安全评价

  • 基于组合赋权三维云评估技术的深部煤矿顶板事故风险分析

    程磊;许艳之;景国勋;

    为了更好地对深部煤矿顶板事故展开风险评价,提出了组合赋权三维云评估技术。基于事故统计及事故致因理论,对深部煤矿顶板事故风险指标体系展开研究,采用博弈论对改进层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)和熵权法进行博弈分析,以实现风险指标的组合赋权,通过构建三维云模型,对深部煤矿顶板事故危险性进行可视化分析。结果表明:包括行为、技术、设备、环境、管理5大风险因素在内的一级指标并其下20个二级风险指标是深部煤矿顶板事故风险评价指标体系的主体内容,且以环境风险权重最大;由三维云评估技术分析可知,平煤九矿的顶板事故风险级别为Ⅲ级,即修复后可接受,与该矿生产实际情况相符。组合赋权三维云评估技术的提出有助于完善深部煤矿顶板事故风险评价方法,可应用于工程实践。

    2024年02期 v.24;No.146 413-422页 [查看摘要][在线阅读][下载 2323K]
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  • 基于XGBoost和组合权重方法的桂林市野火灾害风险性评估

    任超;岳韦霆;梁星勇;梁月吉;梁洁玉;林小棋;

    野火灾害风险性评估工作可以定量评估野火灾害对社会经济和自然生态造成损失的风险。以桂林市为研究区,以2017—2021年的历史野火数据为基础。首先,基于XGBoost算法结合所选取的15项评价因子进行野火易发性分析。其次,对选取的8项灾害易损性因子利用主客观组合权重法对野火易损性进行评估。最后,基于所构建的易发和易损性评估模型,开展桂林市野火灾害风险性评估分析。结果表明:(1)野火易发性模型AUC为0.993,预测准确率为0.969 8,表明该易发性预测模型拥有优秀的预测性能,气温、高程、坡度和风速因子是影响野火灾害发生的最重要因素;(2)野火灾害易损性评估结果与客观事实相符合,具有良好的可信度;(3)桂林市野火灾害风险性评价结果与桂林市的野火灾害的空间发生概率和社会承灾能力吻合程度高,验证了所提模型的可行性和有效性,为桂林市灾害管理部门的防灾减灾提供了决策支持。

    2024年02期 v.24;No.146 423-432页 [查看摘要][在线阅读][下载 5433K]
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  • 转炉车间火灾风险评估方法的改进及应用

    秦华礼;李欣悦;

    为针对性地解决转炉炼钢作业时的消防安全问题,提出将熵权-最优最劣法(Best Worst Method, BWM)和物元可拓模型相结合的转炉车间火灾风险评估模型。通过将指标分为人、物料设备、环境、管理及消防设施5大类,构建转炉车间火灾风险评估指标体系;利用复合语言对35个指标进行评价,引入有序加权平均算子(Ordered Weighted Averaging, OWA)计算各语言的犹豫语言术语集(Hesitant Fuzzy Linguistic Term Set, HFLTS)模糊包络,再根据各专家权重进行加权计算并将语言量化构成评价矩阵;基于熵权、BWM分别算得各指标权重,再运用最小二乘法得到综合权重;最后利用物元可拓模型确定各指标及转炉车间的火灾风险等级。以河北省某炼钢转炉车间为例进行评估得出:该转炉车间的综合风险等级为I级(安全),其中动火监护的人员监管情况、氧枪法兰松紧度、炉前温度环境、作业现场物品摆放情况、作业巡查及设备检查情况和消防疏散通道堵塞情况仍需改善。

    2024年02期 v.24;No.146 432-439页 [查看摘要][在线阅读][下载 1183K]
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  • 融合PSO-模糊Petri网的室内燃气泄漏风险研究

    张新琪;陈国明;黄佳伟;王朝阳;刘康;乔千哲;

    近年来室内燃气事故多发,而燃气用户风险意识淡薄、户内安全检查难度大。针对现行室内燃气安全管理技术多为静态主观评估的局限性,构建了基于模糊Petri网(Fuzzy Petri Net, FPN)的风险计算规则,提出了结合粒子群优化算法(Particles Swarm Optimization, PSO)和FPN的室内燃气泄漏动态风险评估模型。首先,应用Petri网的直观图像描述和异步并发处理能力建立室内燃气泄漏事故风险演化的拓扑结构模型,借助FPN的模糊推理能力处理风险传播的不确定性;然后,根据燃气运维数据,融合PSO动态更新初始参数,提高风险评估的准确性。结果表明,基于PSO-FPN的室内风险评估方法可弱化燃气公司安检人员分析的主观不确定性,更为准确地量化风险因子演化过程,实现室内燃气泄漏风险的动态分析,有效支持户内燃气泄漏风险管控。

    2024年02期 v.24;No.146 440-449页 [查看摘要][在线阅读][下载 1640K]
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  • 基于复杂网络和免疫策略的斜拉桥主梁施工安全风险耦合分析

    申建红;张静;

    斜拉桥主梁施工是一项复杂系统行为,施工过程中风险事故可能存在多条演化路径,因此具有复杂性和不确定性。为满足当前对施工安全风险管理的更高要求,提出一种基于复杂网络的风险耦合分析方法。首先,通过主梁施工作业程序分解及致险状态分析以识别安全风险因素;然后,基于复杂网络理论,借助邻接矩阵构建主梁施工安全风险的耦合网络模型,对特征指标进行研究分析并得出风险演化特征;最后,运用MATLAB软件对网络进行免疫仿真,包括单个节点免疫、随机免疫和蓄意免疫,以识别出关键节点并提出施工风险管控策略。结果显示:蓄意免疫的效果明显优于随机免疫,综合考虑免疫结果应优先预防和控制网络关键节点代表的风险点,从而有效降低网络效率,提高施工安全性。

    2024年02期 v.24;No.146 450-460页 [查看摘要][在线阅读][下载 2424K]
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  • 未确知测度理论在盾构下穿既有隧道安全风险评价中的应用

    顾伟红;毛梦薇;赵雪;

    盾构下穿既有隧道工程施工通常存在较大风险,为了对风险等级做出准确有效的评价,提出了基于未确知测度理论的盾构下穿既有隧道安全风险评价模型。首先,通过对相关规范和现有文献的研究,并结合盾构下穿隧道施工的特点,构建了盾构下穿既有隧道安全风险评价指标体系,包括盾构掘进参数、新建隧道条件、既有隧道条件、地质条件和施工管理条件5个一级指标,以及掘进速度、掘进推力、注浆压力等19个二级指标;其次,将综合安全风险划分为5个等级,并明确了各指标的等级划分标准;然后基于熵权-未确知测度理论构建盾构下穿既有隧道安全风险评价模型,采用熵权法确定指标权重,根据未确知测度理论构建各指标的单指标未确知测度函数,将各指标数据值代入单指标未确知测度函数中得到单指标测度评价矩阵,结合指标权重和单指标测度评价矩阵计算得到多指标测度评价向量,依照置信度准则确定安全风险等级;最后,将提出的模型应用于实际盾构下穿既有隧道工程中,对其进行安全风险等级评价。结果表明,模型评价结果与实际风险等级一致,并通过与模糊层析分析法对比验证了所提模型应用于工程实践的有效性,研究结果可为实际施工安全管理提供决策支持。

