化工园区产业规模的扩大往往伴随着危险隐患的增多,风险因素的复杂性和不确定性也随之增加。传统风险监管手段存在覆盖面窄、信息滞后、主观因素大等诸多不足之处。一体化应急管理平台体系建设是强化园区日常监管和应急处置的重要手段,在实现对园区环境全面监控覆盖的同时,现场采集的海量实时监测数据也为深入挖掘风险态势信息提供了底层支持。化工园区风险监管的趋势是从事后被动处置向事前主动预防转变,以提高对动态风险的管控水平。因此,如何高效地利用现场实时监测信息以全面感知风险态势显得格外关键。本文从化工园区系统态势的角度出发,引入表征系统紊乱无序程度的熵理论,以实现区域性风险态势预测预警为目标,并从以下四个方面展开研究:(1)风险熵变演化机理分析。在事故层次致因理论的基础上构建了化工园区立体风险层次网络模型,阐述了化工园区系统状态跃迁的风险特征。引入熵理论对风险从有序到无序状态进行分析,论述突发事故内在熵变动力,构造风险熵尖点突变模型来分析系统状态跃迁崩溃的内在机理和条件。(2)化工园区风险熵表征模型构建。提出化工园区风险态势感知层次结构模型,以底层监测数据为基础,依据风险监测数据的波动特性构建参数风险熵模型,用以表征监测参数在区域范围内的整体波动态势。构造投影寻踪目标函数求解最佳投影方向,建立客观反映多维熵值特性的系统风险熵模型,感知园区整体风险态势变化。(3)风险态势预测预警方法研究。对参数风险熵值时间序列进行异常监测,通过支持向量回归算法来对系统风险熵值时间序列进行预测。提出“支持向量回归—最小二乘拟合”来构造化工园区系统风险熵函数,研究了一套系统风险状态突变的研判算法,感知系统状态的崩溃跃迁过程,总结了参数级预警和系统级预警等两种风险熵预警机制。并构建了化工园区风险监测参数采集小型试验平台。(4)应急信息监测平台开发。采用基于MVC架构体系的J2EE应用技术,构建主流的SSH2框架并运用Java Web技术开发B/S架构的系统平台。平台主要包括应急保障和监测预警两个子系统,通过SQL Server数据库,将主平台与现场端C/S架构的监测程序实现数据对接。