为降低事故数、事故伤亡人数和增强控制事故危害等级能力,用统计分析法,从时间、地区、生产阶段、事故类型、事故原因等要素,综合分析2000—2023年发生的41起化工重特大安全生产事故。结果表明:事故数量在2007—2019年呈现波动上升趋势,每年7、8月是事故高发期;华东地区的重特大化工事故数占全国的52.2%,其中,山东省共12起事故,占总数的57.1%。企业正式生产阶段所发生的事故比例最高,占总数的53.6%,主要事故类型为容器爆炸事故。事故存在多米诺效应,特大多米诺事故和重大多米诺事故分别占全事故的14.63%和39.02%,重特大事故中存在多米诺效应的事故均多于不存在多米诺效应的事故,共占比53.65%,其中,特大多米诺的事故伤亡量占全事故伤亡量的40.1%。事故统计中最多的原因是违规生产,占总数的49.3%,所造成的事故存在多米诺效应的事故有66.6%。针对上事故分析反应问题,从企业、设备和员工3个角度提出以健全管理体系为主的建议措施。
在统筹高质量发展和高水平安全战略视角下,为实现新质生产力安全发展一体化,开展新质生产力安全发展的内涵、基本特征及能力研究。首先,根据新质生产力安全发展三角形模型,结合具体案例阐释新质生产力安全发展的内涵;其次,采用系统工程的方法,构建新质生产力安全发展三维结构模型,分析新质生产力安全发展的基本特征;最后,提出新质生产力安全发展的能力建设内容。结果表明: 新质生产力安全发展应聚焦科技安全、信息数据安全和新型安全领域风险管理,具有基础性、全局性、动态性、复杂性和广泛性5个基本特征,其中,基础性体现在时间维,全局性、动态性、复杂性体现在逻辑维,广泛性体现在知识维。与三维结构模型对应,推进新质生产力安全发展应提高战略能力、领导能力、协同能力、风险管理能力、理论创新能力。
为促进灾害事故跨域协同治理共同体快速生成,运用模糊集定性比较分析法(fsQCA),从诱因、机制、保障3个维度,筛选价值共识、威胁认知、行政动员、协同联动机制、利益均衡机制、法制保障、数智技术等7个条件变量,分析14个案例,以探究跨域协同治理共同体生成的核心影响因素及复杂因果关系。通过组态分析得出跨域协同治理共同体生成的3种模式,即党政引领型、价值导向型、危机激发型,3种模式在案例库中均匹配到典型案例。研究结果表明:协同联动机制是生成灾害事故跨域协同治理共同体的必要条件,其他6个条件变量都不能单独作为生成灾害事故跨域协同治理共同体的必要条件;优化协同联动机制能够有效推动灾害事故跨域协同治理共同体生成。
为阐明本质安全、行为安全、过程安全与功能安全的本质特征与区别联系,促进高质量发展和高水平安全良性互动,运用文献综述法与比较分析法,基于安全管理范式转换视角探析四者的基本内涵与演进历程、相互关系、现实挑战与发展路径。结果表明: 本质安全象征着安全的理想化存在形式,行为安全是涉及安全科学与行为科学等学科理论与方法的一门交叉性学问,过程安全在全生命周期内运用系统性方法保护人类、机械设备与环境,功能安全旨在避免由系统功能性故障导致的不可接受的风险;四者以本质安全为引领,涉及从理念到实践的有序发展。内在构成统一,均涵盖人、机、环、管要素。现行的代表性规范所涉及的行业领域广泛且核心在于事故预防;未来应充分发挥四者的安全治理合力,运用人工智能技术赋能安全生产新引擎,推动四者在因地制宜的具体实践中持续完善。
为实现事故风险的精准治理目标,采用基于行动者网络理论的过程追踪法与案例比较分析相结合的研究方法,开展事故风险治理历程中的弱预防性生成机制研究。首先,明晰分析事故风险演化历程的技术性环境,即前置性语境、结构性场景、发展性情境,以及基于透镜模型与时间-空间-结构维度的分析逻辑,为事故风险生产过程的完整性分析提供研究基础;其次,基于不同类型的行动者与风险互动过程追踪的案例对比分析,完整性呈现核心行动者房主和暴雨在事故/灾害风险治理与事故/灾害生成过程中的角色变化图景;最后,总结基于不同类型的行动者与风险互动过程追踪的案例对比分析与反思,提出事故风险治理历程中的弱预防性的本质与生成机制。结果表明:人类行动者与非人行动者之间的混合性互动能够持续激活系统中新行动者、新交叉性与新脆弱性的突生及互构进程,进而造成事故风险生产环境与风险结构的非稳态演化,从而导致事故风险治理历程中的弱预防性干预失灵与反复生成。
