(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111336018.5 (22)申请日 2021.11.12 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113780690 A (43)申请公布日 2021.12.10 (73)专利权人 南京亚流航空科技有限公司 地址 210000 江苏省南京市雨 花台区大周 路32号D2幢南20 38室 (72)发明人 朱亚路　潘杰云　张坤容　杨磊　 郭颖　 (74)专利代理 机构 南京明杰知识产权代理事务 所(普通合伙) 32464 代理人 张文杰 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/04(2012.01) G06F 30/28(2020.01) G06F 111/08(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 103487365 A,2014.01.01 CN 110046834 A,2019.07.23 CN 104458546 A,2015.0 3.25 CN 1045986 67 A,2015.0 5.06 CN 106501451 A,2017.0 3.15 CN 106250590 A,2016.12.21 CN 111175443 A,2020.0 5.19 CN 10862 9056 A,2018.10.09 CN 10243 6296 A,2012.0 5.02 审查员 张彪 (54)发明名称 一种基于CFD软件技术的环 境风险评估系统 及方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于CFD软件技术的环境 风险评估系统， 所述环境风险评估系统包括环境 数据获得模块、 环境数据模拟模块、 设备影响分 析模块和远程控制模块； 所述环 境数据获得模块 用于获取工厂生产环境中的气体数据和设备工 作时的数据； 所述环境数据模拟模块用于根据气 体在空气中的扩散状态和流向状态的变化， 通过 CFD软件技术对气体状态进行模拟； 所述设备影 响分析模块用于根据所获取的气体数据对未来 时间点的气体数据进行预测， 根据所预测的气体 数据， 分析气体数据对设备的影响并进行评估； 所述远程控制模块用于监测气体的数据状态， 并 及时预警； 相比于现有技术， 本发明提高了对设 备影响的精准性， 不会随意导致设备的停止运 行， 保证了生产效率。 权利要求书3页 说明书8页 附图1页 CN 113780690 B 2022.02.15 CN 113780690 B 1.一种基于CFD软件技术的环境风险评估系统， 其特征在于： 所述环境风险评估系统包 括环境数据获得模块、 环境数据模拟模块、 设备影响分析模块和远程控制模块； 所述环境数据获得模块用于获取工厂生产环境中的气体数据和设备工作时的数据； 所述环境数据模拟模块用于根据气体在空气中的扩散状态和流向状态的变化， 通过 CFD软件技 术对气体 状态进行模拟； 所述设备影响分析模块用于根据所获取的气体数据对未来时间点的气体数据进行预 测， 根据所 预测的气体数据， 分析气体数据对设备的影响并进行评估； 所述远程控制模块用于监测气体的数据状态， 并及时预警； 所述远程控制模块与环境数据获得模块、 环境数据模拟模块、 设备影响分析模块相连 接； 所述设备影响分析模块包括吹风流向获取单元、 气体流向预测单元、 影响概率评估单 元和设备迁移单 元； 所述吹风流向获取单元用于在风扇的工作状态下分析空气中气体的流向方向， 并将气 体流向方向输送至气体流向预测单 元； 所述气体流向预测单元用于对气体在空气中的流向方向进行预测， 并将预测结果输送 至影响概 率评估单 元； 所述影响概率评估单元用于根据气体在空气中的状态， 分析气体对工厂内设备的影响 进行评估； 所述设备迁移单 元用于根据气体对设备的影响， 将设备进行迁移； 所述气体流向预测单元的输出端与气体流向预测单元的输入端相连接， 所述气体流向 预测单元的输出端与影响概率评估单元的输入端相连接； 所述影响概率评估单元的输出端 与设备迁移单 元的输入端相连接； 所述环境数据模拟模块包括第一气体模拟单 元和第二气体模拟单 元； 所述第一气体模拟单元用于根据CFD软件技术对气体在空气中的流向进行模拟， 并将 模拟结果输送至远程控制模块； 所述第二气体模拟单元用于根据CFD软件技术对气体在空气中横向与纵向时的扩散状 态进行模拟； 所述第一气体模拟单 元的输出端与第二气体模拟单 元的输入端相连接 。 