(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 111125929 A(43)申请公布日 2020.05.08
(21)申请号 201911407409.4(22)申请日 2019.12.31
(71)申请人 中国船舶重工集团公司第七一九研
究所
地址 4300 湖北省武汉市武昌区中山路
450号(72)发明人 郭一丁 郭健 凡 谭美
朱成华 吴述庆 郭翔 张进才 陈艳霞 陈强 (74)专利代理机构 武汉智权专利代理事务所
(特殊普通合伙) 42225
代理人 陈文净(51)Int.Cl.
G06F 30/20(2020.01)G06T 17/00(2006.01)
权利要求书2页 说明书4页 附图1页
G06Q 10/06(2012.01)
CN 111125929 A(54)发明名称
实物保护系统的有效性评价方法及系统(57)摘要
本发明涉及核材料实物保护技术领域，具体涉及实物保护系统的有效性评价方法及系统，该方法包括以下步骤：建立模拟的实物保护系统，
在空间模拟的实物保护系统包括空间结构模型、
结构模型的节点上设定的防御措施和在空间结构模型外设定的防御因子。在模拟的实物保护系统中加载入侵因子，计算入侵因子到达实物的最短时间及入侵因子触发报警信号的时间。根据报警信号触发防御因子行动，分析防御因子到达实物的最短时间。判断入侵因子触发报警后到达实物的最短时间是否大于防御因子到达实物的时间，确定则该实物保护系统是否有效。能够解决现有技术中对实物保护系统的依靠人的经验、与相关规范对比或模拟测试来判断，主观性强的问题。
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权 利 要 求 书
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1.一种实物保护系统的有效性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：建立模拟的实物保护系统，所述模拟的实物保护系统包括空间结构模型、在空间结构模型的节点上设定的防御措施和在空间结构模型外设定的防御因子；
S2：在模拟的实物保护系统中加载入侵因子，计算入侵因子到达实物的最短时间及入侵因子触发报警信号的时间；
S3：根据报警信号触发防御因子行动，分析防御因子到达实物的最短时间；S4：判断入侵因子触发报警后到达实物的最短时间是否大于防御因子到达实物的时间，若是，则该实物保护系统有效，若否，则该实物保护系统无效。
2.如权利要求1所述的实物保护系统的有效性评价方法，其特征在于，所述S1步骤具体包括：
根据实物保护系统搭建空间结构模型，根据实物保护系统的保护措施，构建防御措施数据库；
在空间结构模型内防御节点上添加防御措施，在空间结构模型外设定防御因子，建立模拟虚拟的实物保护系统。
3.如权利要求1所述的实物保护系统的有效性评价方法，其特征在于，所述的计算入侵因子到达实物的最短时间，具体包括：
采用遍历算法分析从空间结构模型的所有入口到达实物的所有路径；计算入侵因子经过所有路径并突破所有防御措施的时间，比较所有路径的时间，得到入侵因子到达实物的最短时间。
4.如权利要求3所述的实物保护系统的有效性评价方法，其特征在于，所述的计算入侵因子经过所有路径并突破所有防御措施的时间，具体包括：
分析入侵因子突破各条路径上的各个防御措施的突防能力；根据突防能力计算入侵因子经过每一路径的时间。
5.如权利要求4所述的实物保护系统的有效性评价方法，其特征在于，所述的突防能力根据入侵因子的人员数量、携带装备和专业技术能力通过实验数据建立的数据库中获得。
6.如权利要求1所述的实物保护系统的有效性评价方法，其特征在于，所述触发报警信号的时间根据入侵因子突破路径上的防御措施时首次超过防御措施的设定的报警时间确定。
7.如权利要求1所述的实物保护系统的有效性评价方法，其特征在于，所述的分析防御因子到达实物的最短时间，具体包括：
分析防御因子到达实物的最优路径，根据预设的防御因子通过最优路径上各个防御措施的时间，计算防御因子经过最优路径所用的总时间。
8.一种实施如权利要求1所述的有效性评价方法的有效性评价系统，其特征在于，模拟实物保护系统模块，其用于建立模拟的实物保护系统，所述模拟的实物保护系统包括空间结构模型、在空间结构模型的节点上设定的防御措施和在空间结构模型外设定的防御因子；