为精准判识包含大量噪声数据的滑坡变形特征及诱发因素,提出一种基于保序回归的位移监测数据降噪处理方法,构建考虑时间滞后效应下不同分区变形与多级水文气象条件的关联规则。以重庆市奉节县渣口石滑坡为例,对比分析保序回归处理前后的位移监测数据,初步探讨不同位置的滑坡变形特征,计算各监测点位移相对降雨量与库水位高程的滞后时间,挖掘不同分区的滑坡变形与水文气象因子关联规则,明确该滑坡的长期变形特征及其诱发因素。结果表明:保序回归算法能够有效剔除非物理噪声、保留本征信号,显著提升数据质量;渣口石滑坡变形呈现显著空间异质性,前缘受库水下降与降雨共同控制变形最大,后缘受地形增强的降雨补给影响次之;库水位骤降(>0.5 m/d)与强降雨(>30 mm/d)协同作用,产生指向坡外的渗透力并削弱基质吸力,是该滑坡失稳的主要触发机制。
为提升施工场景中安全隐患的自动识别和安全管理水平,构建一个集成多模态大模型的施工安全隐患识别模型,进而构成其核心组件——多模态安全隐患识别模型LLaVA-CS(用于施工场景(Construction Site,CS)下的多模态视觉-文本大语言模型(LLaVA));该系统将图像(施工现场照片)与安全操作规程(工人行为描述)相结合,利用多模态学习和深度学习技术,实时监控和分析施工现场;为支持系统的有效运行,构建一个涵盖不同光照、遮挡和多人场景等复杂条件的多模态数据集,弥补现有公开数据集的空白。结果表明:通过对LLaVA-1.5模型进行提示调优,LLaVA-CS模型能有效融合视觉与文本信息,提升安全隐患识别的精度和可解释性。集成该模型的施工安全隐患识别方法在多个实际施工项目中识别准确率达到0.722 2,能够实时生成详细的解释文本,帮助管理人员快速理解安全隐患的具体情境,增强安全管理的决策支持。将多模态大模型应用于施工安全管理系统,有助于提供实时、可解释的安全监控解决方案。
为系统梳理国内外民用航空领域内安全韧性的研究发展现状,深化安全韧性在民航领域的研究,首先查阅近年来航空运输系统相关政策文件、标准与研究文献,探究航空安全韧性的概念;然后重点探讨民航机场、空管、飞行运行等领域安全韧性的研究和应用状况;最后分析存在的问题并提出相应建议及展望。结果表明:民航安全管理已形成较为完善的体系,安全韧性覆盖了安全管理事前、事中和事后的各个阶段,但仍不能满足与现有安全管理体系完美衔接与融合的需求;当前研究更多聚焦于机场和航线网络韧性,在飞行运行层面,更多针对飞行运行实际,通过采取相应措施来提高安全韧性;对航空韧性评估的基础研究相对缺乏,对航空人员作业层面的韧性研究还远远不够;未来应围绕人员作业韧性展开相应研究,丰富韧性评估的基础研究,进一步深化研究并形成相对稳定的学科体系,关注安全韧性与安全管理体系的衔接方式,并从安全角度评估个人作业韧性。
瓦斯爆炸灾害是煤矿重特大事故中占比最高、致灾最严重的灾害,为了阐述瓦斯爆炸风险评估的研究进展,首先识别瓦斯爆炸的风险因素,然后剖析现有风险评估方法存在的不足,整理相关文献得出以下结论:煤矿瓦斯爆炸风险源识别方法及其评估方法存在主观性较强的问题,且风险因素还存在瓦斯来源与变化的不确定性、点火源的未知、通风与控风的不确定性,而应用基于数学理论的客观赋权方法与评估方法,能提高赋权及评估结果的准确性,但计算复杂性限制其广泛应用;虽然计算机模型可使评估煤矿瓦斯爆炸风险结果更加精确,但需要解决数据收集与深度学习的扩展融合问题;未来煤矿瓦斯爆炸风险评估可向多源数据融合技术方向发展,深度挖掘前兆预警信息,建立信息深度感知、数据挖掘的灾害信息智能化模型,以便动态评估煤矿瓦斯爆炸风险。
为探究化工园区危险化学品事故应急救援复杂场景中的人因失误,提高应急救援行动中的人因可靠性,提出一种定量评估化工园区危险化学品事故应急救援人因可靠性的综合分析方法。首先,基于与危险化学品事故应急救援相关的法律、法规和标准,梳理提炼出20项化工园区应急行为;然后,引入认知可靠性与失误分析方法(CREAM)确定应急行为的人因失误概率,结合层次分析法(AHP)和熵权法量化应急行为的失误严重度;最后,从可能性和严重度2个维度探究化工园区应急行为中的薄弱环节,探讨化工园区应急救援能力的提升策略,并以N化工园区为例验证该方法的实际应用效果。结果表明:20项应急行为被划分为3个聚类,识别出该园区存在风险研判、消防灭火、企业初期处置和遇险人员救护这4项亟需优先改进的应急行为;针对这些应急行为,N化工园区应将重点放在优化事故信息传递机制、提升决策指挥效能和强化快速响应与灾害辨别能力的建设上,为提高其应急救援能力提供对策建议。
