安全评价

  • 城市地铁车站施工安全风险多尺度评估模型及应用

    吴波;蔡琦;刘聪;黄惟;谢运东;

    地铁车站施工过程中存在诸多风险,且相互存在关联影响,因此,构建以主成分法、灰色关联-TOPSIS为基础的多尺度综合评估模型,并加以运用。为评估地铁车站施工安全风险,基于主成分分析法建立地铁车站施工安全风险评价指标体系,采用组合赋权确定各评价指标权重,在灰色关联分析的基础上,引入TOPSIS方法,计算得到各级指标的相对贴近度,并对风险指标进行综合排序。以广州地铁13号线某车站工程为依托进行了案例分析,结果表明基于主成分法、灰色关联-TOPSIS风险多尺度评价模型能够有效降低主观因素的影响,验证了评价方法的实用性,该方法可为类似工程提供有益参考。

    2023年03期 v.23;No.135 633-641页 [查看摘要][在线阅读][下载 520K]
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  • 基于信息扩散与可拓理论的城镇区域耦合风险评估方法研究

    吕辰;夏新兴;王智文;王亚茹;李为;

    城镇区域事故风险是城镇区域生产园区合理布局,以及区域风险动态管控的重要依据。在城镇区域生产安全事故风险数值化处理过程中,往往会遇到小样本信息不足所带来的信息不完备和指标判断时的模糊性。通过对城镇区域安全状态的分析,基于系统工程学理论方法,从反映区域内生产安全事故固有风险和安全防护系统脆弱性两个层面,提出了城镇区域耦合风险动态管控模型。在固有风险分析时,可根据模糊集的观点,将概率分布看作从事件到概率的映射,对单一样本点进行集值化的模糊数学处理,通过建立信息扩散模型,对不完备信息进行适当的信息膨胀,以弥补小样本信息不足的缺陷;在脆弱性分析时,基于可拓学理论建立了可拓脆弱性评估模型,计算评估对象与脆弱性等级的综合关联度,从而确定安全防护系统抗事故灾害冲击能力。将所建模型用于某市A区,结果表明,该城镇区域固有风险一般,安全防护脆弱性小,抵御风险能力较强,其分析结果与实际相符,为城镇区域生产安全事故风险有效管控提供了依据。

    2023年03期 v.23;No.135 641-650页 [查看摘要][在线阅读][下载 404K]
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  • 基于改进XGBoost的民航重点旅客风险评估方法

    吴仁彪;刘洋;贾云飞;刘闪亮;乔晗;

    针对传统过采样方法导致的边际模糊及数据量增大的问题,提出了一种基于不平衡数据集的改进极限梯度提升(XGBoost)算法,并结合JJATT恐怖分子数据集构建民航重点旅客风险评估方法。样本在分类概率的基础上,根据焦点损失(Focal Loss,F_L)函数重新平衡样本权重,通过网格搜索法确定最终模型。数据集测试结果表明,相较于多种传统方法,所提方法性能更好,准确率达到90.9%,F_1值(F_1-score)达到90.9%。结果表明,在对民航重点旅客进行安检时,应对其国籍、出生地、学历、职业进行重点检查。

    2023年03期 v.23;No.135 651-658页 [查看摘要][在线阅读][下载 521K]
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  • 基于蒙特卡罗的平行跑道进近碰撞风险分析

    王超;李一可;李昊昱;

    为在新的导航方式下对具有随机复杂特性的平行跑道进近碰撞风险进行评估,构建了一种面向多个对象集的进近碰撞风险仿真模拟模型。首先根据实际航迹数据获取基于性能导航(Performance Based Navigation, PBN)的实际导航性能(Actual Navigation Performance, ANP)分布规律特征,基于ANP分布函数可得进近轨迹偏离概率;随后构建了仿真轨迹模拟模型,并将国际民航组织(International Civil Aviation Organization, ICAO)的经典失误进近场景应用其中;最后针对不同非侵入区(No Transgression Zone, NTZ)宽度、不同失误场景进行仿真试验。结果表明:此模型可以快速且合理地对进近场景进行仿真模拟;在安全目标水平下的PBN导航进近可缩小NTZ宽度,从而减轻管制员工作量,提高进近运行效率。

    2023年03期 v.23;No.135 659-666页 [查看摘要][在线阅读][下载 758K]
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  • 熵-TOPSIS-IFPA聚类方法在中欧班列运输节点风险识别中的应用

    吕敏;帅斌;张玥;张勤宇;

    中欧班列运输网络中关键节点风险影响班列线路规划和运营安全。通过分析中欧班列运输节点的物理网络拓扑特性,结合考虑服务网络中节点服务能力的重要性,提出熵-逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution, TOPSIS)节点重要度评估方法。考虑节点受外部宏观因素影响可能失效的情况,引入国家运输支撑力衡量节点失效可能,提出重要性-失效可能分析模型(Importance-Failure Possibility Analysis, IFPA)识别中欧班列关键运输节点风险,并采用K-Means++聚类算法对节点进行风险划分。通过构建中欧班列全域运输网络进行案例分析,结果表明该模型可有效识别节点风险且节点风险分类结果符合实际情况。高、中、低风险区和风险监测区分别对应5、10、7和6个关键运输节点。对运输节点进行风险分类有助于分级管理中欧班列运输风险,保障运输安全。

    2023年03期 v.23;No.135 667-674页 [查看摘要][在线阅读][下载 426K]
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  • 道路网络路段韧性重要度的EFAST评价方法

    何祥;袁永博;周方;汤旸;

    识别韧性重要路段有助于通过局部路段改造措施提升路网的整体韧性水平。将路网韧性评估模型集成至扩展傅里叶振幅灵敏度检验方法(Extended Fourier Amplitude Sensitivity Test, EFAST),提出了一个通用的路段韧性重要度评估框架。路网的韧性水平取决于各路段抵御、吸收故障及从故障中恢复的能力。该框架能够分离各路段的上述韧性能力对路网韧性的影响,据此评价各路段基于不同韧性能力的重要程度。算例试验表明:路段韧性能力的波动能够显著改变路网的韧性水平,各路段不同韧性能力对此变化的影响具有非均衡性;韧性能力的影响力随修复进程发生变化,忽视其交互效应可能低估路段的重要程度。基于识别结果的路段改造措施被证实能够更高效地提升路网的韧性水平。

