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当期目录

    2024年 第34卷 第S1期    刊出日期:2024-06-30
    安全科学理论与安全系统科学
    发电企业风险管控4M屏障理论模型构建及其机制研究
    宋张君
    2024, 34(S1):  1-7.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0006
    摘要 ( 54 )   HTML ( 0 )   PDF (2161KB) ( 16 )  
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    为有效遏制事故发生,切实加强安全理论对电力安全生产指导和支撑作用,克服洋理论“水土不服”及现有的安全理论模型不能满足当前复杂电力安全生产实际需要的现状,构建本土特色电力安全生产管理理论及模型,基于国内外各类先进因果连锁、能量意外释放的事故致因及核电防护屏障、物、人、环、管(4M)屏障理论,结合国家能源集团发电企业安全生产现场客观实际及多年风险管控实践经验,把事故逆向思维(事故致因)和风险预控的正向思维(屏障控制)相结合,提出发电企业安全管理的物、人、环、管“4M屏障”理论,并通过动力学建模解析其内在事故演变根源和防范控制规律,梳理各要素内部逻辑关系。研究结果表明:该理论模型通过明确风险及其屏障控制对象、事故发展过程及其原因分析,能够为发电企业建立健全安全生产风险管理体系提供较为系统和全新的风险预控理念与方法论。

    安全社会科学与安全管理
    基于AHP的火电企业安全管理风险评价及预警研究
    陈成, 王华, 李强
    2024, 34(S1):  8-13.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0005
    摘要 ( 70 )   HTML ( 1 )   PDF (2078KB) ( 14 )  
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    为验证火电企业安全管理风险评估数据库及预警机制的科学合理性,实现火电企业安全风险可控在控,构建安全管理风险评价指标体系,建立火电企业安全管理风险评价模型,运用层次分析法(AHP)建模技术,分析评价指标体系,确定火电企业安全管理风险等级和权重,提出火电企业安全管理预警策略并且通过实例验证成果可靠性。结果表明:该安全管理风险评价数据库能够提前对可能发生的事故风险做出评估和预警并自动给出控制和纠正措施及方案,从而使事故消灭在萌芽状态之中,降低事故发生频率,提高安全生产管理水平。

    胜利能源安全文化建设模型应用与实践探索
    张吉苗, 李强
    2024, 34(S1):  14-20.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0045
    摘要 ( 46 )   HTML ( 1 )   PDF (2034KB) ( 18 )  
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    为发挥安全文化在煤矿事故预防中的重要作用,防止安全文化与安全管理脱节,基于胜利能源安全文化现状,应用4个层次的安全文化模型,分析涵盖两个至上、两个一切的理念文化,依法合规、权责明确、融合创新的制度文化,遵章践诺、自律担当的行为文化,装备先进、防护齐全、目视规范、环境优美的物态文化的建设思路与建设内容,构建胜利能源安全文化体系,形成一套标准化、可推广的安全文化建设模型。结果表明:现场应用效果良好,将企业机械机电伤害风险率降低至5%以下,易燃易爆装置故障率降低至3%以下,对国家煤炭企业安全文化体系建设有一定借鉴意义。

    基于重载机车乘务员的职业安全健康心理分析
    张哲, 赵开功, 郑昀, 孟婷, 李长明, 李严肃
    2024, 34(S1):  21-26.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0021
    摘要 ( 38 )   HTML ( 2 )   PDF (2771KB) ( 8 )  
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    为保障重载机车乘务员的心理健康,探究重载铁路机车乘务员的心理健康水平及影响因素,抽样调查机车乘务员的健康和绩效数据。提取安全绩效对应的心理健康特征,制定乘务员心理标准,并收集和统计抽样对象的特征值,分析各影响因素。结果表明:重载机车乘务员安全态度和安全思想显著高于其他岗位群体,其心理状态与受教育程度成正相关关系,与睡眠质量成负相关关系;开展重载机车乘务员心理状态评估有助于常态化监测心理健康;构建关键岗位人员职业全周期心理健康指标,为重载机车乘务员心理健康提供一种创新的评价方法,也可为其他工矿企业中关键岗位群体的心理健康评估提供借鉴。

    新能源风电一线人员心理状态与安全感知状况
    王艳双, 陈莉莉, ZHANG Ophelie, 张海龙
    2024, 34(S1):  27-32.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0022
    摘要 ( 33 )   HTML ( 0 )   PDF (1672KB) ( 6 )  
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    为预防人为因素导致的安全事故风险,全面调研新能源风电行业一线运维人员的心理状态。首先,选取心理健康状态与安全心理的评估人群和方法;然后,总结行业心理健康现状和特点;最后,进行安全氛围与团队心理安全感两者的相关分析。结果表明:超过一半的员工存在心理健康水平不佳或亚健康,其中,抑郁情绪问题较为突出;员工对企业安全规范方面的认同度较高,但员工在集体中自身的心理安全感仍需加强。建议通过员工心理关爱的方式进行心理干预,促进心理健康状态和团队心理安全感。

    煤化工企业安全管理体系运行研究
    王琛
    2024, 34(S1):  33-38.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0046
    摘要 ( 53 )   HTML ( 1 )   PDF (1505KB) ( 12 )  
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    为提升煤化工企业安全风险管理水平,消除安全管理短板,分析煤化工行业的生产特点及安全风险,结合企业实际,深入探讨安全管理体系在煤化工企业的运行实践,包括体系的运行模式、体系运行策划、体系关键要素的实施和运行效果,从安全领导力、制度建设、安全风险管理、不安全行为管理、体系运行效果等方面系统阐明煤化工企业安全管理体系运行的思路和方法。结果表明:煤化工企业安全管理体系的运行思路和模式,结合了化工行业的多种安全体系,安全管理要素全面,体系运行有抓手,可提升煤化工企业安全风险管理水平,具有实用和推广价值。

