中国安全科学学报

基于RF-SFLA-SVM的装配式建筑高空作业工人不安全行为预警

王军武, 何娟娟, 宋盈辉, 刘一鹏, 陈兆, 郭婧怡

2024, 34(3): 1-8. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.1288

摘要 ( 513 )

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为有效预警装配式建筑高空作业工人不安全行为的发生趋势或状态,增强对装配式建筑工人不安全行为(PBWUBs)的管控,采用随机森林(RF)-混合蛙跳算法(SFLA)-支持向量机(SVM)模型,开展工人不安全行为预警研究。首先,采用SHEL模型分析处于高空作业危险中的PBWUBs的影响因素,并通过RF确定关键预警指标;然后,采用SFLA对SVM的参数进行寻优改进;最后,利用RF-SFLA-SVM预警高空作业PBWUBs,提出应对措施,并与其他预警模型对比。研究结果表明:基于RF-SFLA-SVM预警高空作业PBWUBs,准确率最高,为91.67%,与其他模型的预警性能相比,最高提升14%。研究结果可为高空作业PBWUBs的防控提供参考。

复杂性理论视角下员工安全生产违规的前因组态研究

刘林, 吴金南, 梅强

2024, 34(3): 9-19. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.0451

摘要 ( 257 )

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为揭示员工安全生产违规(EWSV)与其前因条件之间的复杂因果关系,提升安全治理效能,首先,基于复杂性理论,构建一个整合当代威慑理论、保护动机理论和社会学习理论的综合模型,从领导、同事和员工3个视角识别出影响EWSV的6种前因条件;然后,使用模糊集定性比较分析法 (fsQCA)揭示什么样的前因条件组态会导致高EWSV。研究结果表明:单一条件并不构成高EWSV的必要条件,但是,领导安全惩罚缺失(SLPO)和同事安全生产违规(CWSV)在产生高EWSV上发挥较普适的作用;5种条件组态构成的3类驱动模式均可导致高EWSV。3种条件组态导致非高EWSV,降低CWSV和提高员工感知正式惩罚对促成非高EWSV至关重要;多种前因条件的不同组合方式均可导致高EWSV,高EWSV与其多种前因条件之间存在并发性、等效性和非对称性的复杂因果关系。

基于文本挖掘和改进DEMATEL法的化工事故关键因素识别

王亮, 赖佳燕, 张自欣, 王应明

2024, 34(3): 20-28. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.0230

摘要 ( 281 )

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为从历史化工事故中吸取经验教训以指导化工安全生产管理实践,提出基于文本挖掘和改进决策实验室分析法(DEMATEL)的化工事故关键因素识别方法。首先,利用文本挖掘技术充分挖掘1 627份化工事故调查报告的文本信息,结合相关文献及法律法规提取14项化工事故影响因素;然后,使用基于α水平集的模糊DEMATEL法计算化工事故影响因素表现水平,识别出关键因素;最后,分析关键因素与其他因素之间的相互关联性并揭示化工事故产生机制。结果表明:8项化工事故因素被识别为关键因素,分别是极端天气、规章制度、技术规程、隐患排查、风险管控、教育培训、监督管理、经营管理;同时,8项关键因素对设施设备、物料反应、职业素养、岗位职责、应急管理、安全投入等影响因素产生直接影响,最终导致化工事故发生。

船舶修造企业火灾事故特征挖掘与致因分析

李显, 焦宇, 陈文涛, 史旦达, 康与涛

2024, 34(3): 29-38. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.0368

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为探究船舶修造企业(SRBE)火灾事故的特征和致因,运用数理统计方法研究118起火灾事故,从事故的时空属性、火灾三要素和伤害严重程度进行事故特征挖掘;并基于改进的人因分析与分类系统(HFACS-SRBE)事故致因模型,采用卡方检验、让步比(OR)、克莱姆V系数(Cramer' s V)方法,分析致因因素之间的相关性及其强弱。结果表明:14:00—16:00最易发生火灾事故和人员伤亡;火灾事故主要发生地点在船舶区域,占比为33.90%;59.19%的点火源是动火作业;无人员伤害、轻伤和轻微伤、重伤和死亡数量比值为61:54:3。通过相关性及其强弱检验后确定15组相邻层级致因因素存在相关性,并得到26条完整事故致因链。其中,沟通与协调→运行计划不适当→不良心理状态→决策差错是导致船舶修造火灾事故发生关联性强度最大的事故致因链。