    2023年03期 v.23;No.135 675-681页 [查看摘要][在线阅读][下载 602K]
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公共安全

  • 基于混合决策的城市固定避难所选址优化

    侯汉平;耿劭卿;

    为了提高震后城市避难资源供需匹配效率,根据应急避难灾民的需求特征,分析了避难人员分层疏散和不同类型避难所规划布局,提出了基于模糊集理论、多属性妥协解决策(VlseKriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje, VIKOR)方法和双目标机会约束模型的混合决策方法。根据定性因素评价结果优化开放避难所的适宜性,并最小化避难所开放数量。通过加权ε-约束、中心极限定理和分段线性函数逼近得到近似单目标混合整数线性规划模型,借助实例验证模型的有效性。对比确定性和机会约束性模型得到的优化结果,为考虑避难所选址问题中的需求多样性和不确定性提供依据。结果表明,该方法不仅可以从多个决策者的专业知识中受益,还能更好地对冲震后需求的不确定性,确保在时间、空间有限的情况下,避难救援行动有序和高效开展。

    2023年03期 v.23;No.135 682-693页 [查看摘要][在线阅读][下载 569K]
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  • 避难场所适宜性评价及服务范围空间相关性分析

    吕伟;韩业凡;周雯楠;施申亮;

    为使应急避难场所空间布局合理,提升避难转移安置的效率,以武昌区内35个潜在避难场所为研究对象,从适宜性和服务范围双重角度探究避难场所空间分布的合理性。首先,从公众角度出发选择适宜性评价指标,然后运用熵权法与逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution, TOPSIS)相结合的方法得到评价结果,最后采用双变量Moran's I进行避难场所适宜性评价与服务范围的空间关联分析,得到两者耦合空间分布特征。结果表明:目前武昌区避难场所适宜性与服务范围整体呈正相关关系且存在空间集聚现象,避难场所的适宜性受服务范围影响,但仍有部分避难场所呈负相关关系,这种关系因地而异。除此之外,提高避难场所的适宜性不能局限于增加有效面积,需要综合考虑多种影响因素。

    2023年03期 v.23;No.135 694-703页 [查看摘要][在线阅读][下载 384K]
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  • 楼梯结构对烟气蔓延及安全疏散的影响研究

    邓军;赵恒;康付如;王彩萍;

    为研究高层建筑火灾中楼梯结构对烟气蔓延的影响,运用PyroSim软件建立不同结构楼梯间的数值模型,使用FDS软件进行火灾烟气蔓延数值模拟,观测记录不同工况下烟气宏观高度随时间的变化,通过SPSS软件对观测值进行拟合分析,再结合烟气蔓延过程中楼梯间的温度、能见度及CO体积分数的变化情况,对人员安全疏散条件进行分析。结果表明:不同楼梯结构对烟气蔓延的阻碍作用差异明显,并且烟气在不同结构楼梯间内蔓延的宏观高度与时间均呈二次函数关系,其中具有中部隔墙结构的楼梯间防烟效果最佳,无梯井结构的楼梯间次之,存在梯井结构的楼梯间防烟效果最差,但综合各因素考虑,无梯井结构的楼梯间更有利于人员安全疏散。

    2023年03期 v.23;No.135 704-712页 [查看摘要][在线阅读][下载 949K]
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  • 面向突发事件的粮食铁水联运网络抗毁性研究

    牟能冶;程驰尧;

    铁水联运是我国粮食物流的主体运输方式,其网络面向突发事件的抗毁能力是网络系统可靠性的重要指标,也是粮食安全的核心要素。而网络中各节点城市的重要度存在差异,不同的节点失效,会影响网络系统结构和性能,导致不同的网络抗毁性。在统计和分析粮食物流突发事件的基础上,基于复杂网络理论,以城市为节点,并以铁路或水路为边,以城市间的粮食物流联系强度为边权建立了我国的粮食铁水联运网络模型。通过Gephi和MATLAB工具分析网络的节点度、平均路径长度、聚类系数等复杂特性,建立了综合的抗毁性测度指标。结合节点城市的粮食产能、农业经济、货运能力等属性以及拓扑结构特性,构建邻接信息熵模型衡量节点重要度,完成节点体系的层级划分。研究随机攻击和蓄意攻击模式下网络抗毁性测度的变化,针对指标参数进行敏感性分析。结果表明:粮食铁水联运网络整体呈现小世界特性和无标度特性。节点体系的层级网络中,一级节点枢纽作用最强,尤其是广州、上海、重庆等关键节点“沿线”和“沿水”特征明显,需重点维系和保护;二级节点数量最多,分布最广,包含大量东部地区交通枢纽城市和各个粮食主产地,“沿线特征”明显;目前,三级节点中,成都、贵阳、昆明等西南地区重点城市粮食物流能力与城市枢纽地位不相匹配,随着国家铁路线网的建设和发展,网络性能有提升空间。

    2023年03期 v.23;No.135 713-723页 [查看摘要][在线阅读][下载 694K]
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安全工程

  • 不同倾角铜铟镓硒光伏组件燃烧行为的试验研究

    张培红;张锋泽;富雨生;李子建;

    为加强对于光伏组件火灾危险性的控制,进一步推动光伏建筑一体化技术的广泛应用,选择不同倾角布置的铜铟镓硒光伏组件为研究对象,改变倾斜角度,通过对引燃时间、火蔓延速度和质量损失速率等参数的测试和分析,研究铜铟镓硒光伏组件的燃烧行为及传热机制。结果表明,倾角的增大加剧了光伏组件火灾蔓延的危险性。光伏组件迎火面的引燃时间随倾角增大呈先减小后增大的变化趋势,倾角从0°增加到45°,引燃时间减少16.39%;倾角从45°增加到90°,引燃时间增加76.47%。背火面向上火蔓延速度随倾角增大而增大,倾角为90°时最大,为18.08 mm/s,横向火蔓延速度受倾角影响较小,均为1 mm/s左右;当光伏组件倾角增加,燃烧产生的熔融滴落物形成池火是造成光伏组件火灾危险性加剧的重要原因。

    2023年03期 v.23;No.135 723-730页 [查看摘要][在线阅读][下载 705K]
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  • 隧道宽度对侧向排烟系统排烟效果的影响研究