2.根据权利要求1所述的一种基于CFD软件技术的环境风险评估系统， 其特征在于： 所 述环境数据获得模块包括生产 环境数据获取单元、 传感器数据提取单元和二 维模型建立单 元； 所述生产环境数据获取单元用于获取工厂内指定区域中风扇和设备工作时的位置信 息， 并将信息 输送至二维模型建立单 元； 所述传感器数据提取单元用于获取在工厂内指定区域中所安装的气体传感器和气体 浓度传感器的信息， 得到气体信息和气体传播时浓度信息； 所述二维模型建立单 元用于根据风扇、 设备位置和气体流向建立 二维模型； 所述二维模型建立单元的输出端与生产环境数据获取单元和传感器数据提取单元的 输入端相连接 。 3.根据权利要求1所述的一种基于CFD软件技术的环境风险评估系统， 其特征在于： 所权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 113780690 B 2述远程控制模块包括数据接收单 元、 数据比较单 元、 可视化展示单 元和报警单 元； 所述数据接收单元用于接收气体的流向和扩散数据， 并将数据输送至数据比较单元 中； 所述数据比较单元用于将气体在风扇吹风作用下对设备的影响概率与气体对设备的 预设标准影响概 率相比较， 得到比较结果； 所述可视化展示单 元用于将气体的流向和扩散程度进行 可视化； 所述报警单 元用于接收到对比结果大于预设值时进行报警； 所述可视化展示单元的输出端与 数据比较单元、 数据接收单元和报 警单元的输入端相 连接。 4.一种基于CFD软件技术的环境风险评估方法， 其特征在于： 所述评估方法包括如下步 骤： S1： 获取工厂中指定区域内风扇的状态、 位置信息与指定区域内设备的位置信息； S2： 使用气体传感器和气体浓度传感器获取指定区域内气体数据和气体浓度数据； S3： 根据步骤S1中的风扇位置和设备位置以及步骤S2中的气体数据建立 二维模型； S4： 使用CFD软件技术分别对工厂内生产环境下的气体流动进行模拟以及对工厂内生 产环境下气体扩散程度进行模拟； S5： 分析在风扇工作状态下， 对气体未来时间段的运动状态数据进行 预测； S6： 分析气体对生产环境中设备的影响进行评估， 得到设备受气体 影响的概 率； 在步骤S3 ‑S5中， 获得在二维模型中风扇的位置为W， 通过CFD软件技术获取气体流动时 的模拟状态并将气体流动时的变化通过函数 曲线表示， 具体为 ； 获得风 扇当前的功 率P， 若检测到功率P>PR,则通过CFD软件技术获取风扇向气体作用时的方向， 根 据风扇向气体作用时的方向建立方向直线， 将该方向直线进行延长， 直到方向直线上任意 一点与函数曲线上 的点相交， 将该方向直线与函数曲线中相交的点建立直线延长线， 获取 直线延长线上 的任意一点， 根据延长线上 的任意一点建立直角坐标系， 得到直线延长线与 横轴形成的夹角 β； 根据公式： ； 其中， ML是指风扇与直线延长线上任意一点之间的距离， MK是指直线延长线上任意一 点与风扇所在位置的垂直距离， Y是指气体在不同时间点流动时的纵坐标， x是指气体自不 同时间点 流动时的横坐标， 是指曲线的系数， PR是指预设功率 值； 则所预测的未来时间点气体流动模拟状态为根据直线延长线与横轴形成的夹角β度， 进而得到函数曲线中下一个时间点的位置 。 5.根据权利要求4所述的一种基于CFD软件技术的环境风险评估方法， 其特征在于： 在 步骤S6中， 建立二维模型， 获取设备的位置信息并记为H， 通过气体浓度传感器获得气体的 浓度高于预设浓度值时， 得到气 体在每隔相同时间点向外扩散的幅度为r， 若通过气体传感 器检测到气体为有 害气体时， 分析气体对设备的影响并进行评估； 获取设备在二维模型中形成的面积并记作为S， 若检测到气体扩散并影响了设备所在 面积的一半， 则气体对设备的影响概率值高于预设概率值， 需要在时间T内迁移设备远离气权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 113780690 B 3