当期目录

2025年 第35卷 第5期    刊出日期：2025-05-28

上一期   

安全科学理论与安全系统科学

基于量子思想描述的系统故障演化过程

崔铁军, 李莎莎, 邓文浩

2025, 35(5):  1-7.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.05.0671

摘要 ( 22 )   HTML ( 0 )   PDF (3235KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为探究系统故障演化过程(SFEP)及其特性,提出使用量子思想描述SFEP的方法。首先,论述SFEP与事件功能状态的关系,探究利用量子思想描述SFEP的原理;然后,构建SFEP的量子描述的数学模型,以实现SFEP量子态的测量塌缩;最后,确定故障模式及其发生概率。结果表明:SFEP具有多样性和不确定性、事件量子态叠加性、测量塌缩性和两极态性,这是通过量子思想研究SFEP的基础。SFEP可分解为多个层次,不同层的对象及其量子态叠加方式不同;通过各层对象量子态的叠加可以得到SFEP量子态,SFEP量子态是各层对象的概率幅的积的多项式构成的,制定了各层对象量子态概率幅构成的限制条件;SFEP量子态向量的每个维度都是一种故障状态;对因素相值的测量使SFEP量子态塌缩,得到可能的各量子态(故障模式)发生概率。

安全社会科学与安全管理

风险动物园(VIII):金丝猴对不安全行为影响的隐喻实验

佟瑞鹏, 梁梵洁, 王登辉, 毛颖

2025, 35(5):  8-15.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.0018

摘要 ( 18 )   HTML ( 0 )   PDF (4619KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为降低不安全行为发生率与加强不安全行为科普宣传效果,基于概念整合理论构建新颖的金丝猴隐喻,以严重性信息和不安全行为隐喻框架为自变量,设计不安全行为隐喻实验流程,探究金丝猴隐喻对不安全行为的影响机制和可能中介因素。结果表明:金丝猴是具有人类主体性、普遍性且高频率,并造成相对较小瞬时损失的不安全行为;低严重性信息会增加行为改变意愿;使用金丝猴隐喻暗示不安全行为比非隐喻更具说服力,会增加行为改变意愿;严重程度、负面情绪分别在严重性信息和行为改变意愿之间起遮掩效应、完全中介效应,认知精细加工程度在不安全行为隐喻框架和行为改变意愿之间起部分中介效应。

我国化工(危险化学品)企业安全生产解决方案

王浩水

2025, 35(5):  16-22.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.0097

摘要 ( 15 )   HTML ( 0 )   PDF (1938KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为提升我国化工(危险化学品)企业安全生产管理水平,首先,阐述化工过程安全管理理念的形成,包括传统管理方法和过程安全理念的提出;然后,分析我国化工过程安全管理要素体系 8个模块 20 个要素的特点及具体内容;最后,提出化工企业系统性解决方案,即以理念、安全领导力、管理屏障(责任、装备、管理和能力)、安全文化为元级要素的四元方案。结果表明:四元方案的核心要素为理念、安全领导力、管理屏障(责任、装备、管理、能力)和安全文化,其中,安全领导力是最关键的要素,引领理念落地、责任分工、装备升级、管理体系构建、能力提升及文化培育,其他要素共同构成安全生产管理骨架,实现系统管控。企业在安全生产管理工作中落实领导带头、全员参与,系统推进各要素落地,有助于预防事故、提升行业整体安全水平。

动态惩罚机制下民航危险品运输演化博弈分析:以航空公司与地面服务代理人为例

沈海滨, 胡玲, 李娜, 张文怡, 谢润琪

2025, 35(5):  23-31.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.05.0301

摘要 ( 13 )   HTML ( 0 )   PDF (7423KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为解决民航危险品运输地面代理服务中地面服务代理人的违规行为、航空公司疏于监督管理等问题,首先,分别在航空公司采取静态惩罚及动态惩罚机制下构建危险品运输航空公司与地面服务代理人的演化博弈模型;其次,探究博弈双方在不同机制下的演化稳定策略;然后,结合系统动力学模型,构建航空公司与地面服务代理人的定量分析模型;最后,模拟分析重要参数对博弈双方行为策略的影响。结果表明:静态惩罚机制下博弈系统无稳定点,双方无演化稳定策略,且双方的行为策略随时间呈现周期性反复趋势;引入动态惩罚机制后,博弈系统存在稳定点,双方的行为策略能够收敛到稳定的焦点;相较于低惩罚力度,较高的惩罚力度更能提高地面服务代理人严格执行代理协议的概率。

煤矿安全管理行为交互机制与模型

王大龙, 王冰山, 曹睿, 王志刚, 吕红亮, 佟瑞鹏

2025, 35(5):  32-38.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.1094

摘要 ( 13 )   HTML ( 0 )   PDF (2954KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为探究煤矿安全管理中各行为间的交互机制,将煤矿安全管理行为划分为组织安全行为和个体不安全行为,并将组织安全行为划分为4个维度和16个子维度,个体不安全行为划分为11类,进而探究组织安全行为各维度间的作用关系,构建煤矿安全管理行为的交互模型。结果表明:安全监督检查的原因度最高,安全事故管理的原因度最低,安全教育培训则起到重要的中介与桥梁作用;落实培训方案和提供充足有效的安全培训的中心度较高,表明其在组织安全行为子维度的相互影响关系中占据主导地位;未有效制止和纠正违规行为是发生频率最高的不安全行为;煤矿安全管理行为的交互模型包含驱动机制和反馈机制。