锂电池热失控爆炸超压及液氮惰化效果分析

张少禹, 王玥, 董海斌, 陈晔

2024, 34(3): 39-44. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.0878

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为明确液氮对280 Ah储能锂电池热失控燃爆的惰化效果,在试验分析电池热失控气体成分和爆炸极限的基础上,利用火焰加速模拟(FLACS)软件模拟计算储能集装箱内电池热失控气体爆炸超压后果,并开展标准试验和实体试验,分析液氮对电池热失控气体的惰化抑爆效果。结果表明:热失控气体爆炸超压随着自身体积的增多逐渐升高,点燃超过1.1 m³热失控气体会造成较为严重的后果;单个100%充电状态的280 Ah磷酸铁锂电池,真空状态下加热可触发电池热失控,并产生134.6 L以CO₂、H₂、CO、CH₄和C₂H₄为主要成分的热失控气体。热失控气体为可燃气体,爆炸极限范围为8.5%~45.5%;N₂能够有效惰化热失控气体,并显著减小热失控气体爆炸极限范围,极限N₂体积分数为84.7%;向35 m³储能集装箱内喷射69 kg液氮惰化电池热失控气体,当箱内N₂体积分数高于极限N₂体积分数时能够有效惰化电池热失控气体,有效保护时间为2 200 s。

基于CN-FRAM的公共交通设备设施系统运营安全韧性度量

申玲, 唐令怡, 廖洁

2024, 34(3): 45-54. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.0658

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设备设施故障是公共交通系统运营安全事故发生的主要原因,为更好地度量和增强系统的安全韧性,提出融合复杂网络(CN)与功能共振分析方法(FRAM)的CN-FRAM运营安全韧性度量模型,并将系统韧性定义为扰动下系统性能损失与性能基线之比。首先,根据设备设施系统构成和节点功能,建立CN;其次,将FRAM模型嵌入到CN中,以扩展节点和连接,构建CN-FRAM模型;然后,基于CN-FRAM韧性度量模型分析系统组件之间功能变化的聚合,并在量化系统韧性时综合考虑网络整体效益和组件之间的耦合程度;最后,以南京市地铁信号系统为例,验证方法的可行性和有效性。结果表明:该模型可以量化系统破坏-恢复全过程的韧性,计算故障对系统的影响程度,并以韧性值最大化为目标,展现不同修复策略下的韧性表现,从而为确定最佳恢复顺序提供依据。对比现有方法,该方法所确定的最优恢复策略能显著减少系统因故障造成的整体性能损失,从而提高系统的韧性。

长直管道预混气体爆燃波系演化过程研究

胡洋, 陶红, 宋民航, 吕硕, 张海霞

2024, 34(3): 55-62. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.1326

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为减少工业场所可燃气体生产、运输和储存过程中气体爆炸事故的发生,利用自主搭建的200 mm×200 mm×35 m方形管道和直径为90 mm、长度为10 m的圆形管道,在相同的初始条件下,运用体积分数为9.5%的甲烷/空气预混气体开展爆炸试验,结合压力、火焰传感器对其进行研究。结果表明:2种不同尺度、不同截面的管道中波系演化过程是相同的,点火后火焰由层流向湍流转变,火焰加速导致压缩波相互追赶,最终形成强激波;速度在2种长直管道中的变化趋势相同,都经历了加速—减速—再加速—再减速的过程,方管和圆管中火焰速度最大分别达到69和35.7 m/s,第一道压缩波经壁面反射后压力上升至117%和114%;当反射波与火焰阵面耦合作用时,方管和圆管中火焰速度分别降至73%和93%;体积分数相同的条件下,2种长直管道中第一道压缩波的最大压力值相近,方管中为65.45 kPa,圆管中为67.09 kPa。