入侵因子加载分析模块，其在模拟的实物保护系统中加载入侵因子，计算入侵因子到达实物的最短时间及入侵因子触发报警信号的时间；
防御因子分析模块，其用于根据报警信号触发防御因子，分析防御因子到达实物的最
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权 利 要 求 书
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短时间；
判断评估模块，其用于判断入侵因子触发报警后到达实物的最短时间是否大于防御因子从驻地到达实物的时间，若是，则该实物保护系统有效，若否，则该实物保护系统无效。
9.如权利要求8所述的实物保护系统的有效性评价系统，其特征在于，所述入侵因子加载分析模块包括入侵因子评价子模块，其用于通过数据库提供入侵因子的突防能力数据，所述数据库根据入侵因子的人员数量、携带装备和专业技术能力通过实验数据建立。
10.如权利要求8所述的实物保护系统的有效性评价系统，其特征在于：所述入侵因子加载分析模块还包括入报警子模块，其用于分析入侵因子突破路径上的各个防御措施是否超过防御措施的设定的报警时间。
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说 明 书
实物保护系统的有效性评价方法及系统
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技术领域
[0001]本发明涉及核材料实物保护技术领域，具体涉及实物保护系统的有效性评价方法及系统。
背景技术
[0002]实物保护系统是指利用实体屏障、探测延迟技术及人员的响应能力，阻止盗窃、抢劫或非法转移核材料以及破坏核设施行为的安全防范系统。[0003]核材料具有放射性，一旦出现丢失、被盗、非法使用或蓄意破坏，都将影响环境和人类的安全。因此，为了保证核材料与核设施的安全需要设置实物保护系统，通过各种防御措施和设备实现对入侵因子的有效探测、延迟和响应。[0004]实物保护有效性评价，就是对实物保护系统的有效性进行评估。现有的评价方法采用的是定性评价的方法，该方法主要依靠人的经验、与相关规范对比或模拟测试来判断，定量评价则是将实物保护系统的要素采取量化的手段，采用概率分析的方法进行风险评估。该方法会掺杂着一些人为因素，也不利于发现实物保护系统的薄弱环节，以便加以改进。
发明内容
[0005]针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种实物保护系统的有效性评价方法及系统，能够解决现有技术中依靠人的经验、与相关规范对比或模拟测试来判断受主观因素的影响，以及采用概率分析的方法进行风险评估，评估过程复杂结果不直观的问题。
[0006]为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：[0007]一种实物保护系统的有效性评价方法，包括以下步骤：[0008]S1：建立模拟的实物保护系统，所述模拟的实物保护系统包括空间结构模型、在空间结构模型的节点上设定的防御措施和在空间结构模型外设定的防御因子；[0009]S2：在模拟的实物保护系统中加载入侵因子，计算入侵因子到达实物的最短时间及入侵因子触发报警信号的时间；[0010]S3：根据报警信号触发防御因子行动，分析防御因子到达实物的最短时间；[0011]S4：判断入侵因子触发报警后到达实物的最短时间是否大于防御因子到达实物的时间，若是，则该实物保护系统有效，若否，则该实物保护系统无效。[0012]在上述技术方案的基础上，所述S1步骤具体包括：[0013]根据实物保护系统搭建空间结构模型，根据实物保护系统的保护措施，构建防御措施数据库；
[0014]在空间结构模型内防御节点上添加防御措施，在空间结构模型外设定防御因子，建立模拟虚拟的实物保护系统。[0015]在上述技术方案的基础上，所述的计算入侵因子到达实物的最短时间，具体包括：
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采用遍历算法分析从空间结构模型的所有入口到达实物的所有路径；
[0017]计算入侵因子经过所有路径并突破所有防御措施的时间，比较所有路径的时间，得到入侵因子到达实物的最短时间。[0018]在上述技术方案的基础上，所述的计算入侵因子经过所有路径并突破所有防御措施的时间，具体包括：