安全工程技术

全尺寸巷道阻燃输送带火灾烟气温度变化特征试验研究

王玉怀, 张思佳, 李东明, 黄刚, 张文明

2025, 35(5):  39-46.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.0987

摘要 ( 13 )   HTML ( 0 )   PDF (11249KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为探究阻燃输送带火灾条件下巷道内不同地点烟气温度的变化特征,在全尺寸巷道中开展阻燃输送带火灾试验,首先,在全尺寸巷道内沿轴向布设6个测温断面,在每个断面设置5个热电偶记录阻燃输送带燃烧过程中不同位置的烟气温度;然后,在风速为1.2 m/s条件下,利用全尺寸巷道对4 m×1.2 m(长×宽)钢丝绳芯阻燃输送带开展火灾特性试验。结果表明:火源下游区域烟气温度及升温进程主要受输送带火源距离的影响。距离火源越近,阻燃输送带燃烧产生的热效应越强,相应地点烟气温度越高,由于输送带火灾属于非稳态燃烧过程,局部断面烟气温度与火源距离之间呈现非线性关系;处同一高度的水平巷道中,两侧烟气温度高于巷道中间,且随着与火源距离的增大,巷道中部与两侧烟气温差逐步减小;在火源下游沿巷道纵向范围内,烟气表现出分层状态,烟气温度从巷道顶板向底板逐步降低,不同高度烟气层之间存在显著的温度差。随着火源距离的增加,烟气层之间温度差逐步减小。

基于云案例推理的隧道高地温防控措施智能生成

王景春, 田思奥

2025, 35(5):  47-55.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.0744

摘要 ( 14 )   HTML ( 0 )   PDF (2440KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为解决高地温隧道施工安全防控措施建立过程中存在的模糊性与应用范围的局限性问题,提出一种基于云案例推理(C-CBR)的隧道高地温防控措施生成方法。首先,针对隧道高地温热害问题构建云案例库指标体系,并结合层次分析法(AHP)-熵权法进行综合权重计算;其次,基于云模型期望、熵、超熵3项基本特征指标与案例推理(CBR)原理构建云历史案例库,运用协同过滤算法初步筛选符合要求的历史案例;然后,引入统筹形状-距离的云模型算法实现目标案例与历史案例库间的相似度匹配,修正相似度并更新历史案例库,生成最优相似防控措施;最后,充分对比最优相似防控措施与现场实际防控措施。结果表明:基于C-CBR生成的最优历史案例与目标案例间修正相似度为0.746 0,匹配度较好,目标案例相似防控措施与工程实际防控措施基本符合,生成方法可较好地适用于不同在建高地温隧道。

数据驱动下建筑施工安全隐患关联分析与预警策略

曾大林, 肖方正, 姜志超, 张海洋

2025, 35(5):  56-63.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.0883

摘要 ( 7 )   HTML ( 0 )   PDF (2999KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为深入挖掘施工安全隐患数据的潜在预警价值,提高隐患排查治理效率,利用文本挖掘技术、关联规则和复杂网络理论,研究数据驱动下建筑施工安全隐患关联分析与预警策略。首先,借助文本挖掘技术标准化降维处理某地2023年度的1 405条建筑施工安全巡检记录,并提取出67个安全隐患特征;其次,通过Apriori关联规则算法得到70个频繁项集,125条强关联规则,并确定隐患的关联类型;然后,结合复杂网络理论构建施工安全隐患特征网络,基于网络结构指标和个体指标分析,并结合特征模块化分析,辨识关键安全隐患特征;最后,提出一种基于特征数据驱动的安全隐患预警策略。结果表明:文本挖掘技术能有效降维非标准化隐患数据;基于关联规则的隐患特征网络能充分挖掘隐患数据间的潜在关联,加强隐患预警信息的可靠性;预警策略有助于解决传统隐患排查中无序、低效的问题。

气爆破岩振动信号优化分解与相关特征分析

付晓强, 戴良玉, 俞缙, 邵艺强

2025, 35(5):  64-72.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.1493

摘要 ( 9 )   HTML ( 0 )   PDF (8504KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为解决变分模态分解过程中模态数和二次惩罚因子难以确定的问题,提出灰狼优化-变分模态分解(GWO-VMD)算法。以龙龙隧道气爆法施工为依托,采用集成化采集模块采集气爆破岩过程中振动信号,利用相空间重构递归图(RP)相似度模型准确判别信号GWO-VMD主分量;重构得到去除干扰项的真实信号,揭示气爆信号能量在时频域的分布特征,并量化数码电子雷管精度误差。结果表明:与传统的变分模态算法相比,GWO-VMD算法在气爆破岩信号信噪比提升和自适应相关特征提取方面具有显著优势,具有很强的时变频率追踪性能,能够准确识别数码雷管起爆精度,有效识别隧道爆破雷管灾害源特征。