    基于Grey-DEMATEL的煤矿隐患关键因素研究
    王占宝, 刘小杰, 刘鹏
    2024, 34(S1):  39-45.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0020
    摘要 ( 38 )   HTML ( 1 )   PDF (1749KB) ( 9 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    为有效减少煤矿事故的发生,提出结合灰色理论与决策实验室分析法(Grey-DEMATEL),系统分析煤矿隐患的关键因素,通过收集大量煤矿事故数据和相关文献,建立涵盖多个维度的煤矿隐患指标体系,并基于实际调研和专家评估构建13个隐患指标。并运用Grey-DEMATEL方法定量分析隐患因素,识别隐患的原因因素和结果因素。研究结果表明:信息传递不准确、设备维护不及时以及工人违章作业是导致煤矿隐患的主要原因因素,而隐患结果因素包括设备故障、环境问题和管理缺陷。通过引入灰色理论,改进的Grey-DEMATEL模型可避免传统模型中权重计算的偏差,能够为煤矿隐患的识别和管理提供更为准确的结果。

    重载铁路企业安全生产标准化评价体系的研究与应用
    张文山
    2024, 34(S1):  46-51.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0175
    摘要 ( 51 )   HTML ( 0 )   PDF (1505KB) ( 13 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    为进一步提升重载铁路企业安全生产管理水平,夯实安全生产管理基础,将安全生产标准化建设及评价体系引入重载铁路企业,推动重载铁路企业安全生产标准化建设。通过调研分析,明确安全生产标准化建设基本原则、体系组成、要素框架、运行模型、工作程序和评价方法等,开展重载铁路企业安全生产标准化评价体系应用研究。该安全生产标准化评价体系主要由否决项清单、加分项清单和评价要素及权重清单3个部分构成,其中,评价要素包含3个核心要素、40个一级要素、190个二级要素。同时,通过权重换算解决某些重载铁路企业业务范围不涉及核心要素中的某个或多个一级要素安全生产标准化建设如何评价的问题。结果表明:该安全生产标准化评价体系能够促进重载铁路企业主体责任落实,以及安全管理系统化、岗位操作行为规范化、设备设施本质安全化、作业环境器具定置化,强化新准铁路公司安全生产管理水平。

    安全工程技术
    燃煤电厂输煤系统粉尘治理方法
    黄建新, 赵开功, 黄婷, 张晓蕾
    2024, 34(S1):  52-58.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0036
    摘要 ( 47 )   HTML ( 2 )   PDF (2874KB) ( 6 )  
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    为解决燃煤电厂输煤系统煤粉尘外泄问题,通过对比不同方案,采用包括曲线落煤管、全封闭除尘导料槽、脉冲布袋除尘器、湿式除尘器等防抑尘设备和技术,提出输煤系统降尘防尘的优化方案,形成涵盖煤炭燃料“翻、堆、取、运”全作业过程的粉尘防控体系,并以随州发电工程为例实施应用。研究结果表明:该方法可有效减少煤炭燃料转储运各环节中煤尘溢出的情况,能够实现作业环境无尘化和燃料运输清洁化,为有效控制输煤系统作业时产生的煤粉尘污染提供了一种可行的防尘技术。

    露天煤矿软岩边坡泥岩非线性蠕变损伤模型研究
    门树臣
    2024, 34(S1):  59-64.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0027
    摘要 ( 40 )   HTML ( 0 )   PDF (2520KB) ( 7 )  
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    为解决露天煤矿边坡工程因软岩强度低、蠕变特性显著导致的稳定性问题,开展软岩蠕变变形特征及本构模型研究。以蒙东地区某露天煤矿泥岩为研究对象,基于三轴蠕变试验结果,在分析传统Burgers蠕变模型的基础上,引入带应变触发的非线性黏壶,建立新型非线性5元件蠕变损伤模型,并根据最小二乘原理,辨别改进的蠕变损伤模型参数。结果表明:改进的Burgers蠕变损伤模型,与试验数据的拟合系数较高;所建模型可充分描述泥岩全阶段蠕变变形特征,尤其是加速蠕变损伤阶段;改进的蠕变损伤模型的拟合程度明显优于传统Burgers蠕变模型。

    基于海上自动稳定平台的引航员登离船装置研究
    孙宝昌
    2024, 34(S1):  65-71.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0013
    摘要 ( 35 )   HTML ( 0 )   PDF (3040KB) ( 6 )  
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    为从根本上降低攀爬引航软梯带来的风险,提出一种基于海上自动稳定平台的引航员登离船装置,由姿态/运动测量系统、稳定补偿控制系统、液压驱动自动稳定平台及附属引航员通道组成,并通过自动稳定平台实时高效的并联六自由度稳定补偿算法、基于装备所在船体及海况的并联机构参数化设计以及系统安全可靠性设计等复杂算法,实现该装置在登离过程中的稳定。结果表明:该装置能够实现引航员登离船本质安全,引航员可实现不通过引航员软梯直接登离船,降低大风浪天气下的登离船风险,同时从源头上消除因软梯安放不当而引发的安全隐患。