针对飞机操纵系统故障引发的飞行安全风险问题,提出一种基于改进风险优先数(IRPN)的故障风险评估复合框架。该框架综合考虑故障概率、严重程度、检测度和风险阻尼4个关键风险因素。首先,利用失效模式影响与分析(FMECA)和故障树分析(FTA)方法双向推导系统的故障模式;其次考虑人和环境因素,使用贝叶斯网络(BN)法构建混合概率模型以计算故障概率;再次将故障严重程度划分为3个评价特征参数,并通过层次分析法(AHP)与模糊综合评价法对故障严重程度进行综合评估,然后借助飞行员快速参考手册、飞机机型设计手册等,通过准则-推理法制定可检测度的评分准则,较为科学地评估故障模式的所属可检测等级;最后引入功能共振分析法(FRAM)设置风险阻尼系数来表征故障风险演化时的风险传播情况,并以飞机襟缝翼作动系统卡阻故障模式案例进行计算验证。研究结果表明:该故障模式的IRPN评估结果为158,与实际运行情况完全吻合。通过故障模式的范例模拟和不安全事件真实验证,证实了IRPN复合风险评估框架计算得到的故障综合风险指数的有效性和准确性。
为有效预防施工安全事故,基于复杂网络拓扑特征,揭示五方责任主体安全责任的非线性耦合作用机制,基于事故案例,构建五方责任主体的安全责任网络模型。首先,分析相关法规标准及文献,提取出各方责任主体的安全责任清单,构建责任矩阵;然后,利用Neo4j软件绘制五方责任主体对建设工程安全影响网络图;最后,利用拓扑指标从多个维度探讨五方责任主体之间的相互影响关系。结果表明:建设单位在工程安全中起着核心主导作用,对施工单位的影响尤为显著;施工单位的影响主要集中在组织内部,其责任落实容易受其他主体影响;勘察设计单位主要通过建设单位对其他主体产生间接影响;监理单位通过监督和反馈机制在系统中发挥平衡与调节功能。建设单位关键决策节点与施工单位被动响应因素的识别,为实施主体差异化管理提供网络拓扑学依据。
为提高锂离子电池的运输、使用和存储,探究锂离子电池在运输和使用过程中经历高温或低温短期冲击后的热失控特性,分别在-40~60 ℃的温度范围内对满电状态锂离子电池冲击24、48和96 h后,开展电池外部加热热失控试验,分析热失控特性参数,进而探寻经历短期高温或低温冲击后锂离子电池的热失控特性变化特征。结果表明:电池热失控的整体剧烈程度和电池喷射火焰的剧烈程度受冲击因素影响有所减弱。随着冲击温度升高,热失控起始时间和电池安全阀破裂时间的差值Δt1整体出现小幅波动,锂离子电池热失控的峰值温度时间和热失控起始时间的差值Δt2和热失控起始温度整体增大,热失控峰值温度和火焰热通量相对减小。当冲击温度降低时,Δt1逐渐减小,Δt2在温度的下降过程中先增大后减小,热失控起始温度和热失控峰值温度显著下降,尤其在-40 ℃时,起始温度和峰值温度下降幅值分别为15.2和175.4 ℃,火焰热通量亦有所降低。而随着冲击时间的延长,Δt1、热失控起始温度、峰值温度和火焰热通量都有所降低。
为避免因应急失效导致油气管道事故后果加重的问题,基于人为因素分析与分类系统(HFACS)模型,分析国内外27起油气管道事故中的应急失效原因。依据扎根理论(GT)统计编码分析结果,得到油气管道事故应急失效原因分类模型;应用社会网络分析(SNA)方法构建油气管道事故应急失效原因关系网络,利用核心-边缘分析、中心性分析和关联方向指数分析识别油气管道事故应急失效原因分类模型中的核心因素及具有高关联性和强媒介作用的因素。研究结果表明:油气管道事故应急失效原因分类模型包含政府及应急部门因素、运营商组织因素、运营商不安全监督、现场人员不安全行为的前提条件、现场人员的不安全行为5个层次。应急失效原因细分为16个最底层因素,其中,政府及应急部门安全监管不到位、应急救援不力、制度漏洞、管道运营商监督不充分、技术环境、技能失误等9个因素属于核心因素;技能失误、制度漏洞、技术环境、运营商监督不充分为高关联度因素;管道运营商的制度漏洞、程序漏洞、技术环境、监督不充分、资源管理不当和决策失误为强媒介因素。