特厚煤层综放工作面底鼓机制及控制技术

朱志洁, 王鹏, 李瑞琪, 秦洪岩, 史庆稳, 陈昆

2025, 35(5):  73-81.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.0971

摘要 ( 9 )   HTML ( 0 )   PDF (16736KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为解决特厚煤层综放工作面回采期间工作面底鼓问题,以陕西某矿ZF1409工作面为工程背景,采用现场调研、理论分析与数值模拟等方法,探究特厚煤层综放工作面底鼓机制,并以此提出底鼓控制技术。结果表明:工作面严重底鼓区域主要集中在工作面来压期间,支架工作阻力较大,且底板大多为泥岩或底煤较薄的区域;底板滑动面范围内以软弱泥岩为主,底板极限承载力较低,当底板载荷大于底板极限承载力时,底板载荷克服底板滑动面范围内岩层自重所产生的摩阻力及黏聚力,使岩体沿着底板滑动面滑移,造成工作面底鼓;通过分析ZF1409工作面底鼓模型可知:支架载荷在该工作面底鼓发生过程中起到了重要作用;特厚煤层综放开采条件下,近场关键层破断形成的“悬臂梁”结构造成支架工作阻力在短时间内急剧升高,导致工作面发生底鼓。基于此,采用井下区域水力压裂技术处理近场关键层,有助于控制工作面的底鼓。

新形势下海洋核安全演进及评估技术

林武辉, 杜金秋, 拓飞, 曹少飞, 王一潼, 胡王江

2025, 35(5):  82-90.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.0463

摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF (3322KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为保护人类健康、海洋环境及生物的辐射安全、维护海洋生物多样性和生态服务功能,通过系统梳理安全、海洋安全、核安全到海洋核安全的概念演进及内涵范畴;提出不同人为源项的放射性核素泄漏入海后本底基线法、活度限值法、剂量限值法和辐射风险法等4种评估方法的优缺点和适用条件,以构建适用于我国管理需求的海洋核安全评估技术体系;从“大食物观”视野下海产品中核素溯源-富集-传递及核安全评估、海洋生物辐射剂量评估与保护、生态系统视角下放射性核素驱动多种污染物协同效应3个关键领域出发,探讨未来海洋核安全评估保障技术的发展和建议。总之,系统考究并提出海洋核安全概念与内涵范畴及目的,探索4种评估方法的优势与适用场景以满足核安全管理体系的多层次综合需求,在未来气候变化和人类活动背景下提炼3个关键领域有望保障海洋核安全评估技术高质量发展。

电厂烟气注气压力对煤层吸附态瓦斯解吸效率的影响

白刚, 张海晶, 苏俊, 梁晗, 张潇文, 刘正东

2025, 35(5):  91-98.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.1581

摘要 ( 8 )   HTML ( 0 )   PDF (5037KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为探究电厂烟气注气压力对煤层吸附态瓦斯解吸效率的影响特性,采用核磁共振(NMR)技术定量研究不同电厂烟气注气压力下煤层CH₄竞争吸附的动态变化过程,得到烟气注气压力对甲烷解吸量、解吸效率和单位时间回收效率的影响特征。试验结果表明:无烟煤吸附CH₄时,T₂谱呈现双峰特征,随着时间增加,吸附态CH₄的T₂谱峰值增加,游离态CH₄的T₂谱峰值降低,随着时间增加,煤对CH₄的吸附速率变缓;电厂烟气与煤中CH₄竞争吸附过程中,T₂谱呈现3峰特征,随着时间推移,吸附态CH₄的T₂谱峰降低,游离态CH₄的T₂谱峰增加,吸附态、游离态T₂谱积分与吸附时间呈现指数函数变化,与电厂烟气注气压力呈现线性函数变化;电厂烟气注气压力与CH₄解吸效率呈现线性增长,其中,注3.5 MPa电厂烟气较1.5 MPa对样品罐中煤样吸附CH₄的总解吸量增加0.016 mol,单位时间回收效率提高3.440%,总解吸效率提升20.631%。

基于Event模型的城市物流无人机同高度交叉运行间隔研究

张健, 赵嶷飞, 卢飞, 黎宗孝, 罗鑫悦

2025, 35(5):  99-105.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.1230

摘要 ( 7 )   HTML ( 0 )   PDF (2948KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为解决城市物流无人机飞行流量加大、隔离航线模式空域利用率低的矛盾,需要实施安全有效的交叉运行。通过研究交叉运行碰撞风险,确定侧向误差、垂直误差、纵向临近率等核心参数,构建同高度交叉运行间隔模型。在此基础上,进一步考虑机载冲突探测与解脱(CDR)系统失效问题,并运用事件树分析方法,提出并构建城市物流无人机交叉间隔综合模型。结果表明:在航线夹角为60°情况下,对标安全目标水平1.5×10^-8,所需交叉间隔为158 m;对标安全目标水平1×10^-6,所需交叉间隔155 m。随着交叉角度增大,运行间隔总体呈现上升趋势,当接近180°时,即对头运行时,所需间隔急剧上升,与实际认知一致。