    付凯;甄雅星;谢宝超;徐志胜;

    为了研究不同隧道宽度对侧向排烟系统排烟效果的影响,基于FDS数值模拟分析方法,结合不同隧道宽度和排烟量对隧道拱顶温度、烟气层厚度及排烟效率等参数进行分析。结果表明:在相同边界条件下,隧道越宽,拱顶纵向温度衰减越剧烈,纵向方向烟气蔓延长度越长;在不同隧道宽度下,排烟量越大,侧向排烟效率越高;排烟效率受隧道宽度的影响较大,在相同排烟量下,随隧道宽度增加,各排烟阀排烟效率及总排烟效率均呈递减趋势,隧道宽度从10 m增至20 m,排烟效率降低了18个百分点左右;在隧道宽度为20 m时,不同排烟量下排烟效率均在50%左右,表明隧道宽度在20 m以上时排烟效果相对较差,建议隧道宽度大于20 m时不宜采用侧向排烟方案。

    2023年03期 v.23;No.135 731-739页 [查看摘要][在线阅读][下载 983K]
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  • 烟囱效应作用下火灾烟气蔓延规律模拟

    张玉涛;车博;张玉杰;

    为研究高层建筑火灾烟囱效应产生后的烟气蔓延规律,基于FDS火灾模拟软件,以某高层建筑为例,对比分析了4种不同横截面尺寸竖井烟气蔓延特性,引入竖井无量纲长径比判断烟囱效应明显与否,研究了烟囱效应的产生特征及其烟气蔓延规律,分析了建筑中性面之上楼层的温度、CO体积分数和能见度变化。结果表明:无量纲长径比在8左右时竖井内烟气流速发生突变,竖井内大部分区域烟气流速达到6 m/s,产生明显的烟囱效应;中性面以上的楼层受烟气危害远大于中性面以下,且烟气在中性面以上的水平蔓延速度随层高增加而不断加快;随着火势发展,中性面之上疏散走道温度均超过了安全疏散的临界温度60℃,距离火源越远的楼层CO体积分数达到临界值的速度越快。研究为高层建筑火灾的防排烟设计和人员疏散条件的确定提供了理论依据。

    2023年03期 v.23;No.135 740-748页 [查看摘要][在线阅读][下载 1062K]
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  • 水下隧道排烟阀尺寸对侧向排烟系统烟气蔓延特性影响

    梁园;刘邱林;徐志胜;谢宝超;

    为探究水下隧道侧向排烟阀尺寸对烟气蔓延特性的影响,依托苏震桃高速公路太湖隧道工程,采用理论分析与FDS数值模拟等方法,对水下隧道侧向排烟系统烟气蔓延特性展开分析。结果表明:随着排烟量的增加,侧向排烟阀变得越狭长,烟气控制效果越好,侧向排烟系统的排烟效率越高;随着排烟量的增大,每个排烟阀处的局部阻力损失有明显增加;并且随着排烟阀变得越来越狭长,排烟阀处局部阻力损失越小,最大能降低原有损失的15.6%。提出了排烟阀局部阻力与无量纲排烟量与无量纲排烟阀尺寸之间的拟合关系式。结合排烟效率分析结果,建议排烟阀尺寸(宽×高)选取4 m×1.5 m。

    2023年03期 v.23;No.135 748-755页 [查看摘要][在线阅读][下载 686K]
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  • 火源空间位置影响下环形走廊安全区域划分研究

    赵江平;储小婷;欧阳的华;

    为研究火源空间位置对高层建筑环形走廊安全区域划分的影响,采用PyroSim软件模拟不同火源空间位置下烟气温度、烟气浓度及烟气能见度的变化情况对环形走廊进行安全区域划分的影响。结果表明,火源距离地面竖直高度一定时,由于走廊拐角的卷吸作用,走廊截面交界处的烟气温度和CO体积分数远高于无截面交界处,能见度则远低于无截面交界处,且落入重度危险区域。火源竖直高度越高,走廊拐角处同一位置烟气温度越高,当火源竖直高度上升到90 m时,走廊烟气温度最大增加到270℃。拐角和环形走廊中间部位烟气温度和CO体积分数明显高于其他部位,若无任何排烟措施,对人员逃生非常不利。当火源距离走廊窗口的水平距离一定时,火源距离地面的竖直高度越高,室外风速对走廊安全区域的划分影响越大。安全区域、轻度危险和中度危险区域面积随着火源位置高度的增加而增加,重度危险区域则逐渐减少,且火源位置高度越高,变化趋势越显著。

    2023年03期 v.23;No.135 756-764页 [查看摘要][在线阅读][下载 1209K]
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  • 飞机货舱轰燃规律的试验研究

    贺元骅;王景栋;王康;

    为研究飞机货舱火灾发展至轰燃的内在规律,在1/4体积标准飞机货舱内开展了一系列火灾轰燃试验。以单壁瓦楞纸箱被引燃作为轰燃发生的判据,研究了油盘尺寸和燃料种类对轰燃的影响,通过对货舱上部热烟气层平均温度、地板所受辐射热通量、燃料热释放速率及烟气体积分数的分析,探讨了轰燃发生的临界条件和表现形式。结果表明:油盘尺寸的增大提高了轰燃发生的可能性和轰燃的剧烈程度,在达到引发轰燃所需的临界油盘尺寸后,继续增大油盘尺寸会使轰燃发生的时间提前;引发飞机货舱轰燃所需的临界条件为,上部热烟气层平均温度达到456℃,地板所受辐射热通量达到14.3 kW/m~2;此外,通过对轰燃所需的临界油盘尺寸与燃料热物性参数的拟合,发现轰燃所需的临界油盘尺寸正比于燃料的蒸发热,反比于燃料的燃烧热。

    2023年03期 v.23;No.135 765-773页 [查看摘要][在线阅读][下载 909K]
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  • 深度学习在危险天气自动识别中的应用研究

    夏景明;麻学岚;谈玲;宣大伟;