培养专业学位研究生(简称专硕)是解决中高端应用型人才稀缺问题的重要途径。为满足当前安全工程专硕人才培养的行业需求,首先根据国内外专硕的培养现状,分析国内安全工程专硕培养过程的困境;其次,引入专业群、行动学习法以及改革课程体系、教学方法、实训基地、师资队伍及评价标准等一系列措施,并结合中国矿业大学(北京)安全工程专硕的建设情况探索安全工程专业学位研究生“专业群+行动学习法”培养模式;最后,以矿大安全工程专硕为实践,通过2023届培养效果的实际数据验证“专业群+行动学习法”培养模式下研究生培养质量的实践效果。结果表明: 安全工程“专业群+行动学习法”培养模式提升了学生的综合能力和专业素养,克服了传统教育模式的弊端。
为量化生物样本无人机(UAV)运输风险,首先,依据国家标准规范和相关研究,在分析生物样本无人机运输流程基础上,从人-机-环-管-危5个维度确定生物样本无人机运输过程的32个风险因素;其次,利用Netica软件构建生物样本UAV运输风险评估贝叶斯网络(BN),利用专家先验知识和模糊集量化分析确定先验概率;然后,利用建立的生物样本无人机运输风险评估模型进行双向推理和情景分析;最后,以深圳某无人机企业为例,评估生物样本无人机运输风险,得出关键影响因素。结果表明: 以正向推理计算出的生物样本UAV运输的风险概率约为2.203×10-5,造成运输风险的主要原因是危险品因素,其次是设施设备因素;影响生物样本UAV运输风险的核心因素为危险品包装件的尺寸/数量/重量、专用冷链物流箱控温效果、应急预案完善情况、安全应急处置能力、安全教育管理和障碍物因素。
为提升建筑工人的安全行为,促进内隐与外显安全态度对安全行为的有效作用,研究内隐与外显2种态度的交互关系及其对安全行为的综合影响。首先,设计试验以测量建筑工人的内隐安全态度倾向,通过隐性关联测试(IAT)评估其潜在态度;然后,结合外显安全态度量表,分析内隐和外显安全态度之间的关系;进一步考察内隐和外显安全态度的3种成分(认知成分、情感成分和行为倾向成分)对安全行为的影响。研究结果表明:建筑工人整体呈现出积极的内隐安全态度,然而,内隐和外显安全态度之间的相关性较弱;外显安全态度整体、情感成分和行为倾向成分对工人安全行为具有显著的正向影响,内隐安全态度与安全行为的相关性较弱;当工人的内隐安全态度与外显安全态度水平一致时,进一步提高了对安全行为的相关性和解释率。
为厘清建筑安全领域中大语言模型(LLM)与知识图谱(KG)技术的潜在研究价值和应用前景,综合分析建筑安全领域知识驱动的数字化转型现存问题,梳理LLM和KG在该领域的技术发展现状。首先,在中国知网(CNKI)和科学网(WoS)中检索相关文献,确定分析范围;其次,分析建筑安全生产数字化转型的现存问题与挑战,并阐述LLM和KG引入的必要性;然后,简述LLM和KG技术发展及其在建筑安全领域的应用研究现状,探讨LLM和KG在建筑安全领域的融合应用初步成果;最后,总结现有研究不足之处,展望未来发展。结果表明:LLM与KG技术在建筑安全知识管理、风险识别、智能决策等多个场景中已展现出显著的应用潜力,表现出可观的应用前景,但当前研究仍存在实时性缺乏、融合不足等问题。未来应着手建立全面精准的建筑安全KG,深入探究LLM与KG融合应用新思路。
为弥补虚拟现实(VR)技术在安全教育中理论支撑和实际效果检验的不足,以影响工程安全教育效果的相关影响因素为切入点,采用结构方程模型(SEM)构建安全教育影响因素分析框架,并开展认知试验以评估实际效果。结果表明: 教育频率、教育方式、个体主动性、内容趣味性以及过程舒适性是影响施工安全教育效果的主要因素;“VR+讲授”的混合模式是试验效果最好的教育方式,但使用VR技术仍需要人员辅助;教育频率的最佳周期建议≤30天;趣味性、舒适性和教育效果呈显著正相关,但结合VR技术的施工安全教育应用中,舒适性更为重要。
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