    啊啊啊TBM法施工排水廊道混合式通风粉尘运移特征
    何少云, 刘孝轩, 吴小林, 王付利, 唐骁
    2024, 34(S1):  72-78.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0029
    摘要 ( 38 )   HTML ( 2 )   PDF (3808KB) ( 9 )  
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    为解决排水廊道全断面硬岩隧道掘进机法(TBM)施工过程中粉尘聚集严重,通风除尘效果不显著等问题,以浙江缙云抽水蓄能电站排水廊道施工工程为依托,首先,建立排水廊道三维模型并进行网格划分,通过混合式通风方式,利用数值模拟软件Fluent研究风流和粉尘的运移特征;然后,以除尘风筒、通风风筒距工作面的距离以及双风筒风速抽压比3种通风参数为变量,分别探究上述3种参数对除尘效果的影响,优选出3种通风参数值;最后,取3个优选值作为优选方案进行现场实测,验证该方案除尘效果。结果表明:隧道风流呈现射流区、涡流区以及回流区等不同区域;考虑节能而采用压入式通风(单通风风筒)方式时,粉尘扩散严重;随着除尘风筒和通风风筒距工作面距离的增大,粉尘质量浓度呈现先降低后增长的趋势,且当各自的距离分别为10 和12 m时,除尘效果较为良好;抽压比为2时,除尘效果进一步得到改善,与原有通风方案进行比较,优选方案实现了95%以上的平均降尘率,且工作人员集中区域粉尘质量浓度降至2 mg/m3以下,符合相关标准。

    发电企业安全管理信息化应用研究
    王立春
    2024, 34(S1):  79-83.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0002
    摘要 ( 39 )   HTML ( 0 )   PDF (1472KB) ( 26 )  
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    为有效发挥信息化技术在发电企业安全管理中的作用,从集团公司和基层企业2个角度,分析现有信息化管理系统和电力企业安全管理现状,针对安全教育、外委管理和风险管控等重点难点问题,提出建设安全积分管理信息化系统,利用拍照、录音和定位等技术,自动记录各级人员履行安全职责的行为,为提升电力企业安全管理提供决策依据。结果表明:建设并使用安全管理信息系统,能够显著降低安全管理成本,有效开展绩效考评,发现安全管理的短板,并预测潜在安全风险。

    煤矿灾害监测预警平台设计及应用
    任文华
    2024, 34(S1):  84-89.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0011
    摘要 ( 37 )   HTML ( 1 )   PDF (3488KB) ( 9 )  
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    为改善矿井灾害监测手段单一、预警分析能力薄弱、灾变处置不及时的现状,以成因机理分析方法为基础,建立瓦斯、水、火、顶板、粉尘单灾害分级预警模型,通过数理统计方法分析灾害监测数据的突变、缓升、波动、周期变化和恒定不变等数据特征图谱变化趋势,提出灾害融合预警分析方案,设计灾害监测预警平台构建方案,并从硬件与软件部署2个方面分析平台在乌海能源公司黄白茨煤矿的现场应用情况。结果表明:基于灾害成因机理和特征图谱分析技术的多灾害融合预警分析方案,实现灾害的溯源、关联和传递分析,可以提高预警的准确性;基于巷道参数计算和迪杰斯特拉算法的实时动态规划避灾逃生路径的方法,能提高人员在矿井灾害中的逃生效率。

    基于区块链的安全生产培训监管新模式构建
    刘祺彬
    2024, 34(S1):  90-94.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0113
    摘要 ( 37 )   HTML ( 0 )   PDF (1627KB) ( 8 )  
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    为有效提升安全生产教育培训的质量和效果,设计基于区块链技术的安全生产培训平台,构建培训监管新模式。通过分析当前安全生产培训行业的现状、面临的挑战,以及生产经营单位和培训机构存在的问题和监管手段的局限性,将平台划分为数据存储层、区块链平台层、业务逻辑层和数据展示层,分析安全生产培训监管新模式。结果表明:在安全生产培训中使用区块链技术构建全面监管新模式,可以防止数据的篡改和造假,实现数据的可信存证和安全共享,有效提升安全培训监管工作的高效性和便捷性。

    行车安全的火车厢底冻粘煤清扫机构能力多因素影响分析
    徐煦, 马鹏飞, 林雪剑, 刘千山
    2024, 34(S1):  95-101.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0040
    摘要 ( 38 )   HTML ( 1 )   PDF (3614KB) ( 6 )  
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    为增加运输效率,提高工作人员的安全性以及提升清理效率,提出以离散元素法建模-多体动力学仿真(EDEM-RecurDyn)方法分析清扫机构的清扫能力。首先,采用EDEM-RecurDyn分析滚刀受力变化,得出影响滚刀受力的3种因素:滚筒的旋转速度、牵引行进速度以及清扫的深度并确定其参考范围;然后,利用响应面进行三因素三水平试验,并分析滚动得出清扫能耗比,对此进行二次拟合多项式;最后,采用Matlab进行粒子群优化算法进行求解得出参数。结果表明:清扫机构在滚筒速度为78 r/min,牵引速度为0.05 m/s,清扫深度为100 mm时,清扫机构所受的阻力最小,能耗为最低值。

    缓倾斜煤层高位定向长钻孔抽采卸压瓦斯技术研究
    双海清, 刘子嘉, 林海飞, 周斌, 张文琦, 罗永刚
    2024, 34(S1):  102-108.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0024
    摘要 ( 30 )   HTML ( 1 )   PDF (3680KB) ( 6 )  
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    为探究缓斜煤层覆岩采动裂隙时空演化及卸压瓦斯富集区的变化特征,采用物理相似模拟和现场监测方法,分析采动覆岩裂隙演化和裂隙分布特征;研究卸压瓦斯富集区演化特征,确定高位定向钻孔的合理布置参数方案,并进行效果检验。结果表明:试验工作面沿煤层走向垮落带高度13 m,裂隙带高度68.5 m,沿工作面倾向裂隙网络受煤层倾角影响,工作面断裂角为54°~59°,裂隙发育的开度自工作面向上逐渐增大,瓦斯运移通道呈现出明显的非对称性特征;高位定向钻孔全生命周期瓦斯抽采过程依据其抽采体积分数可分为抽采初期、抽采中期和抽采末期3个阶段,其中抽采初期抽采体积分数偏低,抽采中期为钻孔抽采生命周期内的高效抽采阶段,进入抽采末期抽采体积分数呈现急剧下降的趋势;高位定向长钻孔抽采技术实施后,工作面上隅角、回风巷瓦斯体积分数均小于0.8%,瓦斯抽采效果良好,高位钻孔的布置方式较为合理。