埋地掺氢天然气管道泄漏扩散数值模拟研究

彭善碧, 罗雪

2024, 34(3): 63-69. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.1904

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为减少掺氢天然气在输送过程中因泄漏引发的安全问题,基于流体力学及多孔介质理论,采用Fluent软件建立城市埋地掺氢天然气管道泄漏扩散的三维数值模型,分析掺氢比例、泄漏孔径、管道压力、管道埋深和土壤类型等因素对掺氢天然气泄漏量及甲烷、氢气爆炸下限竖直方向上扩散距离的影响。结果表明:掺氢比例越大,掺氢天然气泄漏量越小,甲烷爆炸下限等值线扩散至地表所需时间越长,而氢气则相反;泄漏孔径10 mm时的泄漏量约为孔径5 mm时泄漏量的2倍,泄漏孔径20 mm时的泄漏量约为10 mm时泄漏量的2倍,且泄漏孔径越大,甲烷和氢气的爆炸下限等值线到达地表所需时间越短;管道压力越大,掺氢天然气泄漏量越大且扩散速度越快,危险系数越高;管道埋深1.1 m泄漏量最大,其次为1.4、0.8 m,埋深越浅,甲烷和氢气的爆炸下限等值线到达地表所需时间越短;土壤类型对掺氢天然气的泄漏扩散有重要的影响,土壤类型为粉质砂土时,掺氢天然气泄漏量及扩散速度最大,其次为壤土,最后为黏土。

新型轨道消防救援车模块化系统设计

马庆禄, 丁雪琴, 黄筱潇, 李君

2024, 34(3): 70-75. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.1209

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为实现对各种复杂的轨道交通事故的有效救援,应对各种复杂的轨道交通事故,首先,通过文献检索,分析国内外现有轨道消防救援系统的现状及其发展趋势;然后,总结和剖析路轨两用车在山地城市轨道交通系统中的适用性及模块化改造的可行性;最后,提出一套适合山地城市轨道特点的新型轨道交通路轨两用消防救援系统。结果表明:路轨两用消防救援车符合轨道消防救援使用要求。系统采用高强度模块化以及装配式设计理念,配备有控制各种火灾工况的灭火及排烟系统、牵引绞盘、应急发电、医护用品等应急救援装备,能够针对性的应对密闭、浓烟环境下轨道事故救援工作,极大减少发生事故后造成的损失。

基于突变理论的隔水岩体失稳分析及安全厚度计算

方林, 龚晟, 王桂林, 余浩

2024, 34(3): 76-83. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.0344

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为了保障岩溶突水隧道施工和运营安全,基于弹性梁模型,应用突变理论建立岩溶突水顶板在动力扰动下失稳的双尖点突变模型;综合考虑围岩性质、静水压力、动力扰动等因素,分析岩溶突水隧道顶板的失稳机制和破坏条件,建立其失稳突变的判别方程,并采用Matlab软件编程,求解顶板的最小安全厚度;同时,为了避免当静水压力过大时,突变理论公式的不合理性,单独计算仅在静水压力的情况下的最小安全厚度,并取两者计算值中的更大值。结果表明:隔水岩体是否保持稳定是由岩体内外因素共同决定的;岩体跨度越长,岩体最小安全厚度越大;岩体弹性模量越大,岩体最小安全厚度越小。在振动频率一定时,爆破荷载越大,岩体最小安全厚度越大;在爆破荷载的大小一定时,爆破振动的频率越大,岩体最小安全厚度越小;静水压力越大,岩体最小安全厚度越大。该岩溶突水隧道顶板安全厚度计算方法具有可行性与较高的准确性。

面向飞行全过程的民航事故致因关联网络分析

刘丹, 罗颜声, 李诗轩, 许钢焱, 李墨潇

2024, 34(3): 84-92. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.0679

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为提升我国民航安全水平,面向“滑行—起飞—爬升—巡航—下降—进近与着陆”的飞行全过程,提出一种基于关联规则和社会网络分析(SNA)的致因分析方法。首先,搜集中国民航安全信息系统2010—2022年共1 051起民航事故案例,结合《控制航行服务程序—培训》,建立基于“人—机—环—管”的民航事故致因体系;其次,采用EasyData数据服务平台进行标注,构建面向飞行全过程的民航事故致因数据集,基于FP-Growth算法挖掘以飞行阶段为规则后项的关联规则;最后,考虑关联规则的共现频率,构建民航事故致因关联网络,开展飞行阶段与事故致因的中心性分析。结果表明:进近与着陆阶段是飞行过程中风险最大的阶段,运行失效、跑道安全事故和客舱安全事故是主要事故类型,在挖掘出的10个民航事故关键致因因素中,人为因素4个、设施设备因素 2个、环境因素3个、管理因素1个。

缆机安全运行本体知识表示及复用方法

陈述, 鲁世立, 王建平, 李智, 张光飞

2024, 34(3): 93-100. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.1321

摘要 ( 102 )