    2024年02期 v.24;No.146 461-469页 [查看摘要][在线阅读][下载 1725K]
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  • 深度置信网络算法在公路边坡工程安全评价中的运用

    蒙国往;程懿;吴波;叶华政;刘家乐;

    针对传统边坡工程安全评价方法无法对边坡稳定性进行符合实际情况下工程安全评价的问题,提出一种基于深度置信网络(Deep Belief Networks, DBN)算法的公路边坡工程安全评价方法。首先,使用MATLAB建立模型;然后,对基于DBN算法的边坡稳定性安全评价方法进行研究;最后,使用DBN算法在莆炎高速公路项目中进行公路边坡工程安全评价。结果显示:(1)与反向传播(Back Propagation, BP)神经网络相比,DBN模型得到的预测值误差更小,精度更高,计算复杂度更低、可扩展性更强;(2)在实际工程中,DBN算法能够有效地对众多非线性因素共同作用下的公路边坡进行符合实际的安全评价。

    2024年02期 v.24;No.146 470-478页 [查看摘要][在线阅读][下载 2182K]
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  • 海底泥浆举升钻井系统钻遇天然气水合物时的动态风险分析

    王川;陈秋帆;夏勇;

    海底泥浆举升钻井(Subsea Mud Lift Drilling, SMD)系统属于双梯度钻井系统。在钻井过程中遇到天然气水合物层(Natural Gas Hydrate, NGH)时,NGH的分解和二次生成造成了重大的风险。为了预测风险事故,对环境因素和设备因素进行了分析。首先,在建立蝴蝶结模型后,利用映射算法将其转化为贝叶斯网络(Bayesian Networks, BN);其次,考虑不确定性影响,在BN中进行不确定性建模;然后,考虑设备因素的动态不确定性,通过转移概率矩阵将建立的BN转化为不确定性动态贝叶斯网络(Uncertain Dynamic Bayesian Networks, UDBN)。此外,还利用模糊理论和专家判断来量化设备故障的先验概率。结果表明,钻遇NGH层时,钻井风险概率比正常工况下有所增加。由于有天然气水合物的影响,发生风险的概率也变得具有不确定性。

    2024年02期 v.24;No.146 479-487页 [查看摘要][在线阅读][下载 3041K]
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安全工程

  • 基坑开挖引起下卧隧道竖向变形的Hermite谱分析方法

    黄明华;胡正刚;周钲霖;周苏华;谭鑫;

    针对基坑开挖引起下卧隧道的竖向变形问题,通过引入Hermite函数,建立基坑开挖所引起土体附加应力及下卧隧道竖向变形的Hermite谱分析方法。基于Mindlin解答与Pasternak地基上的Euler-Bernoulli梁理论,建立了基坑开挖所引起土体附加应力的计算表达式与下卧隧道竖向变形的控制方程,并采用有限项Hermite级数展开,将下卧隧道竖向变形控制方程转化为线性代数系统进行求解,获得其竖向变形解答;在此基础上,结合工程案例,验证所建立解答的收敛性与可靠性,并探讨隧道埋深、隧道与基坑水平距离及基坑平面尺寸对下卧隧道竖向变形特性的影响。结果表明:随着隧道埋深及隧道与基坑水平距离的增加,基坑开挖对下卧隧道竖向变形的影响逐渐降低,下卧隧道的竖向位移逐渐变小;基坑开挖水平尺寸的增大会使下卧隧道竖向变形增大,且平行隧道方向的尺寸变化,影响更为明显。研究成果为分析基坑开挖所引起的下卧隧道竖向变形特性提供了一种新的计算方法。

    2024年02期 v.24;No.146 488-495页 [查看摘要][在线阅读][下载 1998K]
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  • 不均匀沉降作用下混凝土管涵沉降预测及可靠度分析

    宋来福;王伟;应豪;范宁;蔡国桢;邹毅;黄建鸿;

    基础不均匀沉降是影响高填土混凝土管涵力学性态的主要因素之一。因此,为了保障管涵的安全运行,合理、准确地评估混凝土管涵的运行状态十分关键。针对高填土混凝土管涵,采用ABAQUS软件建立了土体-混凝土管涵一体化模型,并进行有限元分析,得到了多组混凝土管涵的响应值。基于卷积神经网络建立混凝土管涵响应预测模型,准确率可达到90%以上。在此基础上,采用Monte-Carlo法(MCS)进行随机变量抽样,分析了考虑基础不均匀沉降作用与不考虑基础不均匀沉降作用下混凝土管涵竖向位移的可靠度。结果表明,相比不考虑基础不均匀沉降作用下混凝土管涵竖向位移,考虑基础不均匀沉降作用下混凝土管涵竖向位移更大。基础的不均匀沉降严重危害混凝土管涵的使用安全性,对其长期运行的稳定性有重要的影响。研究结果为促进埋地管涵可靠性分析方法的发展、深入开展埋地管涵安全评价提供了新的理论依据和技术支撑。

    2024年02期 v.24;No.146 496-502页 [查看摘要][在线阅读][下载 2133K]
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  • 毛细驱动诱发的尾矿强度劣化演化规律及机制

    刘迪;李泽宇;卢才武;杨辉;张泽家;顾清华;连民杰;

    为了研究毛细作用对尾矿坝工程性质的影响规律及机制,以陕西某铜矿尾矿为研究对象,通过直剪试验对自然含水状态下、毛细饱和状态下、重力饱和状态下堆积坝外坡和沉积滩面不同距离处的尾矿进行力学性质测试。结果表明:尾矿黏聚力随粒径减小逐渐增大,内摩擦角随粒径减小逐渐减小,二者共同作用影响其抗剪强度;随含水率的增大,尾矿强度逐渐下降;浸润线以上毛细饱和带中尾矿含水率与浸润线以下尾矿含水率相等;基于以上研究结果,引入毛细饱和带概念,提出了基于毛细作用影响的尾矿坝真实浸润线的概念与计算方法,修正了浸润线高度计算公式。

    2024年02期 v.24;No.146 503-510页 [查看摘要][在线阅读][下载 2001K]
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  • 尾矿坝位移分级预警阈值研究及规律分析

    胡少华;曹思佳;袁友翠;

    针对尾矿坝在线监测重建设、轻利用的现状,基于尾矿坝位移在线监测时间序列,通过多步逆向云变换算法(Multi-step Backward Cloud Transformation Algorithm Based on Sampling with Replacement, MBCT-SR)改进云模型,根据“3E_n原则”和内外包络曲线确定在线监测位移的正常运行值,从而建立尾矿坝位移分级预警阈值模型,并利用某尾矿坝全球导航卫星(Global Navigation Satellite System, GNSS)技术表面位移在线监测数据进行实例验证。结果表明:该尾矿坝水平方向位移的黄、橙、红预警阈值分别为8.41 mm/d、12.94 mm/d、19.41 mm/d,呈现出坝体中间预警阈值最大、并由中间向两侧减小的空间变化规律;尾矿坝垂直方向位移的黄、橙、红预警阈值分别为16.56 mm/d、25.48 mm/d、38.22 mm/d,且随着子坝的堆积,预警阈值逐渐增大。