    保德煤矿81305综放工作面瓦斯综合治理技术实践
    袁保发
    2024, 34(S1):  109-114.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0116
    摘要 ( 38 )   HTML ( 0 )   PDF (2391KB) ( 6 )  
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    为实现高瓦斯矿井低瓦斯状态下开采,提出一套以煤层瓦斯超前预抽、边采边抽及采空区抽采为主的瓦斯综合治理技术。详细介绍保德煤矿81305综放工作面瓦斯综合治理技术及措施,通过具体实践,详细记录本煤层采前预抽、上下行通风切换、采空区埋管抽放、均压措施、设置导风帘和负压喷雾、合理分配风流、及采终封闭等瓦斯综合防治措施。结果表明:实现81305工作面抽排瓦斯量合计1 854.91万m3,综合抽放率达到81.07%,取得良好应用效果。通过采用多种抽、排方式相结合的瓦斯综合治理技术,可使保德煤矿综放工作面回采期间瓦斯浓度安全可控。

    不同采动孤岛工作面覆岩结构研究与防冲应用
    董华东
    2024, 34(S1):  115-121.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0008
    摘要 ( 30 )   HTML ( 0 )   PDF (9063KB) ( 9 )  
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    为保证有冲击地压孤岛工作面的安全开采,以某矿巨厚坚硬岩层条件下孤岛工作面开采为背景,基于岩层控制的关键层理论和覆岩空间结构观点,通过案例调研、理论分析、现场监测等方法,研究孤岛工作面形成覆岩空间结构的基本特征、监测辨识方法及其防冲开采设计,辨识得到Γ型覆岩空间结构的形成过程和分布特征,建立以支承应力为主要评估指标的Γ型覆岩空间结构下孤岛工作面合理宽度力学模型,并以实践验证。结果表明:一侧充分采动、一侧非充分采动条件下的孤岛工作面,能够与上覆巨厚关键层形成Γ型覆岩空间结构。所提实施方案满足现场工程要求,能够保证正常回采。

    化工科研试验装置安全风险管控实践与分析
    靳杰, 刘亚, 王富宝
    2024, 34(S1):  122-128.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0014
    摘要 ( 40 )   HTML ( 0 )   PDF (1496KB) ( 11 )  
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    为提升化工科研试验装置的安全风险管控能力,分析近年来化工科研试验安全事故的原因,基于当前化工科研试验装置的管理实践,从前期可行性研究、设计、建设施工、试运行及报废等各个环节实施全生命周期的安全风险管控,着重探讨前期安全审查,装置设计、建设施工管理,运行安全管理3个主要方面,通过与相对成熟的危险化学建设项目风险管控对比,分析化工科研试验装置风险管理中存在的薄弱环节和突出问题。结果表明:化工科研试验安全风险管控是一项系统性工程,应借鉴危险化学品建设项目安全风险管控经验,对科研试验装置实施分级分类审查和安全准入管控,通过源头安全审查,设计规范管理,建设施工质量管控,运行阶段试车安全条件确认、设备设施、危化品管理等全流程风险管控手段,最大限度地降低安全风险,为科研试验装置风险管理提供参考和选择。

    基于实例的化工项目安全检查分析及提升研究
    蒋海夫, 那国良, 孙桂花
    2024, 34(S1):  129-133.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0044
    摘要 ( 45 )   HTML ( 0 )   PDF (1601KB) ( 11 )  
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    为研究化工基建项目过程安全管理的重点,有针对性地开展安全管理,以某能源集团某化工项目的气化装置建设过程安全检查为实例,收集、分类整理、统计、归类比较、检查记录项目全过程安全;通过对比各单位的安全隐患种类及数量、每百万合同金额隐患数、各种类安全隐患数量分布、各单位安全隐患分布、同类单位安全隐患对比等数据,总结项目安全管理的重点难点。研究表明:安全防护是项目建设过程中产生隐患最多的隐患类型,降低该安全防护类隐患数量能有效提高项目安全管理水平;各施工单位的安全管理水平存在差异并具有各自的管理特点,应通过承包商评价进一步完善合格承包商名单;建立合格承包商数据库,记录承包商的安全管理优缺点,便于今后更有针对性地安全管理项目。

    基于数字孪生的钻机运行安全状态监测技术研究
    王晗
    2024, 34(S1):  134-139.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0039
    摘要 ( 40 )   HTML ( 0 )   PDF (2876KB) ( 8 )  
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    为预防矿用钻机因过载产生疲劳失效而诱发安全事故,提出基于数字孪生的钻机运行安全状态监测技术。首先,提出钻机运行安全状态数字孪生监控系统整体框架;然后,提出基于代理模型的钻机受力状态实时分析方法;最后,利用有限元法获取钻机翻转框架应力分布及幅值数据集,用于对代理模型的训练和测试。结果表明:有限元计算的做大应力值与代理模型预测值之间的差值最大不超过5×10-6 MPa。且所有节点预测值与计算值之差的绝对值方差约为2×10-6 MPa。这表明所提出的代理模型可用于代替有限元方法实时分析钻机翻转框架的应力。

