地形风场信息、SSC台风风险状态信息、以及核电厂防台对应信息共同决定，即既考虑台风灾害对核电厂造成的和潜在的破坏作用，又考虑核电厂为缓解台风影响而采取的技术和管理措施。

在另外一些实施例中，可根据风险地图数据需求，开展台风风险识别、风险分析，用于支持核电厂台风风险信息的收集和整理。

在本实施例中，该基础地图构建模块，进一步用于基于核电厂地图信息绘制地图矢量文件，并转换为可交互的矢量图，形成核电厂基础地图。具体地，基于核电厂地图信息采用矢量图工具绘制地图矢量文件，并转换为可交互的.svg格式矢量图。采用公共样式抽离等技术对矢量图文件大小进行优化，基于echarts-map、spring-boot、vue、sqllite技术对矢量图文件进行交互操作及数据存储等功能开发。该基础地图用于承载核电厂与台风风场、台风影响对象、台风风险管理相关的SSC分布、地形和地貌、电厂区域划分、道路等地图信息。

在一些实施例中，采用Adobe Illustrator绘制.ai格式的地图矢量文件，转化为可交互的.svg格式矢量图实现核电厂基础地图开发。

在一些实施例中，可在已有的核电厂电子版厂区地图基础上开发核电厂基础地图，或直接采用已有的成品地图，如.cdr或.dwg格式地图文件。

具体地，该基础地图信息包括：山体、水域等地形信息和草地、林地等地貌信息；核电厂核岛厂房、常规岛厂房、BOP厂房和办公室，以及控制区外的宿舍、会议室、活动室及其他建筑；核电厂主干道、次主干道、支路和其他道路；应急指挥中心、应急行动中心、应急集合点和应急疏散道路等防台应急标志。

在本实施例中，台风风险信息包括微地形风场信息、SSC台风风险状态信息、以及核电厂防台对应信息。相应地，该数据关联模块进一步包括：

第一关联单元，用于建立微地形风场信息与核电厂基础地图中地形、地貌和建筑元素的关联。具体地，由于核电厂构建筑分布和地形、地貌的影响，不同宏观风场影响情况下核电厂各局部区域的微地形风场会有较大差别，可能造成某些区域风场加速，产生狭管效应。风场信息与核电厂的构筑物布置相关，可采用地图坐标的形式将风场信息与核电厂基础地图中的地形、地貌和建筑元素进行关联。

第二关联单元，用于建立SSC台风风险状态信息与核电厂基础地图中SSC元素的关联。具体地，SSC台风风险状态信息与SSC相关，体现在台风对核电厂不同SSC产生的风压、风压系数不同。可通过SSC编码将SSC台风风险状态信息与基础地图中的SSC元素进行关联。

第三关联单元，用于建立核电厂防台对应信息与核电厂基础地图中SSC元素的关联。具体地，SSC抗风能力以及各区域防台物资信息与SSC相关，体现在不同构筑物防台设计能力不同、存放的防台物资不同。可通过SSC编码将核电厂防台对应信息与核电厂基础地图中的SSC元素进行关联。

在本实施例中，该风险地图构建模块包括：

数据交互构建单元，用于将核电厂基础地图中各地图元素的编码及属性数据存储在数据库中，供用户在地图上选择一元素时，通过编码与该元素的属性数据建立连接，实现数据交互；其中，属性数据包括核电厂基础地图中各地图元素的描述、类型、所属区域、经纬度坐标以及与各地图元素关联的台风风险信息。开发核电厂基础地图中各地图元素以及与各地图元素关联的台风风险信息的数据交互，用于支持地图元素和台风风险信息的数据筛选、查询、导入、导出、编辑等功能。

在一些实施例中，还可通过对核电厂基础地图进行区域划分，基于.svg矢量地图，建立各区域的数据库(SQLite)，并将每个区域关联的元素编码及属性数据存储在数据库中，供用户在地图上选择一元素时，通过编码与该元素的属性数据建立连接，实现数据交互。

可视化构建单元，用于基于核电厂基础地图采用热力图、分析图表可视化展示与各地图元素关联的台风风险信息，包括微地形风场信息、SSC台风风险状态信息、以及核电厂防台对应信息。

可视化展示功能实现以不同颜色、不同形式图表的方式将台风风险信息以可视化的效果呈现，使用户能够直观、清晰地识别核电厂不同区域、不同SSC、不同类型的台风风险结果。

在一些实施例中，根据风险信息中数据的取值，以不同颜色展示数据结果，并采用点聚合算法栅格化数据，优化可视化地图的显示效果。

通过实施本发明，具有以下有益效果：

本发明通过收集整理核电厂地图信息和台风风险信息，然后基于核电厂地图信息构建核电厂基础地图，并且建立台风风险信息与核电厂基础地图中各地图元素的关联，最后基于核电厂基础地图构建各地图元素的数据交互功能，以及与各地图元素关联的台风风险信息的数据交互和可视化展示功能，从而形成核电厂台风风险地图，可与核电厂台风监测系统、风险管理平台进行接口，实现基于核电厂实际台风监测结果实时展示核电厂各区域的台风风险状态，以便提供实时的风险见解和决策支持，为核电厂台风风险管理提供直观、便捷、高效的技术工具，为提高核电厂防抗台风风险能力和台风风险管理水平提供有力的技术支持。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。