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为解决缆机运行管理过程中,大量多源异构结构化和非结构化知识难以复用及知识管理效率低的问题,分析缆机安装和运维过程中积累的大量技术规范、专家经验等安全知识,提取缆机运行相关实体类,采用五元组模型结构化表达缆机安全运行本体知识,并建立类间二元关系,使用Protégé中的本体表达语言程序化表示;构建缆机实体、安全预警、应急预案3大领域本体知识库;采用3Dmax软件,构建缆机运行三维场景模型,导入Unity3D引擎,在用户界面和交互功能中,实现本体知识库知识检索;针对缆机各实体存在的安全隐患、事故实例、应急预案,构建完整的缆机安全运行知识检索三维可视化平台。结果表明:缆机安全运行本体知识库,能够集中统一管理各种缆机安全运行知识,结合知识检索平台,可实现知识的高效查询和复用。

基于基元反应的气液两相协同抑爆阻燃效果分析

张莉聪, 李斯曼

2024, 34(3): 101-108. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.1169

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为提高惰性气体-细水雾的协同抑爆阻燃效率,基于光谱试验,采用理论分析和Fluent、CHEMKIN-PRO等数值模拟方法,研究N₂-细水雾在不同喷射位置、不同喷射压力下,基元反应和典型自由基(H·和·OH)摩尔分数在抑爆阻燃过程中的变化。研究结果表明:交错喷射N₂和细水雾比对流喷射和平行喷射具有更好的协同抑爆阻燃效果;在模拟管道条件下,N₂和细水雾喷射压力分别达到4.5、2 MPa时才具备良好的抑爆阻燃效果,此时H·和·OH的摩尔分数最大值分别为0.006 4和0.006 9。根据尺度效应,喷射压力应用于实际甲烷爆炸火灾发生区域,H·和·OH摩尔分数可作为消防行业现行火灾自动灭火系统运作过程中的监测参数,以其数量变化作为灭火进程的参考。

基于Unity3D的矿井火灾监测与防治虚拟仿真试验系统

裴晓东, 姚志远, 王亮, 邵昊, 王凯, 吴征艳

2024, 34(3): 109-116. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.0800

摘要 ( 152 )

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为更好地开展矿业安全类专业试验实践教学和培训,培养安全应急一流复合型拔尖人才,设计一种基于Unity3D的矿井火灾监测与防治虚拟仿真试验教学系统。首先,采用3ds Max建立仿真模型,构建矿井火灾监测防治试验系统总体框架;其次,开展外因火灾监测与远程自动控制救灾风门应急处置、内因火灾监测与温控胞衣阻化剂防灭火应急防控等人机交互试验实训;最后,建立综合评测的试验评价体系用于考核评估。结果表明:该试验系统具备虚拟现实沉浸性、交互性、构想性的技术特点,利于打造井下三维虚拟仿真场景,逼真展示矿井火灾演变过程;在试验与实训方面,可以突破传统模式在时间、空间、安全、资源等方面的限制,提供自主学习与多元评价方式。

矿井带式输送机火灾烟流特性及其预警防控综述

徐永亮, 孙萌, 王兰云, 王云刚

2024, 34(3): 117-128. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.0393

摘要 ( 192 )

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为有效防控煤矿井下带式输送机火灾事故,保障煤矿工作人员的生命财产安全,系统分析矿井带式输送机火灾的起火原因、燃烧特性、烟流特性、监测预警技术及防治措施,并基于当前研究现状提出展望。结果表明:引发带式输送机火灾的主要原因是摩擦温升、电气设备故障及明火;研究带式输送机火灾燃烧和烟流特性采用的巷道火灾模型及数值模拟相关参数具有一定局限性,需综合考虑运输巷道实际工况及环境等参数;国内虽有针对带式输送机火灾的监测预警系统,但其尚有不足,需引入5G、大数据及人工智能等新兴技术予以完善,并结合硬件探测及人员管理等方面,健全煤矿带式输送机火灾防治体系,进而全面推动煤矿安全智能化建设。

再生顶板条件下煤自燃危险区域空间分布特征

李敏, 罗欧文, 鲁义, 施式亮, 李贺, 林志军

2024, 34(3): 129-136. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.0890

摘要 ( 134 )