    2024年02期 v.24;No.146 511-516页 [查看摘要][在线阅读][下载 1524K]
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  • 低甲烷气氛下褐煤的低温氧化特性研究

    张玉涛;路旭;李亚清;张园勃;车博;

    为研究褐煤在低CH_4气氛下的低温氧化特性,采用X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)试验和热重-差示扫描量热(Thermogravimetric Analysis-Differential Scanning Calorimetry, TG-DSC)试验分析了CH_4体积分数为0、1%、2%、3%和4%的煤样的特征参数,从微观和宏观两方面探究了5种不同CH_4体积分数对煤氧化的影响。结果表明,在CH_4体积分数4%下氧化后煤样中羟基和羧基的含量均高于体积分数为0的条件下,CH_4对煤中羟基和羰基向羧基的转化及芳香烃和脂肪烃的反应活性有抑制作用;煤低温氧化活化能随CH_4体积分数的增大而增大,放热量呈降低趋势,表明低体积分数CH_4抑制煤的低温氧化进程;与O_2相比,CH_4具有更高的沸点和气体临界温度,煤对CH_4的吸附能力大于O_2,因此在不同CH_4体积分数下的低温氧化过程中,CH_4会占据正常空气气氛中O_2的部分吸附空位,减少煤与氧的物理化学吸附,进而抑制煤自燃的发生。

    2024年02期 v.24;No.146 517-524页 [查看摘要][在线阅读][下载 2201K]
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  • 火源位置和风口尺寸对点式排烟烟气控制协同影响研究

    赵鹏;

    为确保非着火列车处于无烟区,长大隧道通常设置中间风井。然而随着城市空间规划日趋严格和跨江越海隧道越来越多,有时难以设置中间风井,点式排烟成为一种有效的替代方案。采用模型试验、数值计算和理论分析研究火源位置和风口尺寸对烟气控制的协同影响,结果表明:当风口长度小于等于0.10 m时,临界排烟量为靠近火源风口所需的排烟量;当风口长度大于0.10 m时,临界排烟量为远离火源风口所需的排烟量。火源逐渐偏离隧道中心时,风口长度的增加先有利于烟气控制,而后对烟气控制具有反作用,风口长度临界值为0.15 m,这是排烟惯性力与由热压引起的水平惯性力竞争的结果。此外,当风口长度小于0.15 m时,最不利火灾位置在C处;当风口长度大于0.15 m时,最不利火灾位置在D处。

    2024年02期 v.24;No.146 525-529页 [查看摘要][在线阅读][下载 1946K]
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  • 飞机撞击安全壳燃油泄漏燃烧数值模拟研究

    王友刚;孙运轮;张君鸿;

    为研究飞机撞击核电厂安全壳后引发燃烧对安全壳的影响,采用Fluent模拟了航空煤油替代燃料在安全壳内部和外部的燃烧过程,分析了安全壳不同位置处的火焰温度变化情况。结果表明,在开始阶段,燃油泄漏时间比较短,燃油缓慢蒸发汽化,燃烧发展过程以扩散蔓延为主,高温区域主要分布在安全壳侧壁面和底面。随着时间推移,液面蒸发速度加快,火焰高度呈现纵向发展的态势,最后在顶部形成较为均匀的温度场。安全壳内部燃烧最高温度可以达到2 229 K,外部燃烧最高温度为1 308 K。此外,撞击位置越高,安全壳顶部会越早出现高温区域,而较低位置处由于液池的堆积缓慢,燃油蒸发速率低,温度上升相对较慢。区别于内部燃烧,外部燃烧火焰不会波及安全壳顶部中心位置。

    2024年02期 v.24;No.146 530-537页 [查看摘要][在线阅读][下载 2452K]
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  • 基于多模态特征融合的飞机货舱火警探测技术

    刘全义;韩冬;艾洪舟;王海斌;胡茂绮;

    针对当前飞机货舱火警误报率高及人工特征提取适应性差的问题,使用一维卷积神经网络,建立了多模态融合火警预测模型,进行特征提取,开展模型的评估与验证,将特征提取与分类进行整合,实现了端到端的火警预测任务,提高了模型的可靠性与准确性。采用双波长烟雾探测技术,探测悬浮颗粒物的索特平均粒径、温度、红外光和蓝光的接收光与发射光功率比值。相较于传统火警探测算法将特征提取和分类分开处理策略,按照无火、阴燃、有火3种类别,进行火警信息的分类预测。结果表明,多模态融合的火警探测模型相对于单模态火警探测模型可以达到更高的探测精度,精度可达0.95以上。

    2024年02期 v.24;No.146 538-544页 [查看摘要][在线阅读][下载 2007K]
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  • 低压环境下RP-3航空煤油自燃特性研究

    张沛;王学辉;王娟;王丹;汪箭;

    开展了低压环境下RP-3航空煤油的自燃特性研究,测试了101 kPa、80 kPa、60 kPa、40 kPa、20 kPa五种压力环境下航空煤油自燃点及着火延迟时间数据。结果表明,随着环境压力降低,自燃点升高,并基于谢苗诺夫热自燃理论,建立了耦合压力参数的自燃点预测模型。分析了环境压力对着火延迟时间的影响机制,建立了不同环境压力下的着火延迟时间预测模型。分析了GB/T 5332—2007标准在低压环境下测试存在的问题,并提出了相关改进方法。

    2024年02期 v.24;No.146 545-550页 [查看摘要][在线阅读][下载 1373K]
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  • 基于电化学-热-力耦合模型的锂离子电池热失控研究

    张赛;汪振毅;胡世旺;

    为提升锂离子电池的安全性能,减少由热失控导致的安全事故,分析电池温升的原因并有效降低其温度,依据电化学反应中浓度、电势与热模型中温度的相互影响关系,建立电化学-热-力耦合模型。通过模拟单电池和电池组温度分布的实时情况,分析单电池温度不均匀分布和电池组温度正态分布情况的原因,探讨换热面积和流通量对散热量的影响,研究电池组中单体电池的位置分布及不同传热介质的散热情况。研究结果显示:低温和相对高温环境下,欧姆热、极化热及电化学反应热产热占比不同,但产热最高温度未达到电极材料与电解液分解反应的临界温度420 K;高温环境下,电池温度持续升高接近临界温度,出现热失控趋势,对流换热系数对电池影响较大。电池组间隙为10 mm和20 mm时,整体温度比间隙为0时分别降低了1.1%和1.8%;与无间隙电池组相比,以铜板和铝板为传热介质的电池组温度分别降低了2.0%和1.6%。

    2024年02期 v.24;No.146 551-559页 [查看摘要][在线阅读][下载 3415K]
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  • 基于杯式燃烧器测试系统的灭火性能评价研究进展

    韩志跃;杨军;杜志明;李昊阳;王珊珊;

    杯式燃烧器试验是消防领域用于测定气体灭火剂最小灭火浓度的经典方法。自哈龙灭火剂被淘汰以来,哈龙替代物经历了不同相态的发展,促使杯式燃烧器测试系统进行相应的改进,同时基于杯式燃烧器测试系统的灭火性能评价研究也在不断拓展。综述了国内外杯式燃烧器测试系统的使用和改进研究,重点介绍了适用于气相、液相、固相和复合相灭火剂的杯式燃烧器测试系统和测试方法,分别对气相、液相、含添加剂细水雾、干粉、复合灭火剂的灭火效率进行了总结和分析,综述了各相态灭火剂灭火性能评价研究。未来,杯式燃烧器测试系统仍将不断被改善,在灭火剂筛选和灭火性能评价等方面将发挥更重要的作用。