[0019]分析入侵因子突破各条路径上的各个防御措施的突防能力；[0020]根据突防能力计算入侵因子经过每一路径的时间。[0021]在上述技术方案的基础上，所述的突防能力根据入侵因子的人员数量、携带装备和专业技术能力通过实验数据建立的数据库中获得。[0022]在上述技术方案的基础上，所述触发报警信号的时间根据入侵因子突破路径上的防御措施时首次超过防御措施的设定的报警时间确定。[0023]在上述技术方案的基础上，所述的分析防御因子到达实物的最短时间，具体包括：[0024]分析防御因子到达实物的最优路径，根据预设的防御因子通过最优路径上各个防御措施的时间，计算防御因子经过最优路径所用的总时间。
[0025]本发明还提供一种有实物保护系统的有效性评价系统，其包括：模拟实物保护系统模块，其用于建立模拟的实物保护系统，所述模拟的实物保护系统包括空间结构模型、在空间结构模型的节点上设定的防御措施和在空间结构模型外设定的防御因子；[0026]入侵因子加载分析模块，其在模拟的实物保护系统中加载入侵因子，计算入侵因子到达实物的最短时间及入侵因子触发报警信号的时间；[0027]防御因子分析模块，其用于根据报警信号触发防御因子，分析防御因子到达实物的最短时间；[0028]判断评估模块，其用于判断入侵因子触发报警后到达实物的最短时间是否大于防御因子从驻地到达实物的时间，若是，则该实物保护系统有效，若否，则该实物保护系统无效。
[0029]在上述技术方案的基础上，所述入侵因子加载分析模块包括入侵因子评价子模块，其用于通过数据库提供入侵因子的突防能力数据，所述数据库根据入侵因子的人员数量、携带装备和专业技术能力通过实验数据建立。[0030]在上述技术方案的基础上，所述入侵因子加载分析模块还包括入报警子模块，其用于分析入侵因子突破路径上的各个防御措施是否超过防御措施的设定的报警时间。[0031]与现有技术相比，本发明的优点在于：采用该实物保护系统的有效性评价方法及系统时，首先建立模拟的实物保护系统，模拟的实物保护系统包括空间结构模型、在空间结构模型的节点上设定的防御措施和在空间结构模型外设定的防御因子；再在模拟的实物保护系统中加载入侵因子，计算入侵因子到达实物的最短时间及入侵因子触发报警信号的时间；然后根据报警信号触发防御因子，分析防御因子到达实物的最短时间；最后判断入侵因子触发报警后到达实物的最短时间是否大于防御因子到达实物的时间，若是，则该实物保护系统有效，若否，则该实物保护系统无效。该方法可直观的反映出实物保护系统的薄弱环节，去除主观因素，可及时发现问题，然后对问题改善设计，降低事故发生的可能性。避免了现有技术中依靠人的经验、与相关规范对比或模拟测试来判断主观因素的影响，以及采用概率分析的方法进行风险评估，评估过程复杂结果不直观的问题。
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附图说明
[0032]图1为本发明实施例中实物保护系统的有效性评价方法的流程图。
具体实施方式
[0033]以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
[0034]图1为本发明实施例中实物保护系统的有效性评价方法的流程图。如图1所示：本发明提供一种实物保护系统的有效性评价方法，包括以下步骤：[0035]S1：建立模拟的实物保护系统，模拟的实物保护系统包括空间结构模型、在空间结构模型的节点上设定的防御措施和在空间结构模型外设定的防御因子。[0036]优选地，S1步骤具体包括：
[0037]根据实物保护系统搭建空间结构模型，根据实物保护系统的保护措施，构建防御措施数据库；在空间结构模型内防御节点上添加防御措施，在空间结构模型外设定防御因子，建立模拟虚拟的实物保护系统。[0038]在本实施例中，常见防御措施，如墙壁、安保人员、门禁、摄像等按物防、人防和技防分类，并对应存储防御措施的时间函数或设定时间，数据库有添加、删减和修改的功能，保证使用时可以添加新的防御措施或者针对已有措施修改其时间函数。用直线表示实际的通道、楼梯等路径，在路径上可以添加节点，节点上用于添加该处的防御措施。从数据库中选取防御措施添加到空间结构模型上，可选择是否修改时间函数或设定时间，或者自定义防御措施设定时间并保存到数据库；将选取的防御措施添加到节点上。[0039]S2：在模拟的实物保护系统中加载入侵因子，计算入侵因子到达实物的最短时间及入侵因子触发报警信号的时间。[0040]优选地，计算入侵因子到达实物的最短时间，具体包括：