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为避免煤层开采过程中再生顶板遗煤自燃,明确其内部流场特性,探究煤自燃危险区域动态特征,以山东某矿再生顶板遗煤自燃特性分析为例,采用数值模拟方法,对比分析采空区及再生顶板在不同风量下的漏风特征,并结合再生顶板结构特性,基于氧气质量分数与漏风速度复合指标,采取投影叠加判定新方法,确定煤自燃危险区域范围。研究结果表明:采空区深度小于60 m时,氧气质量分数逐渐减小,60 m后氧气质量分数不再受风量影响;而再生顶板氧气质量分数分布具有非对称性,在回风巷尾端会形成一个“三角形”中空区域。采空区在倾向上20~40 m范围内发生漏风回流,而再生顶板漏风速度分布呈“U”型对称分布。采空区煤自燃危险区域变化特征与氧化带相类似,而再生顶板煤自燃危险区域范围主要分布在靠近进风巷中部及回风巷前中部内侧区域,且随风量的增加,危险区域面积逐渐增大并逐渐向尾部延伸。

无机盐与多糖复配对泡沫灭火剂理化性能影响

康文东, 鲁义, 张作彬, 李贺, 邢宇霆, 周钦云

2024, 34(3): 137-147. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.1027

摘要 ( 127 )

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为进一步提升环保型泡沫灭火剂灭火效能,以α-烯烃磺酸钠(AOS)和磷酸酯两性有机硅(PBSS)为表面活性剂,无机盐和多糖为稳泡剂,制备环保型泡沫灭火剂。基于无机盐与多糖复配对泡沫灭火剂表面张力、起泡性和稳定性的影响,提出稳泡剂复配体系的泡沫稳定机制。结果表明:无机盐和多糖复配能进一步提升泡沫灭火剂的理化性能,以0.025%黄原胶/0.125%明胶/0.1%氯化镁为稳泡剂所制备泡沫灭火剂的综合性能最佳,表面张力为24.34 mN/m,初始泡沫高度118.81 mm,25%析液时间为132.1 s。稳泡剂体系的稳泡机制归因于黄原胶和明胶在泡沫溶液中形成氢键,极大地增强泡沫液膜的表面强度,从而有效减缓泡沫的析液和气泡的粗化;Mg²⁺与AOS/PBSS头基产生静电作用而吸附于头基周围,削弱头基间的静电排斥作用,使得单位面积上表面活性剂浓度增加,进一步增强泡沫稳定性。

磷石膏基自产气膨胀浆体防灭火性能研究

吴芳华, 施式亮, 鲁义, 谷旺鑫, 谭嘉乐, 刘蔚廷

2024, 34(3): 148-154. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.0099

摘要 ( 155 )

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为防治煤矿顶煤和上分层遗煤自燃等高位火源灾害,以工业固废物磷石膏为基料,加入碳酸氢钠和聚丙烯酰胺等成分,制备出一种自产气膨胀浆体。首先,应用热重(TG)分析仪研究浆体在不同升温速率下的热稳定性;然后,采用自行搭建的隔热性能测试系统测试浆体的隔热性;最后,通过灭火试验研究浆体的灭火降温性能。结果表明:磷石膏基自产气膨胀浆体在160 ℃以下时存在35%~46%的质量损失,当温度大于160 ℃时,浆体的质量分数不再发生改变;浆体堆积厚度达到30 mm 时,有效隔热时间超过139 min,可实现对煤自燃危险区域较好的覆盖;浆体通过在煤堆裂隙中膨胀扩散,自下而上完全包裹碎煤,隔绝氧气,具有良好的降温灭火性能,注浆36 min后,各点位温度已全部降低至50 ℃以下,未出现复燃现象。

矿井瓦斯抽采钻孔偏移特性研究

杜栋栋, 雷文杰, 李东会, 李哲

2024, 34(3): 155-161. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.0742

摘要 ( 171 )

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为避免井下瓦斯抽采钻孔发生轨迹偏移,出现瓦斯抽采盲区,产生瓦斯抽采空白带,首先以山西阳泉新景煤矿15121底抽巷、15124低位巷、15124回风巷为工程背景,测试穿层钻孔和顺层钻孔的偏移情况;然后利用均角全距法计算钻孔三维轨迹数值,并结合煤层赋存地质信息,绘制钻孔三维轨迹与煤岩三维层位关系可视化图,分析影响钻孔偏移的因素和拟合数据,并得出钻孔偏移特性。研究表明:穿层钻孔主要在细砂岩层开始偏移,且均在煤层段偏移变大,煤层段最大偏移量为0.52 m; 顺层钻孔开孔倾角相近时,孔深越深终孔垂直偏差越大,40 m孔深平均垂直偏移量为1.37 m; 小角度钻孔受重力影响较大,轨迹易发生偏移,大角度钻孔在垂直方向上向上或向下偏移,偏移量比小角度钻孔偏移量小;在水平方向上,底抽巷、低位巷、回风巷布孔间距分别缩短0.68、0.28、0.54 m。