    2024年02期 v.24;No.146 560-569页 [查看摘要][在线阅读][下载 1524K]
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安全管理

  • 扎根理论视角下安全生产责任保险事故预防功能发挥研究

    王飞跃;王心雨;

    作为安全生产社会治理体系的重要制度设计之一,安全生产责任保险借助社会专业力量防范化解事故风险,是安全生产工作理念实现从“管理”到“治理”的重要推手。为解决现阶段安全生产责任保险推行过程中事故预防功能发挥不显著这一问题,采用扎根理论探究了事故预防技术服务落实不到位的成因机制,包括参与主体内生动力不足、服务覆盖范围不全面、联动协调机制不健全、监管反馈工作未闭环以及规范性文件保障不坚实5个相互关联的主范畴,并通过差异显著性检验验证了主范畴的提炼效果。最后,提出深化宣传、拓宽范围、加强联动、定期评价、严格奖惩与完善标准6项措施建议,旨在推动安全生产责任保险从被动事后赔付向主动风险防控转变。

    2024年02期 v.24;No.146 569-576页 [查看摘要][在线阅读][下载 1650K]
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  • 我国安全应急产业政策量化评价与优化路径研究

    陈一洲;单欣可;张洪;

    随着我国安全应急产业的蓬勃发展,产业政策越来越成为规范和驱动安全应急产业发展的重要力量。为优化我国安全应急产业政策环境,综合现有产业政策量化评价的相关研究,运用政策文本挖掘对9项安全应急产业政策样本进行词频分析及可视化处理,构建政策样本量化评价指标体系;运用政策一致性(Policy Modeling Consistency, PMC)指数模型对9项政策样本进行量化评价,探析政策样本的优劣。结果表明:样本PMC指数平均值为8.383,平均等级为良好,其中2项为优秀样本,6项为良好样本,1项为合格样本;一级变量政策性质、政策时效、政策客体、政策评价、政策重点、政策功能、激励保障及政策公开的均值得分较高,分别为0.889、0.963、0.87、1、0.944、0.822、0.811及1;在政策领域及效力级别得分较低,分别为0.528和0.556。提出安全应急产业政策应扩大政策领域、建立专项激励政策、加强机构协同及政策效力等优化建议。

    2024年02期 v.24;No.146 577-586页 [查看摘要][在线阅读][下载 2326K]
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  • 民航管制安全风险主题时空分布规律研究

    陈芳;温抗抗;张亚博;邹汶倩;

    为了探究民航管制安全风险的时空分布规律,基于潜在迪利克雷分布(Latent Dirichlet Allocation, LDA)主题模型识别出民航管制安全风险主题,定义民航管制安全风险主题强度的定量测度指标,运用全局空间自相关分析和冷热点分析对民航管制安全风险主题的时空分布规律进行研究。结果表明:利用LDA主题模型识别出“管制员指令错误风险”等10个管制安全风险主题;“管制员指令错误风险”主题存在较弱的全局空间自相关性,在2018—2021年,全局Moran's I总体呈现波动增长的趋势;在2018—2021年,“管制员指令错误风险”主题强度高值聚集的区域由西南向东南转移,高值聚集区域数量变少,且不稳定,低值聚集区域发生转移并在2020年后保持稳定。通过全局空间自相关分析和冷热点分析确定了2018—2021年中国民航不同管制区域的管制安全风险的时空分布格局,为局方进行差异化的安全监管提供决策支持。

    2024年02期 v.24;No.146 587-595页 [查看摘要][在线阅读][下载 1986K]
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  • 基于双流自适应图卷积网络的管制员睡岗行为识别

    王超;王志锋;李雯清;

    为识别空中交通管制员的睡岗行为,减少管制差错,保障航空器飞行安全,提出了一种基于双流自适应图卷积网络的管制员睡岗行为识别方法。该方法设计双流网络分别处理管制员骨架的一阶信息和二阶信息,实现对骨架数据的充分提取;通过自适应学习的骨骼拓扑连接矩阵,挖掘管制员不同关节之间的功能连接关系;同时在卷积层引入时空通道注意力机制,增强管制员睡岗行为识别模型在时间、空间、通道3个方向提取重要信息的能力。仿真结果表明,该方法能有效识别管制员3种睡岗行为,相较于传统的时空图卷积网络,识别准确率提高了3.08百分点,达到95.03%,可以提高民航运行安全管理水平。

    2024年02期 v.24;No.146 596-601页 [查看摘要][在线阅读][下载 1436K]
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  • 通用航空事故致因文本挖掘和社会网络分析

    郑秀梅;田晓康;柳青;葛贝贝;

    为充分挖掘我国通用航空事故致因,明确通用航空安全管理方向,选取2016—2021年国内42例通用航空典型事故,基于文本挖掘和社会网络分析研究方法,以R语言、Ucinet、Gephi等软件为平台,对通用航空事故调查报告进行分词、特征降维、可视化等处理,分析了通用航空事故致因网络的中心性和核心边缘结构,提出了通用航空事故关键致因模型。结果表明:导致通用航空事故发生的关键因素共计24项,包括理论知识欠缺、制度不健全、观察不足、无航空警示标志等;天气意外因素、操作不规范、管理不到位、准备不充分、修正不及时、违章行为、机械故障、情境意识缺乏、风险管控缺失和特情处置不当是我国通用航空事故的核心致因。

    2024年02期 v.24;No.146 602-609页 [查看摘要][在线阅读][下载 3342K]
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  • 塔吊作业事故关联规则挖掘及贝叶斯建模分析

    叶勇军;张笑语;张英朋;

    为探究塔吊作业安全风险,深入挖掘事故特征,明确塔吊作业事故成因机制,提出了一种基于Apriori算法关联规则挖掘的改进朴素贝叶斯网络结构,采用数据驱动的方式训练模型,提升塔吊作业事故推理的效率和精度。通过诊断推理得出,塔吊倒塌事故多由物因缺陷造成,高处坠落事故多由人因缺陷造成,吊物伤人事故多由物因缺陷和不良环境共同造成。通过因果推理对诊断结果进行了验证,表明该模型可在设定条件及场景下有效进行事故推理分析。

    2024年02期 v.24;No.146 610-616页 [查看摘要][在线阅读][下载 1883K]
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  • 谱聚类和Apriori算法在建筑坍塌事故致因组合分析中的应用

    李珏;蒋敏;

    建筑坍塌事故是人员伤亡和经济损失较大的事故类型之一。为探究建筑坍塌事故不同致因之间的关联和相互依存关系,首先,选取国内2015—2020年231份建筑坍塌事故报告作为研究对象,借助R语言平台进行文本挖掘,得到43个致因。其次,运用Python进行谱聚类,根据致因之间的关联强度对其进行聚类。最后,利用关联规则挖掘Apriori算法确定建筑坍塌事故致因之间的关键关联组合。结果表明,43个事故致因可分为5类,在每一个簇类中确定了最关键的致因组合,并提出了针对性的预防措施,为坍塌事故的预防和控制提供一种新的思路。