颗粒形状对含瓦斯水合物煤体细观力学性质的影响

高霞, 赵宇贤, 王柏琨, 吴强, 崔祥龙

2025, 35(5):  106-115.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.0582

摘要 ( 6 )   HTML ( 0 )   PDF (24581KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为探究和预测含瓦斯水合物煤体三轴压缩作用下试样内部的破坏及失稳特征,首先基于瓦斯水合固化方法进行含瓦斯水合物煤体室内三轴压缩试验;同时根据扫描电镜(SEM)图像构建组合Clump颗粒模板,利用颗粒流离散单元法(DEM)模拟方法建立不同颗粒形状(不规则、圆形)、饱和度(40%、60%、80%)的双轴压缩模型,并开展三轴压缩试验;然后从宏观和细观2个方面对比分析Clump颗粒与圆形颗粒对含瓦斯水合物煤体力学性质的影响特征。研究表明:不同颗粒形状含瓦斯水合物煤体试样峰值强度随水合物饱和度的增大均提高,在高饱和度条件下峰值强度增长不明显;不规则颗粒试样强度均大于圆形颗粒试样,最高提升142.01%;饱和度和颗粒形状对试样破坏模式影响较小,不同颗粒形状试样均发生鼓胀破坏且剪切带均呈X型分布;圆形颗粒试样发生旋转颗粒数目明显多于不规则试样,发生破坏的范围更大;随着加载进行,不规则颗粒间能够稳定地分担外部荷载;且不规则颗粒模型平均配位数远大于圆形颗粒试样;在表征含瓦斯水合物煤体力学行为方面,不规则颗粒模型更具优越性。

高流态浆体材料固结微观力学性能研究

郭鑫, 李大芳, 鲁义, 施式亮, 李贺, 宋译

2025, 35(5):  116-123.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.0804

摘要 ( 12 )   HTML ( 0 )   PDF (10801KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为探究高流态浆体材料注浆后对煤体微观力学性能的影响,首先通过扫描电镜(SEM)扫描不同注浆材料注浆后与煤形成异质体的过渡区,并进行纳米压痕试验,进而分析高流态浆体材料对煤体微观结构特征以及微观力学性能的影响;然后,针对普通水泥材料注浆后,固结面存在的结构缺陷,分析高流态浆体材料对异质体过渡区的结构改性与力学强化机制。结果表明:高流态注浆材料与煤体过渡区的力学性能是异质体结构中最弱的区域,容易发生破断;高流态注浆材料与煤过渡区的压痕模量、压痕硬度,均随着注浆煤体结构面力学性能的提高而增大;普通水泥注浆后,与煤体过渡区的范围较大,晶体密度低,材料与煤体之间有明显的裂隙,微观力学性能较弱;高流态注浆材料注浆后,与煤过渡区的范围微观结构紧密,固结面过渡区的范围较小,界面过渡区(ITZ)微观力学性能较好,有助于提升瓦斯抽采钻孔抵御塌孔变形的能力。

高速公路团雾区驾驶特性分析与碰撞风险评价

吴付威, 李育隆, 马勇, 王畅, 张智

2025, 35(5):  124-134.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.1534

摘要 ( 11 )   HTML ( 0 )   PDF (9346KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为降低高速公路团雾环境下的交通事故风险,将高速公路团雾区划分为过渡区和冲突区,设计并开展驾驶模拟试验。首先,采用方差分析(ANOVA)、非参数检验等方法分析驾驶人在2个区域中的驾驶行为;然后,利用Pearson相关性分析探索过渡区与冲突区之间的驾驶行为指标关联特性;最后,通过二元Logistics回归模型挖掘驾驶行为对碰撞风险的影响机制。结果表明:在过渡区,驾驶经验与能见度变化率对速度标准差和内边界速度有显著影响;相比于新手驾驶人,熟练驾驶人速度标准差降低36.8%,内边界速度高13.5%;能见度变化率对速度标准差和内边界速度有统计学差异,不同能见度变化率对应的内边界速度和速度标准差不同。在冲突区,碰撞时间(TTC)与能见度呈显著正相关,避险反应时间与能见度呈显著负相关;TTC、避险反应时间及碰撞率均与冲突距离呈显著负相关;过渡区速度调整行为会显著影响冲突区的碰撞风险。

