中国安全科学学报

安全科学技术人才交流园地

2006, 16(3): .

摘要 ( 56 )

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对安全系统运行机制的探讨--安全度与安全熵

蔡天富，张景林

2006, 16(3): 4.

摘要 ( 168 )

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以耗散结构的维持与演化作为安全系统运行机制的理论基础,在探讨过程中提出了安全熵是反映安全系统本身的混乱程度的概念.在此基础上,通过对安全度与熵的内在联系的分析,提出了安全熵的概念并给出其数学表达式.并进一步通过对人-机-环境3大要素组成的安全系统进行数学建模,以概率统计方法为手段,对各个因素的内在联系用概率的形式表达出来,从而给出了安全系统的整体安全熵.安全熵的提出及其量化,对安全系统运行机制的探讨是至关重要的.

火灾情况下疏散心理和行为在不同层次起点学生中的差别研究

阎卫东，梁清山，陈宝智

2006, 16(3): 8.

摘要 ( 153 )

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为了研究火灾条件下疏散心理和行为在不同层次起点学生中的差别,有针对性地进行消防安全教育和管理,完善消防安全应急预案,采用现场实验的方法对不同层次起点的高职生群体进行问卷对比研究.采用世界先进统计软件SPSS 12.0 for Windows进行对比分析,其结果显示:在火灾情景下,起点较高的学生较之起点较低的学生存在较弱的恐惧心理,能做到就近逃生,而非局限于安全通道,相互救助心理和行为较弱;起点较高的学生较之起点较低的学生消防意识强,掌握的消防知识较多,重返心理和行为较弱,灭火心理和行为也较弱.该研究方法科学、先进,结果可信.不仅为密集场所的消防工作提供了参考,而且对充实我国的消防心理学、火灾心理学、社会心理学等学科也有理论意义.

气体扩散数学模型在安全评价方面的应用

任建国，鲁顺清

2006, 16(3): 12.

摘要 ( 155 )

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工业生产、储运过程涉及储存大量气态和液态的危险性物质,该类物质大都易燃易爆、有毒有害.民用燃料的输送和储藏,也涉及易燃易爆.气体或液体物质发生泄漏事故,可能对附近居民和环境造成极大的危害.气体物质一旦发生泄漏,很难将其限定在一定范围内,势必造成大面积的危害.因此,事故状态下有毒气体的扩散,是安全评价中灾害后果评价的重要内容.笔者通过梯度输送理论,建立了无风条件下气体扩散的动态模型.在限定容器中气体介质是中性气体的情况下,由于中性气体在扩散过程中各向同性,扩散方程获得了简化.进一步限定容器形状为最常见的圆柱形,确定了模型的边界条件,求出了该条件下扩散方程的解析解.开发的扩散模型建立的理论依据是梯度输送理论即单位时间内物质通过单位面积的输送的通量与浓度梯度成正比.同时对建立的模型在安全评价方面的应用进行了初探,结合实例提出了该模型的应用方向.

深埋岛式地铁车站站台火灾时烟气蔓延数值分析

史聪灵，钟茂华，涂旭炜，邓云峰，符泰然，何理

2006, 16(3): 17.

摘要 ( 327 )

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随着我国地铁的发展,未来部分地铁的发展空间属于埋深较大,经过老城区时须穿越大片房屋桩基,地质条件复杂,施工难度大,工程实施上线路和车站均需要较大的埋深.因此,深入开展深埋地铁站点火灾安全研究有助于地铁安全管理工作.笔者针对地铁深埋岛式站台火灾,利用数值模拟方法,研究深埋岛式站点内烟气横向流动和不同站层间的烟气纵向蔓延规律.分析烟气在隧道、站台及站厅内蔓延时烟气温度、有毒气体浓度、可见度等特征参数的分布情况;同时探讨了火灾时深埋岛式站点内有效的气流组织形式,隧道排烟系统的运行模式.所获的研究结论有助于同类型的地铁车站的设计和运营管理.

地铁施工引起地表沉降的Logistic模型预测及应用

郑鹏武，谭忠盛，朱元生，董志明

2006, 16(3): 23.

摘要 ( 156 )

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目前,中国城市地下铁道建设方兴未艾,地铁施工对周边环境的影响不容忽视,而地铁施工诱发地表沉降预测与控制是亟待深入研讨的重要课题.针对地下铁道施工诱发地表变形的特征和规律,提出了应用Logistic模型进行模拟和预测的思想,详细阐述了Logistic模型的建立、参数估计、应用框架及其检验方法.结合北京地铁10号线呼家楼车站西南迂回风道拱顶处和设备通道施工引起地表竖直方向沉降的实测值,应用Logistic模型进行模拟和理论预测以及模型检验.Logistic模型预测法原理简单,计算容易,通过与施工中的实际测量值对比,证实Logistic模型预测法合理性和应用价值.最后提出了Logistic模型预测及应用的进一步深化研究方向.