    基于5G技术的智能化煤矿安全管控平台设计
    张拴民, 史洪恺
    2024, 34(S1):  140-147.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0023
    摘要 ( 36 )   HTML ( 0 )   PDF (13065KB) ( 9 )  
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    为解决煤矿井下综采工作面网络带宽窄、延时大导致的信息孤岛严重,无法满足智能化开采的需求,提出采用高带宽、低延时的第5代移动通信(5G)技术升级改造工业控制系统,设计智能化煤矿安全管控平台。首先,基于智能化煤矿安全管控平台设计构想,介绍智能化煤矿安全管控平台总体架构,分析煤矿安全信息处理机制;然后,构建煤矿安全风险分析指标体系,利用改进的粒子群算法优化多层前馈神经网络,判断煤矿安全风险等级;最后,基于5G通信技术,采用工作面地质数据与视频分析、5G远程控制、人员安全保障及数字孪生系统相结合,实现煤矿井下的智能化远程控制。研究表明:该智能化煤矿安全管控平台提高了数据流的存储、传输和处理效率,有效避免了多系统间的信息孤岛现象,为促进实现工作面无人化开采模式、实现煤矿安全高效管控提供新方法。

    考虑重型刮板输送机安全运行的圆环链损伤机制研究
    魏德志
    2024, 34(S1):  148-155.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0041
    摘要 ( 44 )   HTML ( 0 )   PDF (5786KB) ( 7 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    为探究刮板输送机圆环链损伤特征,针对不同的损伤模式,构建圆环链滑蹭磨损和振动冲击损伤的数学模型。通过采用有限元分析软件模拟仿真分析链环-中部槽、链环间滑蹭损伤以及圆环链传动过程的振动冲击损伤,探究圆环链损伤特征。研究结果表明:链环-中部槽滑蹭损伤模拟仿真下,链环底部受力最大为65.92 MPa,最大的磨损深度为0.55 mm;链环-链环滑蹭损伤模拟仿真下,链环链窝处受力最大为164.8 MPa;链环振动冲击损伤模拟仿真下,链环所受最大应力值从39.11 MPa逐渐升高至52.61 MPa。

    基于OVMD的托辊滚动轴承故障信号检测方法
    马鹏飞, 杨海鸥, 王世龙, 刘磊, 辛昊天
    2024, 34(S1):  156-164.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0037
    摘要 ( 28 )   HTML ( 0 )   PDF (8737KB) ( 10 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    为解决露天矿带式输送机托辊轴承发生故障识别精度低的问题,提高故障诊断精确性以及效率,提出以优化的优化变分模态分解的方法为基础的混沌粒子群优化算法优化变分模态分解的托辊轴承故障信号检测方法。首先,应用CPSO的出色全局寻优特性,精确锁定变分模态分解算法的最适参数设定,实现对VMD的有效调参;然后,运用调参后的VMD技术处理振动数据,从中精准提取特定的频带信号成分;最后,配合稀疏最大谐波噪声比解卷积(SMHD)技术深度净化上述频带信号,显著增强带式输送机托辊轴承故障特征的辨识准确度。结果表明:CPSO对VMD改进相对于其余的VMD优化算法具有更加优越的性能;经过CPSO优化后的VMD算法结合SMHD对于滚动轴承在复杂工况下能够成功确认滚动轴承内圈以及外圈不易识别的具体故障点,并能判定轴承的具体损坏形态。

    改进型Harris角点算法的边坡滑动智能监控
    陆鹏, 王占宝, 余枚姣, 张仁永, 吴燕清
    2024, 34(S1):  165-171.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0028
    摘要 ( 34 )   HTML ( 0 )   PDF (3836KB) ( 7 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    为减少边坡滑坡及其引发的地质灾害对财产安全的严重威胁,基于改进的Harris角点检测技术的匹配算法,提出一种新型边坡滑动监测方法。首先,通过优化Harris角点检测构建预测边坡滑动位移的图像处理模型;然后,基于校准的模板,监测角点位置的变化,从而精确估计滑动位移并追踪其轨迹,进而有效监控边坡的移动情况;最后,搭建快速的模块化试验环境,开展边坡滑动情况监测。结果表明:该方法降低了边坡监测识别中的伪角点生成,提高了角点检测的准确性和效率,能有效记录目标物体在水平、垂直和倾斜方向上的微小滑动,形成滑动轨迹追踪结果。

    煤化工企业双重预防数字化平台构建与应用
    李志伟, 黄起中, 赵开功, 张晓蕾
    2024, 34(S1):  172-178.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0007
    摘要 ( 57 )   HTML ( 0 )   PDF (2373KB) ( 10 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    为解决当前煤化工企业在构建双重预防机制过程中存在的风险分级管控机制建设不完善、信息化水平低、员工参与度不高等问题,并构建企业双重预防长效机制,首先,详细阐述数字化平台的设计思路、系统架构和功能模块;然后,以风险分级管控和隐患排查治理为核心,集成数据采集、智能分析、预警提示、任务派发、进度跟踪等功能,实现对煤化工企业安全生产全过程的数字化管理;最后,结合具体案例,评估煤化工企业双重预防数字化平台的应用效果。结果表明:该平台能够从风险辨识评估、分级管控、隐患排查和治理等多个方面,为企业提供标准化、智能化的闭环管理体系,在风险管控、隐患排查、主体责任落实等方面取得应用成效;能够实时掌握风险动态,及时发现并消除隐患,提高应急响应速度,降低事故发生率;可为煤制油煤化工企业双重预防机制信息化和智慧化建设提供新的思路,也能为其他工矿企业双重预防数字化平台建设提供参考。