    基于机器视觉的危险天气自动识别技术近年来已成为研究热点,但模型识别准确率不高和模型不够轻量化是该项技术面临的主要问题。针对上述问题,提出了一种利用CycleGAN网络自动扩展危险天气数据集的方法,有效解决了数据集数据量不足、数据类型不平衡的问题。同时,还提出了一种三通道融合卷积神经网络(3-Channel Convolutional Neural Network, 3C-CNN),该网络主干分支采用迁移学习的技术方案,并利用多分支结构提取并融合天气图像中的整体与局部特征。结果表明,利用CycleGAN网络扩充的WeatherDataset-6Plus数据集能够有效改善深度学习模型的训练性能,3C-CNN模型的6类天气现象综合识别准确率达到了98.99%,识别速度达到220帧/s。该方法在保证准确率的同时实现了模型的轻量化,有利于其在嵌入式设备中部署。

    2023年03期 v.23;No.135 774-782页 [查看摘要][在线阅读][下载 910K]
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  • 煤样粒径对酸岩反应时间及酸液浓度优选的影响

    王春霞;高建良;张学博;

    为了确定酸化时间、酸液质量浓度及采用溶蚀率进行酸液优选时所用煤样粒径,通过开展7种粒径的煤样分别与5种质量浓度的盐酸溶液反应不同时间后的酸化试验,测试了酸化前后煤样的质量,计算了溶蚀率,研究了粒径对溶蚀率、酸化时间及酸液质量浓度优选的影响。结果表明:在任意一种盐酸质量浓度及相同反应时间下,酸化煤样的溶蚀率均随初始粒径的增加呈先减小后增大的趋势,确定了酸化技术增透赵固二矿煤层的室内试验所用煤样的粒径为>0.5~1 mm;在任意同种粒径及相同盐酸质量浓度下,酸岩反应过程均经历3个阶段即快速反应阶段、反应稳定阶段、反应沉淀阶段,但不同粒径的煤样完成反应的时间不同,针对每种粒径的煤样确定了相应的酸化时间;在任意的同种粒径及相同反应时间下,溶蚀率均随酸液质量浓度的增加呈先增加后减小的趋势,煤样粒径对酸液质量浓度优选的影响甚微,确定了在赵固二矿实施酸化技术所用酸液是质量分数为5%的盐酸溶液。

    2023年03期 v.23;No.135 783-791页 [查看摘要][在线阅读][下载 537K]
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  • 永久性弃置井封堵效果的试验评价

    钟守明;邓宽海;吴彦先;张浩;赵倩;林元华;

    随着油气资源的持续开发,无商业开采价值的油气弃置井日益增多,弃置井的封堵效果是其永久保持井筒完整性的关键。为此,基于永久性弃置井特点及封堵技术规范和要求,提出了一种永久性弃置井封堵屏障单元的封堵效果测试及评价方法,自主研发了评价套管内水泥塞和套管外水泥环封堵有效性及可行性的测试系统,并模拟我国西北典型井井下工况开展了弃置井管内水泥塞和管外水泥环的密封性能测试和界面力学性能测试,获取了水泥塞、水泥环的突破压力、击穿压力及其与套管之间界面力学参数,分析了水泥塞/水泥环长度对其密封性能的影响规律,并拟合得到了水泥塞/水泥环长度与封堵压力的函数关系,对比了水泥塞与水泥环的密封性能及界面力学性能,明确了水泥塞/水泥环密封性能与界面力学性能之间的相关性,发现了水泥塞与水泥环封堵屏障的薄弱区。研究成果可为永久性弃置井封堵水泥浆体系及施工参数的“量身定制”提供依据。

    2023年03期 v.23;No.135 792-800页 [查看摘要][在线阅读][下载 552K]
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  • MEMS传感器在岩溶塌陷物理模拟试验监测中应用研究

    吴迪;王金晨;杨彦鑫;吴远斌;娄万鹏;蔺文博;

    针对岩溶塌陷地下土体位移监测难度大的问题,提出了一种基于微电机系统(Micro-Electro Mechanical Systems, MEMS)传感器的监测方法。采用时域积分算法处理MEMS加速度数据,先去除噪声和直流分量,通过多项式拟合去除趋势项,从而获取位移监测数据,通过定距试验分析算法误差。设计了2组室内模型试验,一组将MEMS传感器集中布设于稳定区,另一组多布设于塌陷区,对不同埋深土体的位移进行监测,结合粒子图像测速设备(Particle Image Velocimetry, PIV)实测数据分析误差,验证利用MEMS传感器监测土体位移的适用性和实用性。结果表明:根据MEMS的加速度时程,通过时域积分算法能有效获得土体的位移,MEMS传感器可用于岩溶塌陷的实时监测;分析得到岩溶塌陷地下土体位移规律,土体位移的变化与塌陷源位置相关,随着土体高度的增加,位移逐渐减小,而处于塌陷源正上方的土体水平位移几乎为0;工程中可针对已经发生的塌陷和有可能发生的塌陷2种工况,分别将MEMS传感器埋设在稳定区和塌陷区,进行实时监测,保障生命财产安全。提出的方法为岩溶塌陷的监测提供了新的思路,也为MEMS传感器在岩土工程中的应用奠定了基础。

    2023年03期 v.23;No.135 800-811页 [查看摘要][在线阅读][下载 1195K]
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  • 地下隧道深基坑仰坡开挖与支护数值模拟及安全性分析

    李小军;

    为了降低地下隧道深基坑施工风险,避免基坑仰坡开挖过程中造成坍塌事故,以重庆九号线从岩寺站的隧道掘进机始发洞口深基坑工程为背景,对基坑南侧仰坡的分级分层开挖进行数值模拟,分析在不同支护方式下仰坡开挖产生的围岩变形规律与特征,并结合现场实时监测数据对深基坑开挖过程进行安全性分析。结果表明,深基坑仰坡实测水平位移与数值模拟结果变化规律基本一致,计算模型反映了基坑因开挖而引起的水平变形,数值模拟结果合理。深基坑仰坡水平位移随开挖深度增大而增大,最大值位置从二级坡中点附近逐渐下移到一级坡中点附近;采用喷锚支护的支护方式,相比单纯锚杆支护与未支护下的基坑开挖,支护效果更加显著,最大水平位移有明显减小,表明该深基坑采用的开挖与支护方案是安全有效的。

    2023年03期 v.23;No.135 812-818页 [查看摘要][在线阅读][下载 757K]
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安全卫生工程

  • 喷雾送风系统对热环境及人体热反应影响研究

    孟晓静;姚若昕;刘启薇;