危化品事故多层级链式推演模型及案例分析

何青伦, 姜文宇, 王飞, 李鑫, 王智

2024, 34(3): 162-170. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.1155

摘要 ( 206 )

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为提升危化品企业的风险防控能力,支撑事故发生后迅速地进行应急决策研判,基于灾害链理论,从热辐射、毒气、超压3类危化品事故关键致灾因子出发,提出灾害链多层级链式推演模型。采用流体扩散模型和Probit模型,分别构建危化品容器起火概率及顺序预测算法和危化品爆炸点火时刻估计算法,实现对危化品事故中燃烧和爆炸演化过程的定量计算分析。并以广东省某树脂生产厂为研究案例,建立1条由危化品泄漏事故引发的灾害链,推演分析灾害链各节点的演化时间和发生概率。分析结果表明:灾害链推演模型能有效定量化分析实际危化品厂区事故的演化过程、预测事故节点发生概率及时间,并在一定程度上帮助检验危化品厂区布局安全。

煤层注射成胶型抑尘剂影响因素及抑尘效果研究

李懿, 陆伟, 李金亮, 陈云龙, 赵舒洁

2024, 34(3): 171-178. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.1751

摘要 ( 117 )

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为解决煤层注水降抑尘技术中水分易流失,开采时注水抑尘效果较差等问题,提出一种既能增加煤层保水率又能改善煤层脆性的抑尘方法:研制出以海藻酸钠(SA)为基质的成胶型抑尘剂,并开展比表面积试验、氮气吸附试验、扫描电镜试验和产尘率试验,研究表面活性剂、黏度及注射压力对成胶型抑尘剂的影响。结果表明:表面活性剂有利于煤层润湿,但对抑尘效果影响较小;抑尘剂黏度增大有利于保水,可使保水时间由10 h提升至30 h,但会导致材料难以进入煤层内部;注射压力对于抑尘剂的抑尘效果具有较大影响,当煤层注射压力较小时,抑尘剂难以快速渗入煤的内部孔隙中,随着压力的增大,抑尘剂逐渐渗入煤孔隙中。当注射压力升至3 MPa后,抑尘效果不再随压力的增加而增加,产尘率由4%降低至2.3%,相对降幅达50%,有效降低了产尘。

城市建筑物消防安全评估

周恩毅, 谭露, 胡金荣

2024, 34(3): 179-185. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.0201

摘要 ( 210 )

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为降低城市建筑物消防安全风险,提高建筑单体抵御火灾事故的能力,从建筑消防设计、建筑消防设施和消防安全管理3方面综合识别消防安全影响因素,构建城市建筑物消防安全评估指标体系;采用信息熵和结构熵组合权重-逼近理想解法(TOPSIS)模型综合评估城市各类建筑及各区域的消防安全风险,并以我国西部X市5大区域262个建筑物加以验证;最后得到消防安全指数和综合排序,进而明晰城市建筑物消防现存的薄弱点。结果表明:消防安全综合评估排序为商业综合体>中小学>文物古建筑>高层建筑,城中>城北>城东>城西>城南,需重点关注高层建筑和城市边缘区县的消防安全风险;用该模型得到的评估结果与现状概况相符。

低真空隧道列车车厢内部火灾乘客疏散方案

陈大伟, 庞世俊, 郗艳红

2024, 34(3): 186-191. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.1785

摘要 ( 122 )

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为探究真空管道运输系统内列车火灾的人员疏散问题及烟气蔓延规律,运用火灾模拟软件(FDS)及人员仿真疏散软件Pathfinder,以低真空隧道内由5节车厢构成的高速列车车厢火灾时乘客疏散为研究对象,综合比较10种疏散方案中疏散时间、烟气蔓延程度及CO体积分数,得到乘客最佳疏散方案,并设计救援车对接高速列车车门的辅助疏散方式。结果表明:当着火车厢的乘客疏散至相邻车厢时,乘客的最佳疏散方式为靠近门口的2排乘客与靠近火源的1排乘客同时离开,随后按照与火源的距离由近到远逐排撤离。若采用救援车辅助疏散,当火灾发生在车厢1、车厢2或车厢3时,救援车到达后完成全车乘客疏散的总用时分别为533、586和376 s;车厢1发生火灾时,门1的利用时间为200 s;车厢2发生火灾时,门1的利用时间为145 s;当车厢3发生火灾时,2个门的利用率较为均衡。因此,在实际疏散时,可以采用语音播报的形式引导乘客充分利用好2个车门,以节约疏散时间。