    2024年02期 v.24;No.146 617-625页 [查看摘要][在线阅读][下载 1987K]
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  • 基于Meta-SEM的建筑工人安全行为影响机制研究

    李国良;章密;李玉龙;

    为梳理建筑工人安全行为的前因变量并分析其影响机制,基于从众动机和计划行为理论,构建了建筑工人安全行为影响机制理论模型,运用元分析-结构方程模型(Meta-Structural Equation Modeling, Meta-SEM)法对国内外64项实证研究中的128个独立样本进行系统分析,以明确各前因变量与建筑工人安全行为的相互作用关系并探讨企业规模的调节作用。结果表明:在个体层面,安全意识、安全态度、安全动机与建筑工人安全行为的相关系数分别为0.663、0.513、0.509;在组织管理层面,安全氛围与建筑工人安全行为的相关系数为0.678;安全意识、安全态度、安全动机是安全氛围与建筑工人安全行为之间的中介变量;企业规模对安全意识、安全动机、安全氛围与建筑工人安全行为的关系间存在显著调节作用,其中,中小型企业的影响更显著。研究结论可为后续建筑工人安全行为研究提供一定的理论基础,也为建筑业管理者提供了管理依据。

    2024年02期 v.24;No.146 626-635页 [查看摘要][在线阅读][下载 1277K]
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  • 基于人体骨架的扶梯乘客异常行为识别方法

    杨学存;李杰华;陈丽媛;季韦;张尚辉;

    为准确识别乘客搭乘自动扶梯时的异常行为,避免安全事故的发生,提出了一种基于人体骨架的扶梯乘客异常行为识别方法。首先使用YOLOX-Tiny对视频中乘客位置进行检测,通过Alphapose算法提取骨骼关键点坐标,降低复杂背景的干扰;再使用多流膨胀3D卷积模块增强时空特征提取能力,聚合乘客骨架的全局特征;然后将其输入改进后的时空图卷积网络中提取乘客骨架信息,通过MS-TCN模块扩大接受域以增强时间特征的提取,联合人体关键点注意力模块(Key Point Attention Module, KPAM)提升网络对相似动作的关键骨架的关注度;最后通过Softmax对异常动作进行分类。采集扶梯运行现场视频制作数据集,试验结果表明,本文算法对乘客异常行为的识别精度达到96.1%,可应用于扶梯现场的视频监控系统,提高安全管理信息化水平。

    2024年02期 v.24;No.146 636-643页 [查看摘要][在线阅读][下载 2577K]
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  • 驾驶疲劳对危险化学品道路运输事故风险的影响规律

    陈文瑛;邵海莉;张沚芊;

    近年来,随着危险化学品使用量的急剧攀升,危险化学品道路运输事故率也呈现上升的趋势,且此类事故的发生往往会导致严重后果。为研究危险化学品道路运输事故动态风险变化规律,在修正贝叶斯网络模型基础上,利用2017—2021年历史数据进行机器学习,根据驾驶疲劳程度计算得到“驾驶人行为”动态节点的状态转移概率矩阵,建立基于动态贝叶斯网络(Dynamic Bayesian Network, DBN)的危险化学品道路运输动态风险预测模型并进行推理分析。研究显示:在驾驶3 h内,驾驶人“疲劳驾驶”发生概率随时间推移而增加,但增幅有所下降;在最常见情境下,随驾驶人“疲劳驾驶”概率增加,“侧翻”和“碰撞”事故类型的发生概率明显增加,进而导致“泄漏”事故后果的发生概率有所增加;驾驶人“疲劳驾驶”概率增加会导致“有伤亡事故”发生概率增加,即加重事故的严重程度;在驾驶3 h内,“侧翻”“碰撞”“泄漏”和“有伤亡事故”发生概率的变化趋势与驾驶人“疲劳驾驶”发生概率的变化趋势一致。

    2024年02期 v.24;No.146 644-653页 [查看摘要][在线阅读][下载 1995K]
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公共安全

  • 基于网络开放数据的区域消防救援总体有效覆盖率评估

    刘伟军;李颖;刘顶立;徐志胜;朱思程;

    高效准确地掌握消防救援有效覆盖率是优化消防站点资源配置的前提。将判断是否有效覆盖的消防救援行程时间阈值定为240 s,建立了基于时间加权的区域消防救援总体有效覆盖率评估模型。基于网络开放数据收集了长沙的50座消防站作为消防救援供给点、5 746家被抽查到的社会单位作为消防救援需求点,并调用网络地图应用程序编程接口基于实时路况来仿真消防救援行程时间。在连续7 d内设置197个评估场景,共获得了1 131 962个有效样本,进而得出:长沙消防救援总体有效覆盖率为21.22%,结果等级为“C”,消防救援水平一般,需加强消防站建设。这种基于网络开放数据的区域消防救援有效覆盖率评估,具备高效和准确的特点,可为优化消防站点资源配置、提升公共安全水平提供关键理论和方法支撑。

    2024年02期 v.24;No.146 666-674页 [查看摘要][在线阅读][下载 2475K]
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  • 考虑人员跨片区疏散的固定避难空间仿真及优化

    刘晓然;李德豪;张略淼;甄纪亮;

    为优化震后城市中心城区中长期避难效率和资源分布,考虑城市片区边界处人员无序疏散对避难需求产生的影响,以某城市中心城区作为研究对象,基于片区空间特征分析,建立跨片区固定避难疏散风险评价模型。选取跨片区疏散高风险片区,结合固定避难场所的吸引度模型,通过Anylogic仿真模型进行多情景对比分析。结果显示,由于城市片区间的避难空间与人员分布不均衡,片区边界处人员的跨片区疏散会导致片区内避难场所容量不足或避难空间浪费严重。针对疏散过程中存在人流对冲等现象而导致疏散效率降低的问题,可通过对疏散空间及疏散路径的优化来缩短疏散总时长。研究结果可为城市整体固定避难场所科学合理规划提供参考。

    2024年02期 v.24;No.146 675-684页 [查看摘要][在线阅读][下载 2102K]
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水污染与控制

  • 羟基氧化铁负载聚丙烯酰胺复合絮凝剂的制备及除锑性能研究

    施周;刘彤;常嘉琪;夏思蒙;杨灵芳;邓林;

    以丙烯酰胺(Acrylamide, AM)为基底,在引发聚合过程中接入羟基氧化铁(FeOOH),合成新型复合絮凝剂羟基氧化铁/聚丙烯酰胺(FeOOH@PAM)。采用BET(Brunauer-Emmett-Teller)、SEM(Scanning Electron Microscope)、XRD(X-ray diffraction)方法对絮凝剂的孔结构、表面性质、晶体结构进行表征,采用FT-IR(Fourier Transforms Infrared Spectroscopy)和XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)方法探究FeOOH@PAM去除Sb(Ⅴ)的机制。系统考察不同FeOOH掺杂质量分数、pH值、絮凝剂及污染物投加质量浓度、共存离子种类、反应时间对絮凝剂除Sb(Ⅴ)效果的影响以及絮凝过程中的粒径变化情况。结果显示:与羟基氧化铁相比,复合絮凝剂为多孔无定型结构且具有更大的比表面积。在最优条件下,絮凝剂对低质量浓度Sb(Ⅴ)(20μg/L)水源水的去除率在13 min时达98.03%,去除率受HPO_4~(3-)和腐殖酸质量浓度的影响较大。絮体主要在慢速搅拌时形成,锑酸盐离子通过静电吸附迅速迁移至絮凝剂表面,与表面位点络合形成絮凝微团聚结沉降而被去除。