    为探讨不同喷雾送风模式对室内高温环境的改善效果,研究喷雾送风系统对室内环境参数、人体平均皮肤温度及主观热感受的影响。通过搭建高温强辐射环境试验平台,设置喷雾与送风相结合、仅喷雾及仅送风等4种不同的喷雾送风模式,分析喷雾送风系统对室内热环境的降温效果。并以12名在校大学生为受试者,探讨喷雾送风系统对人体皮肤温度、热感觉、热舒适、空气干湿感的影响规律。结果表明:喷雾与送风相结合时降温效果最好,室内空气温度降低3.9℃,人体平均皮肤温度降低2.2℃,受试者热感觉从接近3(热)降至-1(微凉),热舒适由-2(不舒服)提升至2(舒服)。研究结果可为喷雾送风系统设计提供参考。

    2023年03期 v.23;No.135 819-825页 [查看摘要][在线阅读][下载 600K]
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  • 袋式除尘用滤料挺度与温度关系的试验研究

    毛宁;高洋;韩旭;柳静献;

    选用常用的3种袋式除尘滤料——聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide, PPS)、涤纶和芳纶,研究不同材质滤料在相同时间、不同温度条件下挺度的变化规律。结果表明,随温度升高,PPS、涤纶和芳纶3种滤料的挺度均呈现先缓慢上升后迅速增大的现象,而滤料挺度发生骤升的温度拐点均略大于3种滤料常规使用温度,由此,可通过滤料的挺度变化判断滤料在使用过程中是否经历过超温。

    2023年03期 v.23;No.135 826-829页 [查看摘要][在线阅读][下载 251K]
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安全管理

  • 工作场所欺凌对安全绩效的影响——一个被调节的链式中介模型

    李乃文;刘贺;

    为探究工作场所欺凌对矿工安全绩效的作用机制和边界条件,通过理论分析和文献研究提出假设模型。采用工作场所欺凌量表、工作不安全感量表、工作投入量表、心理韧性量表和安全绩效量表,随机抽取450名矿工进行调查,通过SPSS和AMOS分析验证假设模型。结果表明:工作场所欺凌对矿工安全绩效具有显著的负向影响;工作不安全感和工作投入在工作场所欺凌与矿工安全绩效间不仅分别起单独中介作用,并共同发挥了链式中介作用;最后,心理韧性在工作场所欺凌与工作不安全感之间起负向调节作用。减少工作场所欺凌的发生,缓解乃至消除工作不安全感,提高矿工工作投入,增强个体的心理韧性能够有效提高安全绩效水平,减少安全事故。

    2023年03期 v.23;No.135 830-837页 [查看摘要][在线阅读][下载 252K]
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  • 施工危险目标识别的注意转移过程特性分析

    韩豫;张帅;张泾杰;

    为掌握危险目标识别行为过程规律,提高行为绩效,减少事故发生,以眼动试验获取被试危险目标识别过程,运用计算机视觉显著性算法实现危险目标的早期视觉刺激模拟,以马尔可夫链理论融合自上而下和自下而上的危险目标识别注意过程,进而探究危险目标识别注视点在各注视区域的状态转移概率和平稳分布概率。研究分析了危险目标识别搜索、捕获和确认等活动的注意转移过程。结果表明:施工情境中,当事人更倾向采取先整体搜索、后局部分析的危险目标识别注意分配和转移策略,危险目标的捕获和确认以注意由转移到产生定向为标志;在危险目标识别过程中,当事人对危险目标的选择性忽视是危险目标识别绩效低的重要原因,注意资源分配需要进一步优化;最后,施工情境视觉显著性特征会影响当事人危险目标识别注意转移,影响识别效率。

    2023年03期 v.23;No.135 838-845页 [查看摘要][在线阅读][下载 894K]
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  • 考虑空间相关性和交通环境影响的宏观事故建模

    靳文舟;包胜男;裴晓航;汤左淦;

    为准确分析宏观尺度下各项因素对发生交通事故的影响,从人口岗位等社会经济特征、交通环境和城市重要设施分布等角度出发,基于深圳市61.4万警情事故和892个交通分析小区建立带空间自回归误差项的空间自回归模型(SARAR),采用广义空间二段最小二乘法进行模型参数估计后,计算出各要素的空间溢出效应。模型结果表明:人口数量、岗位数量、区域面积、学校数量、主次干道长度和主次干道衔接不足均会显著增加本区域和周边区域内的交通事故数量;拥堵路段长度与交通事故的发生不存在显著关系。拟合优度对比结果发现,SARAR模型优于OLS、SAR和SEM模型,是分析宏观尺度下区域安全水平的有效方法。

    2023年03期 v.23;No.135 846-854页 [查看摘要][在线阅读][下载 271K]
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污染控制技术与原理

  • 内源Fe~(2+)活化过硫酸盐联合生物炭增强厌氧消化污泥脱水性能的研究

    白杨;吴铮;张文;彭道平;黄涛;

    为实现厌氧消化污泥脱水性能提升,利用厌氧消化污泥内源Fe~(2+)活化过硫酸盐(PDS)联合核桃壳生物炭开展其脱水性能调理,并探讨了作用机理。结果表明,调理体系在pH值为6、PDS质量浓度为6.2 g/L、生物炭投加量为25.6 g/L、粒径范围125~150μm条件下,低压抽滤后泥饼含水率为70.3%,厌氧消化污泥的毛细吸水时间(CST)降低至114.7 s, CST降低率达到81.3%,脱水性能明显提升。在调理过程中,PDS氧化污泥中含铁矿物释放内源Fe~(2+),进一步活化PDS生成·SO■和·OH,降解胞外聚合物(EPS),释放结合水,显著增强厌氧消化污泥脱水性能;生物炭能够吸附EPS中的亲水性有机物,并提供骨架支撑作用,实现脱水性能进一步提升。对抽滤后泥饼重金属分级提取结果表明,调理体系能够明显削弱污泥固相重金属的环境浸出能力,并降低其浸出毒性;环境效益成本比值(BCR)结果表明提出的联合调理手段可行性较强,需进一步研究实现工业化应用。

    2023年03期 v.23;No.135 855-863页 [查看摘要][在线阅读][下载 798K]
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  • 碳源强化硫自养反硝化对污水处理厂二级出水深度脱氮的研究

    刘锋;张龙飞;耿雅雯;陈俊;张雪智;