地铁站火灾时空气幕防烟的数值模拟与分析

周汝，何嘉鹏，谢娟，王琼，彭红圃

2006, 16(3): 27.

摘要 ( 199 )

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随着国内地铁的迅速发展,地铁火灾的防范及应急处理成为重要的研究课题.笔者根据地铁站建筑结构特点及火灾烟气的扩散规律,首次提出将空气幕用于地铁站楼梯口防烟,以保障火灾时人员的安全疏散.并用CFD方法模拟分析一列地铁列车着火时,防烟空气幕对烟气扩散的控制.结果表明,在楼梯口设置防烟空气幕不仅可以保证人员在6分钟以上的安全疏散时间,而且减少了比传统方式所需的新鲜空气量,有效阻止火灾的进一步扩大和控制烟气扩散.

结冰条件下风速管的表面温度计算

陈余，常士楠

2006, 16(3): 32.

摘要 ( 246 )

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飞机风速管是测量飞行速度和高度的重要设备,对其进行防冰研究具有很大的实用价值.结冰条件下风速管的表面温度计算是其防冰研究中很重要的方面.笔者在给定加热功率下,利用计算流体力学(简称CFD)和传热学相结合的方法计算了风速管的表面温度.通过对空气流场、过冷水滴运动轨迹的计算和能量方程的求解,得到了多种状态下的风速管表面温度.由计算结果可以得到结论:在给定加热功率下,表面温度高于露点温度,表面不会有结冰危险.加热后的表面温度场在几何变化处的变化较大.在飞行高度和大气温度一定时,表面温度随飞行速度的增大而升高.大气温度对风速管表面温度的影响最大.

混合交通条件下行人左侧通行的安全性研究

王洪明

2006, 16(3): 36.

摘要 ( 217 )

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听觉是人接受外部刺激的重要信息通道,然而实验表明,行人依靠听觉察觉身后危险的能力很弱,在道路混合交通条件下容易出现行人未及时发现身后驶来的车辆而引发交通事故.由于我国实行车辆靠右侧通行制度,因此,在目前机动车行驶噪声日益受到严格控制的情况下,让行人在混合交通的道路上靠道路的左侧通行,可以使其始终与距离自己最近的车辆保持相互面向,从而充分利用行人视觉对道路危险的良好感知能力,增强行人躲避危险的主动性,减少行人与车辆之间的危险冲突及事故发生.

中小企业安全投资状况的调查与分析

陆玉梅，梅强

2006, 16(3): 40.

摘要 ( 134 )

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近年来,我国中小企业的安全生产问题十分突出,重特大事故频发.导致当前中小企业安全生产形势严峻的主要原因之一,是企业安全投资欠账太多.笔者对江苏省某市100家中小企业安全生产状况进行了调查,并对取得的若干企业的安全投资数据进行了分析.结果显示:近5年,无论是企业安全总投资,还是企业人均安全投资,均呈现增长趋势,而企业间安全投资水平差距较大;不同行业、不同性质企业的安全投资结构和人均安全投资指标差异明显,建筑行业和原为私营性质的企业应成为政府部门监管的重点;人均安全总投资与工伤事故起数对应相关,通过加大预先的安全投入,可以有效地预防或减少工伤事故.

天津市安全生产现状及其分析研究

刘景良，李雅轩，张时善，李兆南

2006, 16(3): 45.

摘要 ( 174 )

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对天津市2000-2004年的工伤事故进行调查及统计,从工伤事故起数、事故死亡人数、重大伤亡事故、重点行业、事故类别等多个角度进行了分析研究,总结出天津市工伤事故发生的规律和特点;对照天津市及其重点行业的经济发展状况,对天津市的安全生产状况做出总体评价,指出了天津市的总体安全生产水平处于全国各省市的前列,列出了导致死亡事故的事故类别的排序.研究的成果,为制定从总体上控制天津市的工伤事故、不断提高安全生产水平的对策,提供了具有指导性的依据.

安全科技英语专业设置的可行性探索与研究

李常玉，蔡召义，程根银

2006, 16(3): 51.

摘要 ( 139 )

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国家十分重视安全生产,安全生产已成为国家"十一五"规划的重要内容之一.如何适应安全科技教育发展的新机遇是安全教育工作者所关注的重要课题.笔者通过调查研究,在分析安全科技英语专业设置的必要性和重要意义的基础上,提出了安全科技英语专业人才的培养模式,构建了安全科技英语专业课程体系的基本框架,并就安全科技英语专业特色进行了研究和探索,指出了安全科技英语专业设置应注意的若干问题.