    2024年02期 v.24;No.146 685-694页 [查看摘要][在线阅读][下载 2952K]
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  • 聚合硫酸铁对水中聚乙烯微塑料的混凝效果与机理研究

    陈金垒;龚佳昕;苏善煜;黄华斌;

    以聚合硫酸铁(Polyferric Sulfate, PFS)和聚乙烯(Polyethylene, PE)微塑料分别作为混凝剂和去除对象,通过改变混凝剂投加量、微塑料粒径、溶液pH值及共存污染物等系统地研究不同条件下PFS对PE微塑料的去除性能。采用X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)、傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FT-IR)、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)和Zeta电位分析方法初步探讨混凝机理。结果显示:当PFS投加质量浓度为10~550 mg/L时,PE微塑料的去除率随着PFS投加质量浓度的增加而呈升高趋势;加入表面活性剂及碱性条件下,PFS具有更好的混凝沉降性能;在小于500μm的粒径中,PE微塑料粒径为50~150μm时的去除率最高;当混凝剂投加质量浓度为550 mg/L,pH值为8时,去除率可达到98.0%,且优于铝系和天然混凝剂。在六价铬-微塑料共存体系中,微塑料的去除效果未受到显著影响。同时,混凝剂对六价铬的最大去除率可达到15.9%。混凝机理分析表明,电荷中和和吸附架桥作用为PFS对PE微塑料的主要混凝机制。

    2024年02期 v.24;No.146 695-702页 [查看摘要][在线阅读][下载 2569K]
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  • 煤矸石-铝盐改性粉煤灰联合净化复合污染矿井水动态试验

    李喜林;李健;孙璐;张雪娇;刘思初;

    为解决矿井水中F~-、Fe~(2+)、Mn~(2+)和化学需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD)污染超标问题,采用煤矸石(Coal Gangue, CG)与铝盐改性粉煤灰(Al-FA)做吸附剂,通过动态柱试验探究CG和Al-FA对F~-、Fe~(2+)、Mn~(2+)和COD去除效果的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FT-IR)等手段对CG和Al-FA进行测试,以分析两种工业固废对复合污染矿井水的净化机理。试验结果显示:进水流速为4 mL/min, CG填充质量为200 g时,CG动态柱对Fe~(2+)和Mn~(2+)的吸附质量比最高分别为25.03 mg/g和11.73 mg/g;进水流速为4 mL/min, Al-FA填充质量为1 000 g时,Al-FA动态柱对F~-和COD的吸附质量比最高分别为3.35 mg/g和14.22 mg/g。CG动态柱和Al-FA动态柱串联5 d时,对F~-、Fe~(2+)、Mn~(2+)和COD去除率皆高于95%。CG对F~-、Fe~(2+)和Mn~(2+)的去除主要通过静电引力吸附、离子交换和表面配位吸附作用。Al-FA主要通过Al~(3+)水解产生的多核羟基络合物的吸附电中和絮凝作用及离子交换作用去除F~-和COD。CG与Al-FA的联合使用,达到了同步去除F~-、Fe~(2+)、Mn~(2+)和COD的目的。研究为净化矿区矿井水提供了一种有效且环保的方法。

    2024年02期 v.24;No.146 703-712页 [查看摘要][在线阅读][下载 2618K]
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  • 低氨氮质量浓度废水DPR-SNAD脱氮除磷效能研究

    周健;宋晔珂;刘轶;曹猛;和雪杰;周炯;温馨;

    针对低氨氮废水单级自养脱氮系统副产物硝氮残留,有机物耐受能力差,以及缺乏除磷功能等问题,提出反硝化除磷(Denitrifying Phosphorus Removal, DPR)-单级自养脱氮(Simultaneous Partial Nitrification, Anaerobic Ammonium Oxidation and Denitrification, SNAD)组合处理技术,重点考察氨氮负荷对单级自养脱氮工艺(Single-stage Nitrogen Removal Using Anammox And Partial Nitritation, SNAP)系统、泥龄对DPR系统构建的影响,以及低氨氮废水DPR-SNAD组合处理系统的脱氮除磷效能与微生物种群。研究结果显示:采用氨氮质量浓度梯度递减方式,氨氮负荷为0.20 kg N/(m~3·d)的低氨氮质量浓度的SNAP系统构建时间为63 d,较负荷为0.05 kg N/(m~3·d)的系统缩短了37 d。泥龄对构建的DPR系统效能影响显著,泥龄为35 d的系统除磷脱氮效能较高,PO_4~(3-)-P、NO_3~--N、COD去除率分别为86.25%、98.00%、92.00%,系统释磷、吸磷、反硝化脱氮速率分别达4.60 mg/(L·h)、4.13 mg/(L·h)、5.53 mg/(L·h)。DPR-SNAD组合处理系统的氨氮(NH_4~+-N)、总氮(Total Nitrogen, TN)、总磷(Total Phosphorus, TP)、化学需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD)去除率分别为100%、98.64%、86.00%、93.30%。TN、TP去除率较对照组SNAP分别提高了19.20百分点和86.00百分点。16S rRNA高通量测序结果显示,组合系统脱氮除磷功能菌属主要有Rhodobacter、Candidatus_Brocadia、Nitrosomonas、Gemmobacter,SNAD系统中厌氧氨氧化菌(Anaerobic Ammonia Oxidation, AnAOB)相对丰度显著高于对照组SNAP系统,DPR促进SNAD提高了系统脱氮效能。

    2024年02期 v.24;No.146 713-721页 [查看摘要][在线阅读][下载 3719K]
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  • 厌氧氨氧化反应器启动特性及基质比优化调控

    廉静;赵大密;王振毅;郭延凯;牛向阳;李少华;王嘉新;

    为实现厌氧氨氧化UASB(Up-Flow Anaerobic Sludge Bed)反应器的高效启动,以体积比为1∶2的厌氧氨氧化污泥和活性污泥为接种污泥,通过逐步提高进水基质质量浓度及优化调控基质比的方式调整反应器总氮容积负荷(Nitrogen Loading Rate, NLR),考察启动过程中反应器的脱氮性能、污泥特性及微生物群落结构。结果显示:经3次基质质量浓度提升及1次基质比优化调控,NLR达到2.16 kg N/(m~3·d),同时总氮去除率(Nitrogen Removal Efficiency, NRE)和总氮去除负荷(Nitrogen Removal Rate, NRR)分别达到87.60%和1.89 kg N/(m~3·d),经90 d厌氧氨氧化反应器成功启动;当进水NH_4~+-N和NO_2~--N质量浓度分别为250 mg/L、330 mg/L[NLR为2.38 kg N/(m~3·d)]时,NRE仅为73.75%,比厌氧氨氧化活性(Specific Anammox Activity, SAA)由148.57 mg N/(g VSS·d)下降至112.77 mg N/(g VSS·d),表明进水中过高的NO_2~--N质量浓度抑制了厌氧氨氧化菌(Anaerobic Ammonium Oxidation Bacteria, AnAOB)的活性,进而导致反应器性能恶化;将进水基质质量比由1∶1.32调整为1∶1.10,NRE提高至87.60%,SAA增加至151.12 mg N/(g VSS·d),表明适当调整基质比能有效缓解高质量浓度NO_2~--N对AnAOB活性的抑制,历时5 d反应器的脱氮性能可恢复。微生物群落结构分析表明反应器启动过程中微生物丰富度和多样性减少,浮霉菌门(Planctomycetes)的相对丰度显著增加至43.60%;当反应器性能受到抑制时,优势菌属为Candidatus_Brocadia(20.36%)。调整质量比解除抑制后,Candidatus_Kuenenia相对丰度达到了32.19%,取代Candidatus_Brocadia成为优势菌属。