    为适应我国对于污水中含氮污染物指标的排放要求,在上流式高效填料床反硝化反应器中,以C_6H_(12)O_6和Na_2S_2O_3构建碳源强化下硫自养反硝化系统,探究其对污水处理厂二级出水深度脱氮的效果。结果表明,在进水NO~-_3-N质量浓度为10.95 mg/L、温度为(25±1)℃条件下,C、N、S质量浓度比为1.3/1/1.9时,NO~-_3-N去除率在94%以上,TN的平均去除率为92.6%,最佳HRT为2 h,出水pH值始终保持在7.5左右。此外通过对出水SO_4~(2-)的检测,得出硫自养反硝化对整个系统去除NO~-_3-N的贡献率随着Na_2S_2O_3投加量的增加而增加;对反应器的沿程处理效果分析发现,NO~-_3-N在下区的去除率可达到70%;以冲洗流量为5 L/(m~2·s),冲洗时间为2 min,反应器1 h即可完全恢复正常脱氮状态。

    2023年03期 v.23;No.135 864-873页 [查看摘要][在线阅读][下载 760K]
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  • UV-PAC-UF对二级出水中抗生素抗性基因的去除效能及影响因素

    孙丽华;马瑶;史鹏飞;冯萃敏;

    针对污水处理厂二级出水中的抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes, ARGs)进行深入研究。采用紫外线(Ultraviolet, UV)结合粉末活性炭(Powdered Activated Carbon, PAC)与超滤(Ultrafiltration, UF)组合工艺对二级出水中的ARGs和有机物进行去除,评价其去除效能并对其影响因素进行分析。结果表明,ARGs经过UV氧化失活后,经过PAC吸附与UF膜的过滤能够得到更为有效的去除;在UV最佳紫外线剂量(40 mJ/cm~2)条件下,组合工艺对二级出水中不同类型ARGs(tetA、tetC、tetG、sulI、sulII)的去除量为102.72~103.08 copies/mL,对ARGs去除效果明显增强;浊度和pH值的降低能够使组合工艺更有效的去除二级出水中的ARGs;且组合工艺对各类有机物去除率更高,从而加强对ARGs的去除效果。

    2023年03期 v.23;No.135 874-881页 [查看摘要][在线阅读][下载 788K]
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  • 生物滴滤塔共代谢降解间二甲苯的性能及微生物群落分析

    刘佳;窦晓娜;祁弘毅;鲁少杰;李萍;李坚;

    为发挥混合污染物之间的协同作用,引入甲苯,与间二甲苯形成共代谢降解体系,从而促进间二甲苯的生物降解性能,对比分析了二者在不同质量浓度配比下的相互作用关系,以及反应器内微生物群落结构和功能变化。甲苯进气质量浓度约为250 mg/m~3,甲苯与间二甲苯进气质量浓度比分别为1∶1、1∶2、1∶4和1∶6。结果表明,当二者质量浓度比例为1∶1、1∶2和1∶4时,甲苯能够作为生长基质,促进微生物生长与积累,提高生物滴滤反应器内物种丰度及代谢活性,产生共代谢作用,质量浓度比例为1∶2时共代谢作用最明显。二者质量浓度比例为1∶6时,结果正相反,甲苯抑制间二甲苯的生物降解。在整个生物降解过程中,变形菌门均为第一优势菌门。产生共代谢作用时,伯克氏菌属和分枝杆菌属的丰度增加,尤其是伯克氏菌属占比从7.11%最高增加到21.94%。基因代谢功能预测结果表明,一级代谢通路中的新陈代谢和二级代谢子功能中的氨基酸代谢等基因丰度的增加促进共代谢作用的产生。

    2023年03期 v.23;No.135 882-891页 [查看摘要][在线阅读][下载 806K]
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  • Fe的掺杂对MnO_2纳米管结构和甲苯降解性能的影响

    汪怀建;刘芳彤;杨文亭;喻成龙;成书帆;刘慧灵;童明思;鲁美娟;

    采用水热法合成了MnO_2纳米管,同时在MnO_2的水热合成过程中,掺杂不同含量的Fe,制备了0.6%Fe-MnO_2、1%Fe-MnO_2和5%Fe-MnO_2的催化剂材料,使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附、拉曼光谱等技术对四种催化材料的形貌和结构进行了表征,并以甲苯为目标污染物对其催化活性进行了研究。结果表明,Fe的掺杂没有影响MnO_2纳米管的形貌和晶型,四种催化剂的形貌均为纳米管状结构,晶型均为α-MnO_2,而比表面积、孔容和最可几孔径显著下降。四种催化剂催化氧化甲苯时,1%Fe-MnO_2纳米管表现出最好的甲苯低温催化性能,这可能与掺杂1%Fe改变了Mn-O化学环境,使Mn—O的键能发生了改变,引起了晶格缺陷有关。

    2023年03期 v.23;No.135 891-898页 [查看摘要][在线阅读][下载 806K]
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  • Fe(Ⅲ)表面印迹硅胶聚合物的制备及其吸附性能研究

    何红星;张炜业;邓秀君;甘强;冯长根;

    选用硅胶为基质材料、乙烯基膦酸为功能单体、Fe~(3+)为模板离子、乙二醇双甲基丙烯酸酯为交联剂,通过表面印迹技术制备了一种新型膦酸功能化的Fe(Ⅲ)印迹硅胶聚合物。对印迹吸附材料的吸附条件、吸附选择性和重复利用率进行了研究。通过FT-IR、SEM、EDX、TG和N_2吸附/脱附分析对印迹材料进行了表征,分析了印迹吸附剂对Fe~(3+)的吸附机理。结果表明:印迹吸附剂在8 min可达吸附平衡,最大吸附量达16.12 mg/g,吸附行为符合准二级动力学方程和Langmuir吸附等温式,印迹吸附剂展现出较高的选择性识别能力,与Cr~(3+)、Mn~(2+)和Zn~(2+)相比,对Fe~(3+)的选择性系数k分别为8.9、10.75和12.37。经过6次吸附-解吸试验,印迹材料吸附Fe~(3+)的能力仅下降了5.9%,证明其具有很好的可重复使用性能。

    2023年03期 v.23;No.135 899-910页 [查看摘要][在线阅读][下载 918K]
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  • 新型磁性共价有机框架材料的合成及其应用研究进展