细粒尾矿沉积特性与矿浆流动特征流槽模型试验

陈青林, 包礼霖, 王晓军, 戴泽宇, 张超, 王光进

2025, 35(5):  135-144.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.0918

摘要 ( 3 )   HTML ( 0 )   PDF (13646KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为剖析尾矿坝堆积筑坝过程中尾矿沉积体赋存特征与浆液流动行为,采用流槽试验模型开展单管浆液排放条件下细粒尾矿堆积筑坝试验,研究细粒尾矿堆积过程中沉积滩坡度、尾矿颗粒粒径分布、水位高度和孔隙水压力的变化特性,分析尾矿浆流动、运动轨迹特征,并讨论尾矿沿程沉积细化机制。结果表明:沉积滩坡度随沿程距离的增加而减小;尾矿颗粒粒径随沿程距离的增加逐渐细化,随深度的增加粒径呈交错变化;尾矿坝水位高度随坝高的增高而增加,整体表现出前陡后缓;孔隙水压力在尾矿浆排放阶段上升,在尾矿浆停止排放间歇阶段消散;尾矿浆在流槽首端以扇形发散的方式流动,中部以不规则溪流的方式流动,末端尾矿浆先以层流方式流动后转变为无规则旋转流动;干滩面浆液运动速率波动较大,达到尾水面后浆液的运动趋于平稳,尾水面交界处前后浆液的运动特征差异性较大。

煤氧化自燃的弹性波响应特征及机制

朱双江, 鲁义, 李贺, 李敏, 郭鑫, 赵新

2025, 35(5):  145-152.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.1689

摘要 ( 8 )   HTML ( 0 )   PDF (10096KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为利用弹性波探测准确定位破碎煤柱内部的隐蔽自燃区域,试验煤的弹性波速度对温度的响应特征及内在机制。首先,利用程序升温炉预处理煤样,得到不同氧化程度煤样;然后,通过弹性波和低场核磁共振测试,分析不同氧化程度煤的弹性波及孔裂隙特征;最后,结合热重(TG)测试和型煤单一变量试验,揭示煤氧化自燃的弹性波响应特征及内在机制。结果表明:原煤纵、横波速度随温度升高逐渐下降,其中,纵波速度在热失重最大质量温度后的下降速率约为横波速度下降速率的2.4倍;纵波速度下降趋势呈明显的分段特征,第Ⅰ阶段从初始温度到TG最大质量温度,纵波速度下降速率约为1.27 (m·s^-1)/℃,第Ⅱ阶段从TG最大质量温度到终止温度,纵波速度下降速率增大至4.51 (m·s^-1)/℃;煤体孔隙度从30 ℃时的1.57%上升至360 ℃时的9.6%,特别是温度超过最大质量温度后,裂隙数量和开度显著增加,不仅导致弹性波的传播路径变长,还使弹性波传播速度下降;煤基质作为弹性波的传播介质,在最大质量温度前未明显分解,对应的型煤纵波速度稳定在900 m/s左右;煤基质在超过最大质量温度后开始迅速分解,对应的型煤纵波速度下降至360 ℃时的798 m/s,且煤基质由“高波速”介质逐渐转变为“低波速”介质。

气凝胶灭火剂防控锂电池热失控效能研究

何路, 付江锋, 孙蓉, 朱国庆, 程庆迎, 郭峰

2025, 35(5):  153-160.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.0757

摘要 ( 10 )   HTML ( 0 )   PDF (14052KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

针对气凝胶灭火剂在锂离子电池热失控防控中的效能评价问题,选取三元铝壳单体锂电池和18650电池模组为试验对象,采用不同灭火处置方式系统开展灭火剂效能对比试验,并与水的灭火效能进行对比。结果表明:气凝胶灭火剂对不同数量三元铝壳单体锂电池和18650电池模组均表现出比水更优异的灭火性能和降温效果;对于4块三元铝壳单体锂电池,使用水灭火后电池温度回升至492 ℃;而气凝胶灭火剂的灭火速度为水的4.5倍,并能有效防止电池的复燃;对于8块三元铝壳单体锂电池以及2个18650电池模组,气凝胶灭火剂仍展现出良好的灭火效果,灭火时间短,降温效果显著,无复燃。采用大流量持续喷射气凝胶灭火剂灭火、大流量喷射灭火后小流量降温以及容器内喷射并淹没等不同的灭火策略,具有不同的灭火效果。气凝胶灭火剂不仅能快速扑灭初期电池火灾,而且其预热发泡机制和良好的泡沫稳定性,可有效降低电池温度和防止可燃气体与空气的进一步混合。

建筑内基于虚拟仿真的跨视域行人监测研究

陶振翔, 李滢, 黄绪勃, 王一森, 张平, 杨锐

2025, 35(5):  161-168.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.0701

摘要 ( 7 )   HTML ( 0 )   PDF (4663KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为解决高层建筑楼宇或复杂开放建筑环境中多路视频数据采集成本高、长时间高质量标注难等问题,实现跨视域多路视频数据的生成与行人图像的自动标注,首先,设计虚拟现实场景,模拟行人运动并自动获取标记数据;其次,研究无监督领域自适应方法,降低源域数据与目标域数据的特征分布差异,使模型泛化至目标建筑场景;最后,验证模型泛化能力。研究结果表明:构建的虚拟现实场景能有效克服跨视域视频数据采集与高质量标注的困难;无监督领域自适应方法将平均首位命中率从22.02%提升至45.48%;结合源域风格转换、数据增广和目标域伪标签生成,首位命中率提升20%,降低了分布偏差,有助于实现模型在不同建筑场景中的泛化。