    2024年02期 v.24;No.146 722-731页 [查看摘要][在线阅读][下载 2496K]
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  • 废水处理中水质监测参数的实时预测研究

    贺德强;王一博;靳震震;陆立海;洪雷;

    针对污水处理厂生化池中参数监测智能化水平不高、人力耗费较大的问题,提出基于麻雀算法-长短期记忆神经网络(Sparrow Search Algorithm-Long Short Term Memory Network, SSA-LSTM)的水质参数预测模型。以污水处理过程中好氧区溶解氧(Dissolved Oxygen, DO)、好氧区混合液悬浮固体(Mixed Liquid Suspended Solids, MLSS)质量浓度、缺氧区DO、缺氧区氧化还原电位(Oxidation-Reduction Potential, ORP)、厌氧区DO和厌氧区ORP 6个关键指标为数据样本,进行实例研究。将SSA-LSTM的预测结果与长短期记忆神经网络(Long Short-Term Memory Network, LSTM)、粒子群算法(Particle Swarm optimization-Long Short Term Memory Network, PSO-LSTM)、深度森林以及支持向量机进行对比分析,结果显示:SSA-LSTM在6个参数上的均方误差(E_(MSE))和决定系数(R~2)均表现出更好的预测性,预测精度最高。

    2024年02期 v.24;No.146 732-738页 [查看摘要][在线阅读][下载 2426K]
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大气污染与控制

  • 小型住宅厨房恒定自然补风下烹饪全过程室内环境数值模拟

    刘昱;李冲;麻宏强;姜益强;董建锴;罗新梅;

    烹饪产生的热量和颗粒物对厨房和邻室环境存在着负面影响,为了定量研究整个烹饪过程中室内环境的变化,选取小型住宅厨房一例,采用数值模拟技术,研究窗口恒定进风量工况下12 min烹饪过程中的室内环境。基于热源和颗粒物散发特性,建立颗粒物散发强度和油温随烹饪时间变化的函数关系,利用Fluent软件进行非稳态模拟计算。结果显示,油加热30 s后,热量向周围空间显著扩散;在10 min烹饪过程中,操作人员处空气温度上升约10.0℃;在烹饪进行4 min后,厨房颗粒物质量浓度显著增加,6 min后厨房邻室颗粒物质量浓度急剧增加。模拟结果为住宅厨房排油烟机的风机档位调换提供了合理的参考时间点,利于提升排油烟机的工作效率,优化其高效运行的可选方案。

    2024年02期 v.24;No.146 739-749页 [查看摘要][在线阅读][下载 3171K]
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  • 混合策略在水泥窑炉煅烧NO_x浓度预测中的应用

    陈延信;刘玄芝;贺宁;姚艳飞;

    NO_x体积分数是反映水泥窑炉煅烧过程中氮排放的一个关键环保指标。水泥煅烧过程具有大噪声、大时滞和非线性等复杂特性。为了解决以上难点,提出基于互补集合经验模态分解(Complemementary Ensemble Empirical Mode Decomposition, CEEMD)、熵原理的互信息(Mutual Information, MI)、最大相关最小冗余算法(Max-Relevance and Min-Redundancy, mRMR)和天牛须搜索算法(Beetle Antennae Search, BAS)优化神经网络(Back Propagation Neural Network, BPNN)的混合策略,并用于NO_x体积分数预测。首先,CEEMD和中值平均滤波用于处理大噪声。同时,利用熵原理的MI和mRMR进行时滞分析和变量选择,解决大时滞问题。其次,利用BAS提高多层前馈(Back Propagation, BP)神经网络的预测能力,并解决非线性工况问题。最后,将该策略进行工业应用。结果显示,在25 900个工业测试样本中,两组的均方根误差(Root Mean Squared Error, RMSE)和平均绝对误差(Mean Absolute Error, MAE)分别仅为0.302 4、0.205 9和0.215 3、0.201 3。预测模型结果可指导水泥脱硝操作人员精准喷氨,减少NO_x排放并降低氨水用量和氨逃逸情况。

    2024年02期 v.24;No.146 750-758页 [查看摘要][在线阅读][下载 2431K]
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  • 出口结构对轴流式旋风分离器性能影响的数值模拟

    王锁芳;赵浩宇;柴金孟;郭跃腾;张胜;

    为探究出口结构对轴流式旋风分离器性能的影响,通过大涡模拟与离散相模型耦合的数值方法,对4种不同出口结构轴流式旋风分离器进行数值模拟研究,同时,引入Omega准则识别内部空间涡结构。结果显示,在轴流式旋风分离器内部,叶片吸力面与导流锥底部形成了叶间通道涡与导流锥尾迹涡,且涡旋速度梯度大,并会将颗粒卷吸到涡核中心,使分离效率降低;楔形与弧形出口结构加剧了涡结构在出口管内破碎的现象,且较直筒型出口的压力损失更低。在弧形出口前设计直线段可减缓型面扩张,即混合型出口可进一步改善弧形出口的流阻与分离性能。总体来看,楔形出口和混合型出口的性能较好,可为轴流式旋风分离器的结构改进提供一定参考。

    2024年02期 v.24;No.146 759-767页 [查看摘要][在线阅读][下载 3138K]
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环境监测与评价

  • 基于Sentinel-5P的长三角大气NO_2污染特征及影响因子分析

    曹念文;宋坤杰;方文圣;

    基于哨兵-5P(Sentinel-5 Precursor, Sentinel-5P)卫星反演的NO_2柱浓度数据,利用Google Earth Engine云平台,结合自然因子和人为社会因子数据,分析长三角地区大气NO_2柱浓度的污染特征及影响因素。结果显示:(1)Sentinel-5P卫星反演的NO_2柱浓度数据与地面观测站NO_2质量浓度具有较好的相关性(r≥0.59,p<0.01),可较为准确地反映长三角地区大气NO_2污染状况;(2)长三角的大气NO_2柱浓度呈现季节性的周期波动,呈“冬高夏低”变化趋势;(3)大气NO_2柱浓度具有显著的空间异质性,整体上东北高,西南低,呈现出一条六安至台州,即“西北—东南”方向的NO_2柱浓度分界线,以及一个以环太湖城市群为中心的西南向“U形口”;(4)植被指数、高程、全社会用电量、第二产业产值、第三产业产值是长三角大气NO_2柱浓度空间分布的重要影响因子,区域大气NO_2柱浓度受因子交互作用显著,高程及植被指数与其他因子的交互作用q均在0.6以上。