基于交通安全的交叉口倒计时信号灯设置研究

王岩，杨晓光

2006, 16(3): 55.

摘要 ( 178 )

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交通信号倒计时装置被国内一些城市广泛采用.在体现交通"以人为本"原则的同时,倒计时装置的应用也应注意其带来了一些交通安全和通行效率上的问题.倒计时会诱发一部分驾驶员在绿灯末尾时加速通过路口,和红灯变绿灯下一相时头车提前高速到达冲突点,可能引发重特大交通事故,因而需要更长的绿灯间隔时间保证信号换相时的交通安全.由于绿灯间隔时间增长,交通信号倒计时装置降低了交叉口的通行能力,且不当的绿间隔设置还会造成严重的交通冲突.因而应谨慎采用机动车交通信号灯倒计时装置,并应辅以绿灯间隔时间调整、交通安全宣传教育和明确交通规则等措施.

空中交通安全预警管理研究

霍志勤，罗帆

2006, 16(3): 60.

摘要 ( 131 )

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介绍空中交通安全预警管理的研究背景,分析空中交通安全预警管理的需求和功能,指出安全管理模式从事后管理向事前管理转变,是提高空管系统预防事故能力的当务之急.基于空管安全预警管理的理论和现实条件,提出了空管安全预警管理规划方案和基本原则.研究结论表明,空管安全预警管理具有充分的主动性而使系统维系于良好的安全状况.

论高校校园安全问题及对策

周立新，王丽芳

2006, 16(3): 65.

摘要 ( 249 )

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随着高等教育事业蓬勃发展,高校校园安全问题也突现出来,越来越需要人们的关注并采取有效的对策.笔者探讨了目前高校校园安全存在的问题,并提出了相应的改进措施:提高全民安全素质,进行校园安全立法,为校园安全工作提供法律保障;加强高校校园安全文化建设,增强搞好高校校园安全的责任意识,营造一种大家都关注高校校园安全的氛围,在预防上下功夫.另外还强调,高校安全问题不仅仅是学校自身的问题,而是全社会的问题,因此,需要整个社会的关注、支持和维护.

安全文化、安全科技与科学安全生产观

徐德蜀

2006, 16(3): 71.

摘要 ( 231 )

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通过10余年来对安全文化的研究,提出了一些安全科技文化的新思路、新理念:以安全哲学及认识论的观点,研究安全文化与人的安全自护能力;从实践论和科技进步的视角,研究安全文化的发展;从安全文化的理念,探讨安全文化与安全科学的关系以及安全文化与工业发展的关系;用科学发展观看待安全生产严峻形势;讨论安全生产"五要素"与安全文化的关系;提出"安全第一"公理;特别强调提高农民安全文化素质的现实作用和战略意义;依据大安全观、广义安全文化和安全科学发展观,给出了科学安全生产观的内涵.可以认为:倡导和弘扬、发展和创新安全文化是预防或减少我国意外伤亡事故和减灾防灾的根本途径.

障碍物场中预混燃烧火焰的数值模拟

于梅春，张登春

2006, 16(3): 83.

摘要 ( 99 )

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利用k-ε湍流模型和拉切滑(SCASM)预混燃烧模型,对障碍物场中预混燃烧火焰进行了三维空间数值模拟.通过对控制方程添加不同的源项以反映障碍物对流场的影响,采用交错网格控制容积法将计算区域进行离散,用SIMPLE算法求解离散控制方程.模拟结果表明,障碍物的存在改变了燃烧流场的结构,成为加速燃烧甚至诱导爆炸过程的不稳定因素.该研究结果对有效预测障碍物场中火焰走势及其流场的分布情况,加强人们对火焰传播规律的认识,对预防工业灾害有重要参考价值.

基于ADAMS/Rail的直线电机轨道交通安全性研究

万传风，张勇

2006, 16(3): 87.

摘要 ( 158 )

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阐述了直线电机轨道交通的技术特点,并就其安全评价体系做了介绍,应用ADAMS/Rail软件分别建立了轮对、构架、悬挂系统、止挡、自导向径向转向架、直线电机以及车体的模型,并考虑轮轨关系组合为直线电机轨道交通的车辆-轨道耦合动力学整体模型,进行了大量的计算仿真.笔者主要以脱轨系数为例进行了动力响应分析,给出考虑了径向转向架和直线电机后的安全评判指标,比较了与径向转向架和未安装直线电机的区别,验证了模型的正确性和有效性.为后续研究直线电机轨道交通车辆-轨道耦合动力学模型提供了理论基础,从而可以进一步从安全性角度研究线路设计参数.为我国今后直线电机轨道交通建设就线路参数对车辆运行安全性的影响研究方面起到理论指导作用.