    郭冀峰;孙亚晶;马煜萱;

    为解决共价有机框架(COF)材料分散度高、不易从水中分离这一问题,将磁性基质与COF材料结合起来,一类新型的、易分离的磁性共价有机框架(MCOF)材料近年来被研发、合成并应用。总结了MCOF材料的合成方法如共价聚合合成、溶剂热合成、机械化学合成以及浸渍沉淀合成等方法;MCOF材料在常见有机污染物和无机污染物中富集处理以及MCOF材料与色谱分析相结合等方面等的应用;并对未来MCOF材料的研究方向做出了展望,指出MCOF作为一种新型的复合材料有着良好的应用性能,对进一步深入研究MCOF的应用具有很好的参考价值。

    2023年03期 v.23;No.135 911-918页 [查看摘要][在线阅读][下载 271K]
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  • 双极膜电渗析法处理矿井浓盐水的应用研究

    史元腾;张丹丹;高耀寰;赵泽盟;王文东;

    选择有效处理技术是实现矿井浓盐水近零排放的关键。采用双极膜电渗析装置,在外加电场的作用下,矿井浓盐水通过电渗析反应制备得到酸碱,考察了膜种类、电流强度、预处理方式、运行模式等操作条件对酸碱产品浓度的影响。结果表明,盐离子含量是影响膜堆电压、产品浓度和电流效率的主要因素。受离子交换容量的影响,Fumasep进口组合膜的酸碱产率在相同条件下低于JQ国产组合膜。在间歇式反应中,设定电流强度为4 A,采用国产组合膜电渗析反应4 h后,酸碱产品质量分数分别达到4.7%、5.7%,可回用于pH值调节、化学清洗等生产过程。在矿井浓盐水脱盐处理和循环利用的基础上,实现了盐分的资源化利用,工艺运行成本约159.03元/t的酸碱产品,收益约为177.42元/t。

    2023年03期 v.23;No.135 919-927页 [查看摘要][在线阅读][下载 582K]
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  • 超声驻波场中狭窄通道内游离油滴破碎数值模拟

    赵芳;王瑶;程道来;

    为探讨超声驻波作用下狭窄通道内游离油滴的变形及运动状态,基于压力声学与水平集两相流耦合物理场建立油滴变形破碎过程的数学模型,利用COMSOL Multiphysics模拟研究驻波声场中不同位置处游离油滴的变形破碎过程,进而讨论声压幅值、频率对油滴破碎行为的影响。结果显示:相较位于波节及波腹处的单个油滴,处于波节和波腹中间位置(y=27 mm)的油滴破碎速度最快,10 ms时已破碎形成多个微小油滴,且破碎所需的临界声压最小(0.9 MPa),同时油滴破碎速度会随着入射波声压幅值的增大而增大。通道内有沙粒影响时,沙粒会对声波产生不规则反射,形成声能量耗散衰减,且波节位置发生偏移,油滴总体破碎速度减慢。此外,超声频率增大会使驻波节点增多,同时超声衰减增大,不利于油滴的破碎。

    2023年03期 v.23;No.135 928-935页 [查看摘要][在线阅读][下载 935K]
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  • 一种适用于CJ1000A航空发动机的颗粒物排放性能评估方法

    周利敏;英基勇;李启龙;丰火雷;倪玉山;

    为有效预测评估航空发动机的颗粒物排放适航性,对国产CJ1000A航空发动机的颗粒物排放标准适用性进行了分析,基于航空发动机在起降过程中最大非挥发性颗粒物质量排放浓度与发烟指数之间的转换关系,提出了一种适用于国产CJ1000A航空发动机非挥发性颗粒物排放性能的等效评估方法。以额定推力与CJ1000A相似的CFM56-5B航空发动机为例,研究表明该等效评估方法所得的分析结果与实际审定结果一致,可以有效评估航空发动机的非挥发性颗粒物排放性能;同时,分析了该方法估算CFM56-5B航空发动机非挥发性颗粒物质量排放浓度的相对误差,结果表明有必要进一步提升该方法的整体鲁棒性。总体上,提出的等效评估方法可为CJ1000A航空发动机的非挥发性颗粒物排放性能分析提供参考依据。

    2023年03期 v.23;No.135 936-942页 [查看摘要][在线阅读][下载 371K]
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  • 添加H_2对生物质气层流燃烧特性的影响

    王发辉;陈亚宁;张丹;温小萍;张安超;

    为研究H_2对生物质气层流燃烧特性的影响,在内径和长度均为200 mm,点火位置为正中央的圆柱形定容燃烧弹内进行当量比为0.6~1.4、H_2体积分数为7.15%~33.15%的掺氢生物质气/空气燃烧试验。利用高速摄像仪采集火焰传播图片,并通过计算分析软件Chemkin-Pro进行化学反应路径分析。研究结果表明:添加H_2对生物质气/空气的层流燃烧速度起促进作用,在贫燃侧增长效应平稳而在富燃侧增长效应显著,使火焰的不稳定性增强;火焰结构中主要自由基浓度的增大是引起层流燃烧速度增大的主要化学动力学原因;H_2主要通过参与HCO基团氧化加快反应速率,富燃侧层流燃烧速度显著增大的原因是H_2作用的路径多为有O_2参与的反应。

    2023年03期 v.23;No.135 943-951页 [查看摘要][在线阅读][下载 828K]
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数据统计与分析

  • 我国挥发性有机物(VOCs)研究进展与态势分析

    张钢锋;卜梦雅;李杰;