    基于AHP-TOPSIS法的煤矿机电设备安全评价模型及应用
    张仰行
    2024, 34(S1):  179-184.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0025
    摘要 ( 45 )   HTML ( 2 )   PDF (3277KB) ( 11 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    为解决煤矿机电安全状态影响因素众多且复杂,安全隐患难以识别的问题,提出一种基于层次分析法(AHP)—逼近理想解法(TOPSIS)的煤矿机电安全综合评价模型。首先依据机电事故致因理论,从人的因素、机电检修、管理组织和工作环境4个方面选取引起煤矿机电安全风险的20个评价指标,构建煤矿机电设备安全状态评价指标体系;然后采用AHP法计算各指标权重,并结合TOPSIS法计算样本与理想解的相对贴近度,将各指标权重与相对贴近度进行耦合,最终预测煤矿机电设备安全等级。最后将该模型应用于山煤集团某矿。结果表明:计算得出矿井机电安全等级为Ⅱ级,根据预测结果逆序分析识别安全隐患,分析结果符合现场实际情况。

    浅埋深易自燃煤层沿空留巷采空区自燃三带分布特征
    尚存久, 杨腾龙, 张有刚, 王帅锋
    2024, 34(S1):  185-190.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0181
    摘要 ( 39 )   HTML ( 0 )   PDF (3154KB) ( 8 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    为厘清浅埋深、易自燃煤层沿空留巷采空区自燃“三带”分布特征,通过预埋高压胶管、高强度钢管防护测温光纤和监测束管的方式,动态监测沿空留巷采空区氧气和温度变化特征,借助数值模拟软件,判定采空区自燃“三带”分布范围。结果表明:31116沿空留巷采空区架间测点氧气浓度随工作面推进整体呈下降趋势,回风巷测点氧气浓度受隅角漏风干扰出现局部反升趋势,基于光纤测温数据,温度变化不能作为锦界煤矿沿空留巷采空区自燃“三带”划分的依据,受风流运移和局部漏风影响,31116采空区氧气浓度回风侧略高于进风侧,最终得到31116采空区进风侧氧化带范围为140.4~313.3 m,中部201.2~351.6 m,回风侧153.2~328.1 m,依据采空区遗煤量、地质特点等因素,综合判定工作面正常生产条件下最小推进速度为3.3 m/d。

    基于YOLOv8算法的露天煤矿大型工程车辆识别与闯入安全预警
    孙国思, 马鹏飞, 王威淳, 郜普浩, 朱健伟
    2024, 34(S1):  191-198.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0032
    摘要 ( 53 )   HTML ( 5 )   PDF (5774KB) ( 15 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    为了保障矿工安全、保护设备及提高生产效率,提出基于多传感器信息融合的露天煤矿大型工程车辆识别与闯入预警技术。首先,在整体技术架构和实现方法设计的基础上,提出基于YOLOv8的工程车辆识别与检测方法;然后,在露天煤矿现场搭建检测软硬件平台,通过现场拍摄、网络搜集共计6 300张样本数据集,测试基于YOLOv8的工程车辆识别与检测方法的识别精度。结果表明:文中所提出的基于YOLOv8工程车辆检测模型,可以快速准确地识别露天煤矿作业现场内出现的多个车辆目标,检测准确率在0.85以上,漏检率较低,而且,能够识别不完整的车辆图像。提出的工程车辆识别与闯入预警系统,可为工作中的设备提供来车识别与预警提示,有助于预防安全事故的发生。

    风电机组叶片覆冰风险分析及应对措施
    李存义, 张博, 范晓旭
    2024, 34(S1):  199-204.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0117
    摘要 ( 40 )   HTML ( 0 )   PDF (2158KB) ( 9 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    为促进新形势下冬季覆冰区域风电机组的安全运营和安全管理,分析风电机组落冰安全风险、设备运行风险、电力供应风险是最为严重的叶片覆冰风险。基于这些风险,提出叶片覆冰厚度监测法与机组运行数据监测法相结合的综合覆冰监测方法和风电机组安全运行分级。阐述国内首例大型在役风电机组复合涂层防冰技术方案设计与施工工艺。结果表明:复合涂层防冰技术方案可有效解决风电机组覆冰问题,可为类似工程项目提供参考。

    煤化工企业消防救援能力评估方法研究
    周洪涛, 赵开功, 张晓蕾, 孔言言, 王睿迪
    2024, 34(S1):  205-211.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0035
    摘要 ( 40 )   HTML ( 0 )   PDF (2035KB) ( 8 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    为科学评估消防救援能力,并提出有效的防控火灾风险建议,基于层次分析-模糊综合模型,构建适用于煤化工企业特征的消防救援能力评价体系,并通过具体案例验证该评价指标体系及模型的科学性、适用性和准确性。研究结果表明:随着我国经济社会的蓬勃发展,消防救援任务的范畴逐渐呈现出多元化、复杂化的趋势。在这种日新月异的环境中,消防应急救援是否能够在关键时刻果断、准确、高效地应对,是当前研究亟需解决的关键问题。该评价指标体系和所用的模型方法可为煤化工相关企业的消防救援能力建设提供一个新的视角,为消防救援能力建设提供决策支持。