螯合剂和表面活性剂注液工艺对煤体润湿性能的影响

林汉毅, 江丙友, 王一凡, 王浩宇, 余昌飞

2025, 35(5):  169-177.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.1287

摘要 ( 7 )   HTML ( 0 )   PDF (14153KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为解决煤体中的混杂重金属物质阻碍抑尘溶液渗入煤体孔裂隙导致煤体润湿效果减弱的问题,试验研究螯合剂和表面活性剂的协同作用对煤体润湿性能的影响。首先,基于注水试验平台和截割产尘模拟试验平台设计6种注液方式,试验确定表面活性剂和螯合剂之间的拮抗作用;然后,通过截割试验和表面润湿性分析研究6种注液方式对煤样产尘特性及增润效果的影响;最后,利用喷雾降尘测试不同注液方式增润煤粉的被沉降效率。结果表明:先注入螯合剂后再注入表面活性剂处理的煤样,截割产尘质量浓度相对最低,仅为170.93 mg/m³,较之纯水组的截割产尘质量浓度(481.33 mg/m³)降低了64.49%;同时,先注入螯合剂后注入表面活性剂的注液方式对煤体润湿性能的提升效果相对最好,浸润沉降煤粉速度相对最快;此外,经该方式处理的煤样喷雾抑尘试验的降尘效率为91.2%。先注入螯合剂溶液分解煤裂隙中的重金属,可以提高溶液在煤体中的流动性,随后注入表面活性剂溶液会进一步提升煤的润湿性能。

核电显控系统故障告警跨屏交互的注意捕获效应研究

李琦桉, 吴晓莉, 杨星灿, 晏彪

2025, 35(5):  178-185.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.0826

摘要 ( 8 )   HTML ( 0 )   PDF (8291KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

核电显控系统是典型的跨屏交互场景,为准确迅速地监测和响应多源故障告警,从跨屏交互和故障告警2个维度出发设计变量,单一试次中设置随机组合的跨屏数量、跨屏方位与告警数量、告警级别、告警位置变量,并通过眼动追踪技术和行为试验捕捉操纵员在不同交互条件下的视觉注意行为。结果表明:显示跨屏数量的增加会负面影响注意捕获效应,导致操纵员频繁转动视角来寻找目标刺激,降低任务效率。随着告警数量的增加,注视次数和注视持续时间出现下降趋势,说明过多的告警信号可能导致信息过载,并阻碍操纵员深入处理单个告警。高告警级别能够有效吸引注意力并促进快速响应。未来在跨屏行为场景中考虑用户注意力分布与任务效率,通过优化监控屏幕布局与故障告警系统,改进告警设计、减少视角转移需求,能够提升告警察觉任务操作的安全可靠性。

基于FRP-PCM加固的既有病害隧道加固性能评价

许振玉, 张学朋, 李宁博, 蒋宇静, 陈红宾, 刘林胜

2025, 35(5):  186-194.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.1523

摘要 ( 20 )   HTML ( 0 )   PDF (14516KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为提高隧道工程安全运维能力,通过截面极限承载力,实现纤维增强聚合物水泥砂浆基复合材料(FRP-PCM)补强加固既有病害隧道性能的量化评价和选型的量化设计。基于有限差分原理建立隧道损伤模型,开展FRP-PCM补强病害隧道稳定性分析数值试验,根据相关规范作出截面极限承载力曲线(又称M-N曲线)综合评判隧道安全情况,同时,提出M-N曲线风险系数α,实现加固效果的定量化评价,并与工程规范相结合建立FRP型号的设计选型方案。结果表明:衬砌拱顶产生空洞时,通过M-N曲线判断拱顶部位和拱肩部位较危险。当围岩质量越差、衬砌混凝土劣化程度越高、松动压力高度越大时,FRP-PCM方法加固性能越显著;在劣化程度80%、围岩等级V级、松动压力高度19.2 m(2D)的工况条件下,经过不同型号FRP补强后能使衬砌M-N曲线风险系数降低23%~32%,较大提升衬砌的安全性能。基于M-N曲线风险系数,可根据围岩等级、松动压力高度、衬砌损伤情况等因素选择最优FRP型号进行补强加固。