[0041]采用遍历算法分析从空间结构模型的所有入口到达实物的所有路径；计算入侵因子经过所有路径并突破所有防御措施的时间，比较所有路径的时间，得到入侵因子到达实物的最短时间。[0042]优选地，计算入侵因子经过所有路径并突破所有防御措施的时间，具体包括：分析入侵因子突破各条路径上的各个防御措施的突防能力；根据突防能力计算入侵因子经过每一路径的时间。[0043]优选地，突防能力根据入侵因子的人员数量、携带装备和专业技术能力通过实验数据建立的数据库中获得。[0044]具体地，可以通过大量的试验拟合出入侵因子突防能力的突防时间函数。该突防函数为关于入侵因子相关参数的函数，如人员数量、携带装备、专业技术能力等相关参数。[0045]在本实施例中，建立数据库时，入侵因子突破单一防御措施的突防时间函数为递减函数且满足以下，将或内部人员等入侵因子对物防、人防和技防等各种防御措施的突破能力设为x，以顶尖专业技术团队携带专业工具破解防御措施能力为标准，归一化在[0,1]之间，即完全无突破能力时，x为0，其对应的为对应的突破时间对应的为最长时间；顶尖专业技术团队携带专业工具的破解能力为1，其对应的时间的最短时间。[0046]优选地，触发报警信号的时间根据入侵因子突破路径上的防御措施时首次超过防御措施的设定的报警时间确定。
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具体地，设定各个防御措施的触发报警时间，当入侵因子突破防御措施时，超过对
应设定的触发报警时间，机会触发报警信号。[0048]S3：根据报警信号触发防御因子行动，分析防御因子到达实物的最短时间。[0049]优选地，分析防御因子到达实物的最短时间，具体包括：[0050]分析防御因子到达实物的最优路径，根据预设的防御因子通过最优路径上各个防御措施的时间，计算防御因子经过最优路径所用的总时间。[0051]S4：判断入侵因子触发报警后到达实物的最短时间是否大于防御因子到达实物的时间，若是，则该实物保护系统有效，若否，则该实物保护系统无效。[0052]另外，当判定实物保护系统无效时，可以在模拟的实物保护系统中添加防御措施，直至达到实物保护系统的要求，并以此提出修改建议。
[0053]本发明还提供一种实物保护系统的有效性评价系统，其包括：模拟实物保护系统模块，其用于建立模拟的实物保护系统，模拟的实物保护系统包括空间结构模型、在空间结构模型的节点上设定的防御措施和在空间结构模型外设定的防御因子；[0054]入侵因子加载分析模块，其在模拟的实物保护系统中加载入侵因子，计算入侵因子到达实物的最短时间及入侵因子触发报警信号的时间；[0055]防御因子分析模块，其用于根据报警信号触发防御因子，分析防御因子到达实物的最短时间；[0056]判断评估模块，其用于判断入侵因子触发报警后到达实物的最短时间是否大于防御因子从驻地到达实物的时间，若是，则该实物保护系统有效，若否，则该实物保护系统无效。
[0057]优选地，入侵因子加载分析模块包括入侵因子评价子模块，其用于通过数据库提供入侵因子的突防能力数据，数据库根据入侵因子的人员数量、携带装备和专业技术能力通过实验数据建立。[0058]优选地，入侵因子加载分析模块还包括入报警子模块，其用于分析入侵因子突破路径上的各个防御措施是否超过防御措施的设定的报警时间。[0059]综上所述：采用该实物保护系统的有效性评价方法及系统时，首先建立模拟的实物保护系统，模拟的实物保护系统包括空间结构模型、在空间结构模型的节点上设定的防御措施和在空间结构模型外设定的防御因子；再在模拟的实物保护系统中加载入侵因子，计算入侵因子到达实物的最短时间及入侵因子触发报警信号的时间；然后根据报警信号触发防御因子，分析防御因子到达实物的最短时间；最后判断入侵因子触发报警后到达实物的最短时间是否大于防御因子到达实物的时间，若是，则该实物保护系统有效，若否，则该实物保护系统无效。该方法可直观的反映出实物保护系统的薄弱环节，去除主观因素，可及时发现问题，然后对问题改善设计，降低事故发生的可能性。避免了现有技术中依靠人的经验、与相关规范对比或模拟测试来判断主观因素的影响，以及采用概率分析的方法进行风险评估，评估过程复杂结果不直观的问题。
[0060]本发明不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本发明相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。
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