区间盾构隧道联络道施工对隧道结构和周围地层安全性影响的研究

曾丰姿，李兆平，刘军

2006, 16(3): 93.

摘要 ( 150 )

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在建成的区间盾构隧道基础上,采用矿山法构筑联络通道是地铁工程施工的难点.由于盾构隧道联络通道的施工需要拆除区间隧道的部分管片,极易导致盾构管片发生过大的变形,使得隧道结构受损.笔者采用3-D FLAC数值分析软件对区间盾构隧道之间的联络道施工进行了三维弹塑性仿真分析,分析了联络道施工对盾构隧道变形、盾构管片受力及联络通道地表沉降的影响,数值模拟得出的结论为制定施工辅助安全措施提供了依据.

燃油箱系统静电实验研究

曲芳，王旭，高永庭

2006, 16(3): 98.

摘要 ( 148 )

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在飞机燃油箱内填充网状聚氨酯泡沫材料(以下简称"聚氨酯泡沫")是一种十分有效的被动抑制损伤的防爆技术.但在飞机地面加油时,燃油与聚氨酯泡沫的高速冲刷与摩擦会产生静电并可能发生静电荷的积聚而使燃油带上高的静电电压,极有可能发生静电火花放电,威胁飞机安全.为了探寻填充聚氨酯泡沫燃油箱系统的静电电压积累规律,设计了简化的实验装置和测量系统,以几种较快的流速进行静电循环冲刷实验,并分类进行各项实验数据的整理和分析.通过Qrigin7.0软件采用非线性最小二乘法拟合(Levenberg-marquardt算法),编制了自定义参数初始化函数,完成了实验公式的参数求解.该参数估计不受人工干预,且拟合精度较高.通过实验和计算得到了填充聚氨酯泡沫燃油箱系统的静电电压积累数学表达式,基本符合静电电压经典物理公式.

某矿村庄下煤柱开采方案研究

柴华彬，邹友峰，郭文兵

2006, 16(3): 102.

摘要 ( 158 )

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为了充分开采村庄下的煤炭资源和缓解矿区采掘接替紧张的矛盾以及延长矿井服务年限,同时又能最大限度地减小地下开采对地表建筑物损害.结合某矿特定的地质采矿条件,根据岩层与地表移动机理,对该矿区地表移动变形的影响因素和工作面推进速度与地表变形的关系进行了分析,得出了该矿13264工作面最佳的推进速度为3.0m/d.应用村庄下压煤开采技术的理论和方法,对该矿区村庄下保护煤柱后期开采方案进行了优化分析,指出:13266工作面顺序开采并能够在较短的时间内开采停止,则顺序开采对地表建筑物的损害程度要小;13264工作面开采通过该矿区村庄以后,下一个工作面通过的时间相隔时间较长,则跳采方式对地表建筑物的损害程度要小.

核事故中放射性核素扩散浓度的理论预测

魏东，董法军，董希琳

2006, 16(3): 107.

摘要 ( 173 )

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在高斯烟羽模型的基础上,对核事故中放射性云团在大气中的扩散规律进行了研究.利用倾斜烟团模式,考虑实际过程中核素粒子的重力沉降、雨洗作用以及放射性衰变等因素的影响,提出一种迅速估算放射性核素扩散浓度的方法.该方法可计算核事故中连续点源和瞬时点源在不同气象、地形条件下的浓度分布,并可获得地面的干沉积率和湿沉积率.放射性核素浓度的确定是放射性事故抢险救援和辐射防护等工作的基础和前提,是放射性事故应急救援的重要组成部分.该结果在核事故的应急救援过程中,对救援人员划定警戒区和确定周围居民的疏散范围具有重要意义,并可为制定救援方案和应急决策提供科学依据.

物理化学方法在安全评价中的应用研究

巫志鹏

2006, 16(3): 114.

摘要 ( 220 )

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提出以本质安全与系统安全为目的,在安全评价领域中使用物理化学方法,对化工装置中化学反应过程及其他物理化学过程进行安全分析与评价,从而深入了解变化过程,提出安全对策与措施.对安全评价模式、方法进行了探索并应用到实际工作中,同时阐述了该模式中HAZOP方法、物理化学方法各自的特点.列举了物理化学方法在几个方面的应用并以一实例:催化剂制备装置的安全评价.