露天矿低能见度下多模态融合障碍物检测

杨奉展, 顾清华, 李少博, 杨建春

2025, 35(5):  195-203.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.1654

摘要 ( 7 )   HTML ( 0 )   PDF (8738KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为解决露天矿区低能见度、低照度环境中无人矿卡对行进障碍物的感知误差问题,减少碰撞风险,提出基于多模态融合的障碍物检测方法;首先,采用轻量粘合(LightGlue)图像配准算法,对齐热红外与可见光不同模态图像的空间,避免融合前的空间错位与几何失真;其次,模态特征提取与融合阶段,在改进的双分支主干网络引入双模态特征融合(DMFF)模块,通过特征压缩、跨模态特征增强,提高提取双模态特征的能力并完成融合;然后,引入迭代学习方法,深入匹配模态间的互补信息,获取双模态特征映射图,提高多模态检测性能;最后,将各尺度融合的特征映射图输入到检测头部,结合边界框回归与分类预测进行精确检测。结果表明:该方法在低能见度等复杂场景下对障碍物的检测效果较好,阈值为0.5时的平均精度均值(mAP@0.5)达到90.8%;F₁平衡分数达到0.887,较现有方法表现出更高精度和速度,并且误报率和漏检率也较低,能有效提升无人矿卡在复杂环境下的检测精度和安全性。

公共安全

洪涝灾害情景下卡车-冲锋艇协同运输的动态路径规划

刘长石, 刘涛, 刘光洪, 孙鹏, 李君宇, 乔睿

2025, 35(5):  204-212.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.1436

摘要 ( 12 )   HTML ( 0 )   PDF (2495KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为解决洪涝灾害情景下应急物资多周期多批次配送问题,综合考虑洪涝灾情动态变化、卡车-冲锋艇协同运输等因素,以各周期内应急物资的总配送时间最短为目标构建卡车-冲锋艇协同运输的路径规划模型,并设计改进蚁群算法(IACA)结合遗传算法(GA)的混合启发式算法(HHA)求解;采用多类型算例开展试验,结果表明:HHA能根据动态变化的灾情快速计算出合理的卡车-冲锋艇协同运输方案,有效缩短应急物资的总配送时间,提高配送效率;水淹区数量与冲锋艇数量对应急物资配送路径规划有显著影响,应急物流部门应根据各水淹区受灾情况和资源配置实际,派遣合理数量的冲锋艇,保障应急物流效率。

高速公路出口匝道交织区风险场模型

胡立伟, 刘冰, 陈琛, 张瑞杰, 侯智, 贺雨

2025, 35(5):  213-220.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.2004

摘要 ( 13 )   HTML ( 0 )   PDF (5947KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为提高风险场模型对驾驶人在高速公路出口匝道交织区换道时刻预测的准确性,首先,采用驾驶人行为问卷调查法,聚类分析驾驶风格和换道风格,并开展实车驾驶试验,获取车辆换道轨迹数据,分析不同驾驶风格的风险感知水平;然后,在基础风险场模型基础上,引入衍生交通环境风险,并综合考虑驾驶风格和交通管控等因素,从道路环境、交通环境、管理控制3方面构建风险场模型;最后,以匀加速(CA)运动模型与风险场模型结合设计车辆换道仿真控制策略和试验。结果表明:谨慎型、普通型、激进型驾驶风格驾驶人运动风险感知系数分别为0.71、1、1.17,距离风险感知系数分别为0.62、1、1.39;谨慎型驾驶风格驾驶人所受风险强度>普通型>激进型,谨慎型驾驶人临界换道距离>普通型>激进型;管理控制风险场模型预测得到谨慎型、普通型、激进型驾驶人换道决策阈值时刻分别为96.2、105.2、114.2 s,与仿真换道时刻97.4、104.8、113.8 s相比误差小于1.5%。

社区消防研究现状、热点、趋势:基于CNKI的文献计量和可视化分析

陆继锋, 张雨欣, 杜晓桐

2025, 35(5):  221-228.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.0037

摘要 ( 9 )   HTML ( 0 )   PDF (8200KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为进一步提高我国社区消防安全水平,以中国知网(CNKI)数据库1996—2024年收录的366篇社区消防相关论文为样本,运用Citespace软件绘制关键词共现与突现、时间线及研究者与研究机构可视化知识图谱,分析历年发文数量、期刊分布、发文机构、研究主题及热点等情况。结果表明:核心研究力量主要分布在各地消防机构和相关高校,在合作交流方面仍有较大提升空间;研究领域呈现社会-物理双重空间维度交叉分析、由单一主体管理向多元协同共治转型、理念深度嵌入“大安全、大应急”体系框架综合发展趋势;研究历经萌芽起步期(1996—2000年)、体系建构期(2001—2011年)、拓展深化期(2012—2017年)、内涵提升期(2018—2024年)4阶段演进。未来相关研究应当注重应急与消防理念融合、理论与实践双向驱动;依托技术赋能强化智慧消防社区建设可能是今后的研究热点和研究趋势。

改进LeaderRank算法下高原山区公路网络关键节点识别

何云勇, 何恩怀, 陈治宇, 高建平, 张乐, 孙璐

2025, 35(5):  229-236.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.1144

摘要 ( 11 )   HTML ( 0 )   PDF (2345KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为提升高原山区公路网络的稳定性和安全性,选取度中心性、中介中心性、接近中心性、行程时间权值和邻接节点通行时间度5项指标,建立关键节点评价指标体系,提出一种综合考虑拓扑结构和交通功能的关键节点识别方法,并以四川西部高原山区公路为例,在无向加权网络框架中,探究改进LeaderRank、PageRank和度中心性3种算法的关键节点识别效果与节点失效情况下网络效率和连通率的变化差异性。结果表明:3种算法在节点的关键程度上展现出不同优先级;按照改进LeaderRank算法排序的节点失效时,网络效率与连通率的下降最为迅速,且下降幅度也更为显著。