    基于红外图像和目标检测的露天矿火灾探测技术
    于海成, 田羽, 李庆健, 李新鹏, 薛国庆, 张玉华
    2024, 34(S1):  212-218.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0031
    摘要 ( 48 )   HTML ( 6 )   PDF (5308KB) ( 25 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    为及时发现露天矿煤矸自燃,避免火势蔓延而造成更大损失,对于露天矿面积大、单一检测方法无法做到全方位的煤矸自燃和火灾探测,研究基于红外热成像和深度学习的露天矿自燃和火灾探测技术。首先,提出通过红外热成像和火灾图像目标识别的方法实现不同区域的自燃和火灾探测,构建露天矿煤层自燃识别与预警系统架构;然后,利用固定在露天矿地面上的热成像设备实时拍摄未发生火灾的煤矸区域的红外图像,监测煤矸温度的变化情况;最后,利用无人机机载摄像头拍摄煤层、矸石山和周边环境的照片,并基于深度学习的YOLOv8目标检测算法构建火灾探测模型,实现火焰和烟雾图像目标的检测,从而完成火灾的检测与报警。结果表明:基于热红外图像和火焰、烟雾图像识别的联合探测技术,对于火焰的检测平均精度为70.5%、烟雾的的平均识别准确率为74%,能够满足露天矿现场对于自燃和火灾的探测需求。

    考虑机组电流安全的新型碳刷装置稳定性研究
    刘鹏, 魏德志, 辛昊天
    2024, 34(S1):  219-225.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0038
    摘要 ( 39 )   HTML ( 0 )   PDF (3704KB) ( 7 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    为保证碳刷与转子的有效接触面积,减少电火花现象的发生,提出一种新型碳刷磨抛装置。结合间隙机构的动态建模机制,采用无质量虚拟杆法的旋转副内部间隙表征方法,建立含间隙连杆连续接触动力学方程,使用Matlab进行求解,研究转动副间隙和曲柄转速对含间隙连杆机构动态稳定性的影响。采用10 r/min的低转速进行姿态调整,并且转动副内的配合间隙应控制在±0.2 mm以内,减小配合间隙与转速对其动态性能的影响,通过对碳刷姿态的调整,提高碳刷机构动态稳定性。结果表明:同样的曲柄转速及结构参数条件下,转动副间隙越小,姿态调整机构的动态稳定性越好;在间隙不变的情况下,摇杆转速越慢,姿态调整机构的动态稳定性越好。

    基于知识图谱的选煤法规标准培训平台及应用
    刘江, 赵开功, 张晓蕾, 闫力维, 李长明, 王睿迪
    2024, 34(S1):  226-233.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0034
    摘要 ( 44 )   HTML ( 2 )   PDF (3558KB) ( 17 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    为解决选煤面临的生产技术知识表达复杂、信息存储分散和数据共享不足等问题,引入知识图谱技术,构建选煤法规标准培训平台。该平台采用面向服务的架构(SOA)框架设计,应用Python语言和大语言模型技术进行系统研发。结果表明:该平台通过标准化的数据处理流程,可构建完整的选煤知识库,实现知识搜索、智能问答和智能培训等功能。该平台覆盖选煤的法规标准和专业技术文件,可为选煤提供便捷的法规标准培训服务,也可作为其他领域的生产技术知识共享和培训应用服务提供一种可借鉴参考的方案。

    信息化技术在煤矿安全生产中的应用研究
    柳彦名
    2024, 34(S1):  234-238.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0016
    摘要 ( 55 )   HTML ( 0 )   PDF (2190KB) ( 11 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    为预防煤矿生产现场事故的发生,运用文献资料和总结归纳法,探讨信息技术在煤矿开采中的运用,并以生产信息化为背景,较为详尽地阐述煤矿企业信息化的含义和主要类型。结果表明:“互联网+”煤矿安全信息化的关键技术包括物联网、云计算和大数据,这些技术为煤矿安全提供高效、科学的决策依据和技术手段;为支持煤矿物联网产生的大数据,研究提出信息感知层、数据传输层、云计算资源层、应用服务层和用户接口层构成的“互联网+”煤矿安全信息化应用构架;此外,还提出基于专有云的构建模式,使得系统具备弹性可扩展性。

    大渡河流域库坝安全监测作业多模式应用实践
    李龙飞, 高志良, 鲁晨阳
    2024, 34(S1):  239-245.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0004
    摘要 ( 36 )   HTML ( 0 )   PDF (12990KB) ( 9 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    为提升大渡河流域库坝安全监测水平,构建库坝智能监测体系,首先,全面分析传统库坝监测作业的问题和难点,然后,系统阐述大渡河流域库坝管理中心的库坝监测作业创新模式。结果表明:大渡河流域库坝管理中心引入三维变形智能监测、北斗卫星高精度变形监测、无人机航测监测、水下无人潜航器监测、智能巡检及深部测斜智能监测等技术,通过技术创新,构建库坝智能安全管控体系。该体系集成多项监测技术,融合分析多源数据,能够实现库坝运行安全风险智能管控及快速应急响应。

    基于N-BEATS的托辊滚动轴承剩余寿命预测
    滕春阳, 李庆健, 陈金刚, 张建飞, 薛国庆
    2024, 34(S1):  246-252.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0030
    摘要 ( 48 )   HTML ( 0 )   PDF (3927KB) ( 15 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    为减少煤矿井下带式输送机因托辊故障带来的安全事故和经济损失,提高工作人员和机组设备的安全性和运输效率,对于不同工况下不同位置托辊滚动轴承出现的异常振动情况,应用具有深层结构和残差网络的N-BEATS预测模型进行滚动轴承寿命预测。首先,分析时间序列预测模型N-BEATS的原理及结构,并根据N-BEATS原理建立适用于托辊滚动轴承的寿命预测模型;然后,以某矿带式输送机托辊实际运行工况为背景,搭建基于DVS技术的托辊滚动轴承振动信号监测平台,采集不同工况下的托辊轴承振动信号数据;最后,将采集到的托辊滚动轴承振动数据输入到基于时间序列预测模型(N-BEATS)、卷积神经网络(RCNN)、相似性预测模型中,与真实值进行对比,并评估3种托辊滚动轴承剩余寿命预测质量。结果表明:N-BEATS预测模型相对于RCNN和相似性预测模型,其平均绝对误差分别提升了5.3%和4.1%;N-BEATS预测模型相对均方根误差分别提升了6.3%和5.2%。