复杂网络城市空中交通生态下eVTOL运行风险演化分析

袁乐平, 谷泽坤, 李东琪

2024, 34(3): 192-199. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.0266

摘要 ( 251 )

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为明确城市空中交通(UAM)生态下电动垂直起降飞行器(eVTOL)风险因素间的关联性,并探究各类风险因素对风险防控的影响,采用复杂网络理论建立风险演化模型,以国内外无人机事故数据库和通用航空事故统计结果为基础,结合eVTOL在城市低空场景下的运行特点,从人-机-环角度确定35类风险因素和10类危险事件;采用Gephi软件构建网络模型,采用节点度、接近度中心性、介数中心性与网页排序(PR)算法综合评估关键节点,采用边介数评估关键边,确定关键风险传播路径;以降低系统风险为目标,提出断链减灾措施,通过网络效率指标衡量断链控制后的系统安全性。研究结果表明:UAM生态下,eVTOL风险因素关联性较强,且存在8条关键风险传播链。阻断关键人为因素、关键系统技术故障因素及关键中间危险事件3种断链方案,分别使系统安全性提高4.74%、16.21%、18.10%。

基于欧拉法的消防水炮射流轨迹模型

白杨阳, 刘长春, 李存英, 艾国栋, 刘思齐, 宋方智

2024, 34(3): 200-205. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.1161

摘要 ( 146 )

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为提高消防水炮射流轨迹预测精度,克服基于传统抛体理论描述“初速度不变,射流流量增加致使射程增加现象”所存在的困难,首先采用欧拉法,沿空气中水射流轨迹建立一维的质量守恒方程、轴向动量守恒方程和径向动量守恒方程;然后假设水柱和空气柱的轴向速度分布形状为“礼帽”形,并据此推导分析建立的守恒方程,进而建立消防水炮水射流轨迹计算模型;最后基于3个守恒方程,给出射流轨迹模型的数值计算流程,并与收集的试验数据进行比较验证,结果表明:所建模型的误差不超过10%。

黄河流域环境风险因素的时空演变及影响因素分析

徐孝民, 李伟, 黄胜忠

2024, 34(3): 206-215. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.1420

摘要 ( 193 )

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为深入推进黄河流域环境风险防治,实现黄河流域高质量发展,利用大气污染、水污染、碳排放表征黄河流域环境风险因素,采用空间核密度方法构建核函数进行密度平滑处理,分析环境风险因素空间集聚态势及演化特征;采用考虑空间依赖性的空间自回归模型剖析多维因素对环境风险因素的影响。结果表明:大气污染、水污染、碳排放主要集中在黄河流域中下游城市,环境风险防治区域明显;产业结构优化升级及企业绿色技术创新可降低环境风险因素,但节能环保支出不合理会导致环境风险因素升高;经济水平和人口密度与风险因素之间存在倒U型曲线关系。从长远发展战略看,应该以区域协同治理、减污降碳协同治理为战略主导,加强中下游城市协作,优化产业结构,加大行业技术创新投入,实现经济发展模式转型。

预案视角下城市防汛应急组织间网络鲁棒性评价

刘心男, 薛婷婷, 纪颖波

2024, 34(3): 216-221. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.1267

摘要 ( 158 )

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为解决城市防汛应急预案在制订过程中,相关组织应急协同能力难以量化的问题,提出考虑级联失效的城市防汛应急组织间网络鲁棒性评价方法。首先,以北京、上海与深圳市防汛应急预案为研究对象,构建组织间网络,并提出网络攻击策略与鲁棒性评价指标;其次,计算网络特征统计参数,并分析网络拓扑特性;然后,以自然连通度为鲁棒性指标,评价城市防汛应急组织间网络在遭受节点单次攻击与连续攻击下的鲁棒性;最后,对比不同攻击下网络的鲁棒性强弱并找出对鲁棒性影响较大的关键组织。结果表明:北京、上海与深圳市防汛应急预组织间网络具有无标度特性和小世界特性;节点单次攻击时,相较于非级联失效情形,组织间网络在级联失效情况下鲁棒性较弱,造成级联失效节点数较大的组织为影响网络鲁棒性的关键组织;连续攻击时,组织间网络在蓄意攻击情形下鲁棒性较弱,度值较大的组织为影响网络鲁棒性的关键组织。