防灾减灾技术与工程

实景三维数据下城市洪涝模拟及风险评估

吴立舟, 李华, 张鹏, 钱虹燕, 康飞, 谭光丽

2025, 35(5):  237-245.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.0622

摘要 ( 10 )   HTML ( 0 )   PDF (15708KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为提高城市洪涝灾害防范和减灾能力,以镇巴县为例,探讨洪涝灾害的耦合成灾过程及风险评估方法。通过分析近年来降雨数据和洪涝灾害统计,揭示该地区洪涝灾害的频发和严重性,以及对经济社会造成的巨大损失。利用无人机技术获取高精度地形数据,并结合土壤和水评估工具(SWAT)进行洪涝模拟,提供准确灾害数据支持。构建基于多要素风险评估矩阵,通过归一化处理得到综合洪涝风险指数。风险评估结果显示:确认14个Ⅳ级风险区域,且模型模拟结果与实际情况吻合度高。研究结果表明:所构建的耦合成灾模拟与风险评估方法能较为准确地识别高风险区域。针对高风险区域提出有效应对措施,包括提升防洪能力、加强监测预警、开展灾害宣传教育以及加强土地规划管理。

应急技术与管理

应对自然灾害的城市应急组织协同网络演变

李华, 白乐, 申宇恒

2025, 35(5):  246-254.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.0981

摘要 ( 11 )   HTML ( 0 )   PDF (3815KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为剖析机构改革历程中城市应急组织的协同关系,首先,以西安市24部自然灾害类专项应急预案为数据样本,引入社会网络分析法(SNA)分析参与自然灾害应急响应、处置和救助的相关部门协同联动状态;然后,从时序视角探究网络结构的动态变化轨迹,判定密度、集中度、平均距离等指标特性;最后,以“核心度-限制度”二维框架划分机构角色,从机构特征、功能定位、组建模式3个维度分析机构角色变迁历程;采用迭代相关收敛(CONCOR)算法和E-I指数分析法刻画网络治理结构的内在逻辑和组织关系的演进趋势。结果表明:经过机构改革,应急组织协同网络集中度由0.577 6增至0.723 5,表明网络结构由多主体松散协作的离散型网络,转变为以市应急管理局为核心的紧密型网络;机构最高核心度由0.342增至0.369,最低限制度由0.166降至0.087,表明演变趋势呈现出指挥职责统一化的特点;网络组织遵循核心-边缘的治理结构,核心组织与边缘组织的界限日益清晰与强化。

基于改进DS理论-FBN的城市内涝灾害应急能力评估

刘冬华, 张睿阳, 郭梨

2025, 35(5):  255-262.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.05.1448

摘要 ( 9 )   HTML ( 0 )   PDF (6497KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为提升城市内涝灾害应急能力,提出一种基于改进DS理论和模糊贝叶斯网络(FBN)结合的应急能力评估模型。首先,从灾害应急管理的全过程出发,建立城市内涝灾害应急能力评估指标体系,并映射为贝叶斯网络(BN);然后,针对评估过程中的信息不确定性以及主观性较强等问题,引入改进DS理论确定指标权重,利用专家知识结合模糊集量化根节点的先验概率,采用事故树分析关键指标并利用排序质心法对基本事件概率赋值,通过FBN模型计算内涝灾害风险概率,在此基础上进行应急能力评估和推理分析;最后,以郑州市主城区为例,利用GeNIe4.0软件生成内涝灾害应急能力评估BN模型,并得到该市的内涝灾害应急能力等级和敏感指标。研究结果表明:该市主城区内涝灾害应急能力为良,影响应急能力的敏感指标为应急响应及时性、预警信息发布规范性、应急处置专业性和内涝信息反馈准确性。

书评

工业制造智能机器人风险评估方法与策略——评《机器人交互安全技术》

谭铮

2025, 35(5):  263-263. 

摘要 ( 6 )   HTML ( 0 )   PDF (2619KB) ( 0 )  

相关文章 | 多维度评价

新时代大学生安全教育学与管理策略——评《大学生安全教育》

李典, 李阳

2025, 35(5):  264-265. 

摘要 ( 8 )   HTML ( 0 )   PDF (2027KB) ( 0 )  

相关文章 | 多维度评价

信息化时代高校安全教育的新发展——评《高等学校安全教育与管理》

李汉回, 杨舒涵

2025, 35(5):  266-267. 

摘要 ( 7 )   HTML ( 0 )   PDF (2086KB) ( 0 )  

相关文章 | 多维度评价

智能时代下跨文化语言规划与安全策略——评《语言安全与语言规划研究》

林琳

2025, 35(5):  268-268. 

摘要 ( 8 )   HTML ( 0 )   PDF (2182KB) ( 0 )  

相关文章 | 多维度评价