    公共安全
    新质生产力视角下食品冷链无接触配送风险研究
    马颖, 王诗颖, 隽雯露, 梁本部
    2024, 34(S1):  253-259.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0026
    摘要 ( 47 )   HTML ( 0 )   PDF (1987KB) ( 8 )  
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    为促进无接触配送新模式的完善,提升冷链食品质量,发展新质生产力,探究食品冷链无接触配送风险因素内部的影响机制。基于国家标准文件和相关文献,系统分析无接触配送模式特点,构建包含6个一级指标及17个二级指标的食品冷链无接触配送风险指标体系;综合运用模糊决策实验室与网络层次分析法(FDANP)评价各级风险,确定因素之间的因果影响关系并量化风险因素权重。结果表明:一级指标中,信息风险、人员风险、冷链技术与设备风险能够影响其他风险因素;二级指标中,自然灾害、交货时效性、运输规划最优性等因素是关键风险因素。未来可从提升信息化水平、重视应急能力和增强监管力度3个方面完善食品冷链无接触配送新模式。

    防灾减灾技术与工程
    海洋环境腐蚀对风电塔抗震性能影响研究
    孙魁, 郭昌锋
    2024, 34(S1):  260-266.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0048
    摘要 ( 34 )   HTML ( 0 )   PDF (7239KB) ( 8 )  
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    为探究海洋环境腐蚀对风电塔抗震性能的影响,以3 MW海上风电塔为例,基于通用有限元分析平台,分别建立腐蚀前后风电塔分析模型,并采用时程分析计算风电塔在地震中的倒塌机制;通过模态分析,分析海洋腐蚀对结构振型和频率的影响;选取3条天然地震动(2条远场地震动,1条近场地震动),采用时程分析风电塔的变形与损伤演变,并根据计算结果分析风电塔的倒塌机制。研究结果表明:海洋腐蚀对风电塔频率及振型影响较小;在近场或短周期地震动作用下,海洋腐蚀不会明显改变风电塔倒塌机制;在长周期地震动作用下,风电塔受腐蚀部位会率先发生损伤,从而激发高阶振型导致风电塔震损倒塌机制发生明显改变。

    应急技术与管理
    燃煤发电安全应急管理评价方法研究
    韩涛, 冯白阳, 乔开文, 余学海, 徐冬
    2024, 34(S1):  267-273.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0122
    摘要 ( 39 )   HTML ( 0 )   PDF (1687KB) ( 10 )  
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    为提升煤电应急管理水平,保障煤电行业安全稳定,从应急准备能力、应急预防与预警能力、应急响应能力、应急保障能力和应急恢复能力等方面,建立燃煤电厂应急管理能力评价的指标体系,构建基于熵权的改进模糊综合评价方法,并从系统角度综合评价分析某燃煤电厂安全应急管理能力,提出安全应急管理优化的措施和建议。结果表明:燃煤电厂应急管理能力评价指标影响权重由大到小依次为应急恢复能力(0.269)、应急保障能力 (0.227)、应急准备能力(0.197)、应急预防与预警能力(0.172)和应急响应能力(0.135);模糊综合评价模型能有效分析多因素、多层次复杂问题,可为提升燃煤电厂应急管理评价的客观性和科学性提供依据。

    煤矿外因火灾防治与应急处置技术研究
    尚国银
    2024, 34(S1):  274-279.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0015
    摘要 ( 52 )   HTML ( 1 )   PDF (2059KB) ( 9 )  
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    为预防煤矿外因火灾事故的发生,并在风险失控后实现高效快速的处置,最大程度降低人员伤亡和财产损失,以神东煤炭集团大柳塔煤矿为例,分析大型特大型煤矿外因火灾关键致灾因素,总结灾前防治措施,探索研究应急处置技术。结果表明:长距离带式输送机摩擦起火、高压电缆及设备过热、辅助运输车辆自燃等是大型煤炭企业外因火灾关键致灾因素;可采取风流短路、局部反风、新型风门控风、火区封闭、压风自救等应急处置技术应对煤矿外因火灾;煤矿外因火灾具有普遍多发性、损失严重性和处置困难性,需采取灾前防治与应急处置相结合的综合性治理技术方能保障矿井安全生产。

    基于信息融合技术的水电站应急指挥体系研究
    李光华, 刘名
    2024, 34(S1):  280-284.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.S1.0018
    摘要 ( 41 )   HTML ( 0 )   PDF (2261KB) ( 11 )  
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    为保障水电站应急指挥体系安全高效运转,提升事故应急处置的数字化、智能化水平,通过分析水电站传统事故应急处置的难点,采用知识图谱技术对水电站海量异构信息进行标准化处理,形成标准化信息库。开展多源异构信息融合技术在事故处置过程中的研究与运用,实现多源异构信息的实时获取、处理、分析,并通过数据挖掘、分析处理、融合应用等方式,构建故障预警模型,精准研判事故性质及故障部位,自动生成最优处置指导方案,指导应急处置人员安全高效进行故障控制、设备隔离及风险鉴别等工作,并在处置过程中智能推演应急处置措施成效及故障发展态势,动态优化处置措施。同时通过搭建可视化信息共享平台,动态展示事故处置要点及措施进展,按照应急指挥体系人员职责分工智能推送关键指导信息,实现应急处置各层级的互补联动、协同指挥,建立高效化、智能化、可视化的应急指挥体系。