使用HAZOP分析法对重大事故进行调查分析

魏吴晋，林柏泉，翟成

2006, 16(3): 119.

摘要 ( 161 )

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重大事故不仅对当事人造成伤害,对其家庭、国家及社会都要蒙受相当大的损失.故选用合理、有效的系统安全分析方法,对事故致因进行调查分析在事故处理过程中具有关键作用.笔者介绍一种系统安全分析方法,称为危险与可操作分析(Hazard and Operability Study,简称HAZOP),该法在其他先进国家已采用多年,但在国内却很少使用.应用HAZOP法对某化工厂失控反应事故进行系统安全分析,研究的侧重点是工艺过程和操作步骤的各种具体数值,它的基本过程就是以引导词为引导,对过程中工艺状态的变化(偏差)加以确定,找出装置及过程中存在的危害.引导词的主要目的之一是能够使所有相关偏差的工艺参数得到评价.HAZOP分析法具有系统性、结构性、创造性和前瞻性的优点,在系统安全分析中具有特别优势,值得推广应用.

城市轨道交通钢轨伤损的评价分析

白雁，袁昊

2006, 16(3): 124.

摘要 ( 194 )

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城市轨道交通中钢轨的质量、工作状态对整个线路的质量以及行车安全有着直接的影响.笔者在对北京地铁钢轨伤损常见类型和伤损现状进行统计分析的基础上,得出了以下结论:1号线和2号线运营时间较长,钢轨伤损主要以剥离掉块等疲劳性损伤为主;新建线(13号线和八通线)到目前为止出现的钢轨伤损主要以焊缝伤损及焊点伤损为主要类型.讨论了轨道交通与国铁不同的钢轨伤损的成因,有针对性地提出了钢轨伤损防治对策,如提高钢轨质量、铺设无缝线路、加强养护维修和做好钢轨探伤检查工作,并提出了钢轨伤损的监测管理和整治修复措施.

关联维数在机械设备故障诊断中的应用研究

邵辉，赵庆贤，李燕

2006, 16(3): 129.

摘要 ( 153 )

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研究了混沌与分形的特征参数--关联维数的计算方法和参数的选择.以滚动轴承在正常、外圈故障、滚动体故障、内圈故障4种状态下的信号特征为标准样本,以其运行的实测信号为例,对时域信号进行了频谱分析,并进一步进行了关联维数分析.通过对滚动轴承振动信号的关联维数分析,证明了该轴承在4种不同标准状态下具有明显不同的关联维数特征.因此,按照相关性的大小,就可诊断出实测信号属于外圈故障状态信号.研究结果表明,关联维数分析方法在设备状态监测与故障诊断中,尤其是在非线性系统的故障诊断中显示出其独特的优势,具有较为广阔的应用前景.

基于超声脉冲法的火灾损伤后混凝土裂纹深度检测

段方英，徐志胜，赵望达

2006, 16(3): 135.

摘要 ( 183 )

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检测或诊断裂纹深度是火灾后混凝土结构受损综合评判的重要依据.开发一种专用的火灾后混凝土裂纹深度检测仪器,是一项填补国内该领域空白的重要研究课题.在研讨和分析超声脉冲法检测混凝土表面损伤裂纹深度的单面平测法、逐层穿透法和损伤层厚度判定3种测试方法的基础上,笔者设计开发了一种超声测试诊断仪,采用高精度计时电路、传感器驱动电路和自动增益电路,提高了仪器计时精度和抗干扰性.经对多组火灾损伤后的结构混凝土试件的测试,获取了6组共60个声时数据,用给出的方法进行了计算,得出的裂纹深度值与观察结果能较好地吻合.理论与实测表明,提出的裂纹检测方法和开发出的测试仪器具有实用性.

煤矿带式输送机事故分析及防护措施

李铬，李春广，梁睦，武福军

2006, 16(3): 140.

摘要 ( 166 )

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带式输送机是煤矿生产中的一种主要运输设备,广泛应用在采区平巷、采区上下山、运输大巷及井口运输走廊等场所,是矿井煤炭运输系统的中枢,一旦发生故障,轻则耽误生产,重则造成人员伤亡.笔者以常见的煤矿带式输送机故障类型为例,分析其产生故障的根本原因,提出各种故障的预防措施;论述了煤矿带式输送机综合保护装置的基本功能和动作原理;通过带式输送机综合保护装置控制系统结构示意图,全面、客观地展示了煤矿用带式输送机容易发生各种故障的方位和自动保护装置测控元件的布局、电气控制原理,不仅可以适时监控带式输送机的工作状态,自动报警、显示、处理各种运行故障,还可以避免人为误操作带来的各种损失.

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