基于三边匹配理论的应急救援分配决策

郭茜, 周伊可, 吴刚

2024, 34(3): 222-229. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.0625

摘要 ( 133 )

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为解决大型地质灾害背景下应急救援初期救援人员、应急救援装备与受灾地点的分配问题,提高应急救援的效率和质量,首先,将应急救援三方主体之间的选择过程描述为三边匹配问题;然后,标准化处理匹配三方主体的多属性偏好评价信息,构造多属性综合偏好得分矩阵,并以系统稳定性和总偏好效用最大化为目标,建立应急救援初期背景下的三边匹配满意稳定模型;最后,通过算例验证模型的可行性和有效性。结果表明:该模型考虑各主体偏好对于资源分配的影响,能实现应急救援背景下救援人员、应急救援装备与受灾地点三方主体的合理匹配,有助于缩短应急救援部署时间,提高应急救援的效率和质量。

煤矿工人职业健康研究进展的知识图谱分析

于海淼, 徐泽鹏, 张硕, 祁慧

2024, 34(3): 230-236. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.1619

摘要 ( 237 )

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为研究煤矿工人职业健康的发展趋势,促进煤炭企业实施职业健康防护工作,基于知识图谱分析方法,采用CiteSpace软件分析中国知网(CNKI)和Web of Science(WoS)核心数据库中收录的近20年煤矿工人职业健康文献的关键词聚类及突现。研究结果表明:煤矿工人职业健康研究可分为职业健康危害因素、职业病及职业相关疾病三维度。职业相关疾病主要体现在行为和身心疾病、心脑血管疾病与代谢性疾病及慢性非特异性呼吸系统疾病3个层面;与职业病相比,职业相关疾病多呈现为“多因一果”特征,确诊难度更大;基于高频词突现特征,尘肺、听力损失、心理压力、高血压等是煤矿工人健康的主要威胁,此类健康问题与职业暴露有关,风险评价与管控是应对危害的重要措施;新兴研究热点为职业相关疾病的成因与防范,及职业健康与脑科学、智能化等领域的交叉研究。

面向煤矿井下作业场景的安全帽佩戴识别算法

左明成, 焦文华

2024, 34(3): 237-246. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.03.1985

摘要 ( 167 )

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为提高煤矿井下作业场景的工人安全帽佩戴识别准确度,提出一种人体姿态分析的安全帽佩戴识别算法和机器视觉系统优化方法。首先,选择单步多框目标检测(SSD)作为多目标识别的基础模型,利用网络压缩模型(SqueezeNet)削减改进模型参数,以形成高效的识别模型,在提高对工人安全帽的识别准确度的同时,维持识别准确度与计算速度之间的平衡;然后,引入多人姿态估计算法,定位每个工人的人体关节点,判断工人的复杂行为状态;最后,基于多目标识别与多人姿态估计的融合模型,提取目标人员的上肢关节点,结合其与安全帽包围框的空间拓扑结构关系,判定安全帽的佩戴情况,选取3 000条图像数据验证所提方法的有效性。结果表明:机器视觉系统优化方法能优化硬、软件配置,提高系统性能。该方法识别准确度达到91.1%,明显优于最新的安全帽佩戴识别算法,能够满足煤矿井下作业的工人安全帽佩戴识别准确度要求。

高校信息化安全管理问题与对策——评《网络安全与信息化发展路径研究》

唐蔚南

2024, 34(3): 247-247.

摘要 ( 61 )

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杨晓忠

2024, 34(3): 248-248.

摘要 ( 51 )

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周玉红

2024, 34(3): 249-249.

摘要 ( 45 )

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经济安全视角下国家经济风险管理与法律研究——评《国家经济安全管理学》

刘兆侠

2024, 34(3): 250-251.

摘要 ( 54 )

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相关文章 | 多维度评价

大数据背景下医院护理安全风险管理与策略——评《护理安全管理:不良事件案例分析》

姜璐

2024, 34(3): 252-252.

摘要 ( 51 )

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