    当前我国臭氧(O_3)污染治理攻坚战已全面打响,挥发性有机物(VOCs)作为O_3和细颗粒物(PM_(2.5))的共同前体物,其污染防治已成为研究热点。采用文献计量学理论和方法,结合国内相关领域的宏观政策动态,综合分析了我国VOCs领域研究的总体进展与趋势、不同阶段研究热点,以及不同治理技术研究热度等,以期为后续相关领域研究提供科学借鉴。结果表明:1)自20世纪80年代我国起步探索VOCs治理以来,国内VOCs研究整体呈明显上升趋势;2)我国VOCs研究历程可划分为萌芽期(1981—1990年)、起步期(1991—2000年)、成长期(2001—2010年)和活跃期(2011—至今)等4个阶段,其中活跃期的出现与我国宏观政策动态密切相关,国家层面上管控政策的不断出台促进了国内VOCs研究快速升温;3)“十二五”是我国VOCs研究的分水岭,前期主要集中于室内空气污染以及吸附法、生物法等基础处理技术,“十二五”以后研究重点聚焦工业源污染治理及宏观管理政策决策;4)从不同VOCs治理技术的研究态势来看,吸附法、催化氧化法的相关研究开展最早,且最近几年的研究热度依然高涨,热力燃烧法在实际应用中较受关注,但热度相对较低;5)治理技术是贯穿我国VOCs研究的一条主轴线,预计在“十四五”甚至更长的时间里,我国VOCs研究将持续侧重于相关减排技术研发应用以及O_3污染管控政策决策等方面。

    2023年03期 v.23;No.135 951-961页 [查看摘要][在线阅读][下载 781K]
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  • 基于可持续发展视角下我国资源型城市经济发展态势分析

    张国兴;景明佳;

    资源型城市可持续发展是我国经济新常态建设的重要环节,为理清资源型城市转型过程中存在的问题和发展现状,基于CiteSpace软件,对CNKI总库中1991—2021年4 436篇中文核心文献构建共现图谱,从发文机构、发文作者、研究内容3个角度深入研究了我国资源型城市可持续发展态势。结果表明:我国相关高校(研究所)均对资源型城市的可持续发展转型态势开展了研究,发文机构集中于东北地区和西部地区,具有较强的区域性特征,且机构间合作处于较低水平。该领域核心作者数量众多,其中绝大多数偏向单独研究,作者间合作水平较低,未能形成固定合作团队。从关键词时间分布来看,该领域的研究内容以2004年、2014年为界可划分为3个阶段,由此产生的重要关键词节点有“经济转型”“产业转型”“城市转型”“循环经济”“低碳经济”。目前对资源型城市可持续发展转型态势的研究则更关注“新常态”和“耦合协调”。

    2023年03期 v.23;No.135 962-970页 [查看摘要][在线阅读][下载 462K]
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  • 2022年11—12月国内环境事件

    李生才;安莹;

    简要统计了2023年11—12月国内发生的各种环境事件61起,包括污染事件5起,地震54起,以及其他自然灾害2起。

    2023年03期 v.23;No.135 971-974页 [查看摘要][在线阅读][下载 127K]
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  • 2022年11—12月国内生产安全事故统计分析

    李生才;笑蕾;

    统计了2022年11—12月国内发生的各种生产安全事故53起,其中包括交通事故、矿业事故、化工事故、市政事故和其他事故。统计表明,在53起事故中,交通事故占32.08%,矿业事故占9.43%,化工事故占18.87%,市政事故占37.74%,其他事故占1.89%。53起事故共死亡143人。死亡人数的百分比分别为交通事故28.67%,矿业事故占4.90%,化工事故占11.89%,市政事故占53.85%,其他事故占0.67%。2022年11—12月生产安全事故发生较多的5个省和直辖市分别为上海(7起)、山西(6起)、广东(5起)、安徽(4起)和河南(3起);死亡人数较多的5个省、直辖市及自治区分别为河南(38人)、山西(15人)、上海(11人)、安徽(11人)和新疆(10人)。

    2023年03期 v.23;No.135 974-976页 [查看摘要][在线阅读][下载 125K]
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书评

  • 自动驾驶时代的人机交互安全问题 评《人车路系统驾驶行为分析与安全支持》

    林舒萍;

    <正>信息科技产业发展让汽车驾驶越来越智能化。自动驾驶技术目前已基本成熟,在智能汽车领域有广泛应用。不仅传统汽车企业投入巨资研发自动驾驶技术,汽车行业新创企业和大型科技企业亦纷纷进入自动驾驶技术研发领域。在早期汽车产品中,人机交互主要通过各种实体按钮,驾驶员通过控制各类按钮实现人机交互功能,实现驾驶操作,已呈现向自动驾驶方向发展趋势。

    2023年03期 v.23;No.135 977页 [查看摘要][在线阅读][下载 82K]
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  • 信息科技时代的电子档案安全管理措施探索 评《我国档案生态安全应急管理机制研究》

    王爱荣;

    <正>档案作为主流信息资料保存管理方式,记载着人类社会人或事的基本信息及智慧成果。在知识经济时代,档案管理重要性愈发突出,越来越多的企业或建立专门的档案管理部门,或购买专业的档案管理服务,保护企业机密商业信息或科研设计成果。信息科技深刻改变了档案管理模式,如今档案资料大都被制作成数字化电子档案。在信息科技时代,传统纸质档案保存方式逐渐减少,电子档案数量迅速增加,因此很有必要建立电子档案生态安全体系。

    2023年03期 v.23;No.135 978页 [查看摘要][在线阅读][下载 66K]
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  • 化工安全技术发展趋势思考 评《化工安全技术》

    杨红琳;

    <正>化工产业是维持一个国家现代工业体系发展的基础,现代社会生产生活基本离不开化学工业。在化工生产中,由于需要高温高压甚至真空条件,加上化工产品本身广泛存在着易燃易爆、腐蚀、有毒有害等特性,化工生产过程中具有较大危险性,容易出现安全事故。因此强化化工安全生产重要性认知,通过技术手段保障化工企业安全生产,既可为化工企业生产保驾护航,亦可为化工企业员工提供安全保障。

    2023年03期 v.23;No.135 980页 [查看摘要][在线阅读][下载 75K]
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  • 高职院校生物实验教学中的安全隐患与对策 评《实验室生物安全事故防范和管理》

    宿志民;李军;陈静静;

    <正>生物科技是最具有潜力的科研领域之一,关系着仿生科技、医药科技,以及基因科技等领域的发展。生物作为一门实验科学,通过实验方式可促进生物学领域的科学探索,验证生物学理论。为了培养更优秀的生物技术人才,高职院校高度重视生物实验教学,并推动大规模生物实验室建设。生物实验具有较高风险系数,一旦出现安全事故,则可能会引发难以预测的后果。在高职院校生物实验室开展实验的过程中,加强安全管理是保障师生生命健康安全,以及维持生物实验教学正常开展的基础要求。

    2023年03期 v.23;No.135 979页 [查看摘要][在线阅读][下载 92K]
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