    2024年02期 v.24;No.146 767-777页 [查看摘要][在线阅读][下载 2774K]
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区域环境与生态

  • N-Calculator与NUFER耦合模型和组合预测法在食物氮足迹研究中的应用

    乔森;赵骏廷;郑洪波;

    为改善传统N-Calculator模型的局限性,加强食物氮足迹核算结果与环境影响的联系,提高活性氮管理预见性,将N-Calculator模型与食物系统养分流动(Nutrient Flows in Food Chains, Environment and Resources Use, NUFER)模型进行耦合,以估算我国2001—2020年人均食物氮足迹,建立组合预测体系。结果显示:2001—2020年,我国人均食物氮足迹由16.04 kg N/a增至18.95 kg N/a;全国食物氮足迹由20.47 Mt N/a增至26.76 Mt N/a;居民饮食结构正由以植物源食物为主的低氮消费模式转向以动物源食物为主的高氮消费模式;食物生产过程产生的活性氮的最终归宿为大气(64.3%)、水体和深层土壤(35.7%);我国食物氮足迹与人均可支配收入、城市化率、动物源食物消费氮占比呈正相关性,与恩格尔系数呈负相关性;未来10 a我国人均食物氮足迹呈增长趋势,预测结果显示年均增幅为0.16 kg N/a。

    2024年02期 v.24;No.146 778-786页 [查看摘要][在线阅读][下载 2513K]
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  • 山区铁路工程“路基-环境”绿色关键要素识别研究

    鲍学英;沈杜华;郭海东;李亚娟;贺振霞;万炳彤;

    为推动山区铁路路基工程与环境之间绿色优质协调发展,提出一种铁路“路基-环境”耦合关系分析及关键要素确定方法。首先,构建“路基-环境”交互影响网络,引入木桶理论构建绿色要素集;然后,运用系统耦合模型,测算系统耦合协调度并评估组合状态,分析铁路路基与环境的绿色协调状况;最后,借助复杂网络理论,以要素为节点,要素间影响强度为连边,形成协同、影响、扩散多层复杂关联网络,采取spearman和二维云模型相结合的方式确定多层网络要素耦合强度,并结合节点删除法确定铁路“路基-环境”的关键要素集。以某铁路路基为例进行研究,得出铁路路基与环境之间的耦合协调状态处于勉强协调和初级协调之间的结论,因此应对路基边坡植被防护、路堑开挖尺寸、路堤填筑尺寸、路基边坡工程防护4个关键要素加以重点管理,以实现铁路路基工程绿色化。

    2024年02期 v.24;No.146 787-795页 [查看摘要][在线阅读][下载 3031K]
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碳排放控制

  • 甘肃省碳中和路径下二氧化碳减排与环境健康效益协同分析

    陈莎;麦兴宇;刘影影;张蓝天;李素梅;李寒冰;张新民;姜克隽;刘嘉;

    基于LEAP(the Low Emissions Analysis Platform)模型,并利用综合效益模型(Integrated Benefits Calculator, IBC),耦合建立甘肃LEAP-IBC模型。根据碳中和政策,结合甘肃省社会经济发展现状,建立基准情景与碳中和情景。通过自下而上不同部门的技术组合叠加,量化分析甘肃省2019—2050年的能源需求量以及CO_2与PM_(2.5)等污染物的排放量,并评估其带来的环境、健康协同效益,进而以碳减排成本及健康成本衡量综合效益。结果显示:在碳中和情景下,甘肃省CO_2排放将呈现达峰期、平台期、中和期3个阶段,并在2027年达到峰值,约为1.90亿t;随后,CO_2排放量将持续下降,到2050年CO_2排放量为380.82万t,根据甘肃省综合碳汇,可以达到碳中和。此外,实现碳中和可以使污染物协同减排与健康效益更好,较基准情景相比,碳中和情景下可以减少1.64亿t CO_2排放量以及4.15万t PM_(2.5)污染物的排放量。同时,PM_(2.5)质量浓度在2050年将下降为13.34μg/m~3,符合国家一级标准。碳中和情景下可以多避免8 636人(48.26%)的提前死亡和12.06万a(49.06%)的生命损失。因此,相较于基准情景,碳中和情景可以多带来477.7亿元的经济效益,具有更好的综合效益。

    2024年02期 v.24;No.146 796-808页 [查看摘要][在线阅读][下载 4656K]
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生态毒理

  • 典型有机磷阻燃剂对蓝藻的Hormesis效应及机制探究

    沈洪艳;彭煜祺;杨雷;李燕;刘雪薇;孙昊宇;唐量;

    为探究有机磷阻燃剂(Organophosphate Flame Retardants, OPFRs)对蓝藻的毒性效应,以铜绿微囊藻为蓝藻受试模型,测定典型OPFRs{烷基OPFRs磷酸三乙酯(Triethyl Phosphate, TEP)和氯代OPFRs磷酸三(2-氯乙基)酯[Tris(2-Chloroethyl) Phosphate, TCEP]}对蓝藻生长及光合色素、氧化应激、细胞膜疏水性等相关生理指标的影响。结果显示,TEP与TCEP均对铜绿微囊藻的生长产生了低质量浓度促进、高质量浓度抑制的Hormesis效应,促进生长的质量浓度分别为6.80×10~(-4)~1.53×10~(-1) mg/L和5.87×10~(-5)~1.54×10~(-1) mg/L。相关生理指标变化显示,低质量浓度OPFRs通过提高光合色素的合成及调控活性氧的适当增加可刺激蓝藻增殖;相反,高质量浓度OPFRs则阻碍光合作用,对藻细胞产生氧化胁迫,进而改变细胞膜疏水性致使细胞膜受损,最终导致蓝藻大量死亡。研究结果表明,OPFRs能引发蓝藻生长的Hormesis效应,且氯代OPFRs比烷基OPFRs具有更明显的生物效应,在一定暴露质量浓度内具有促进蓝藻水华形成的潜在环境风险。研究可为OPFRs水生毒性和相应的环境风险评价提供数据基础和理论依据。

    2024年02期 v.24;No.146 809-818页 [查看摘要][在线阅读][下载 2783K]
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书评

  • 可持续发展理念下的生态安全格局建构——评《中国生态安全格局构建与评价》

    刘畅;

    <正>可持续发展已成为人类社会共同追求的目标,生态安全是可持续发展的核心组成部分,生态安全格局建构对于维护自然生态系统的完整性、稳定性和持续性至关重要。生态安全不仅关乎人类福祉和经济社会发展的可持续性,更是地球生命共同体繁荣与生存的基石。在可持续发展理念的指导下,积极探索和构建科学合理的生态安全格局,对于应对全球生态环境挑战、实现人与自然和谐共生具有深远意义。

    2024年02期 v.24;No.146 819页 [查看摘要][在线阅读][下载 1219K]
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  • 安全生产管理系统在煤矿风险防控中的价值与应用——评《煤矿生产安全管理系统中多方博弈与控制策略》

    郭健鹏;李富强;

    <正>随着社会不断进步,安全生产已成为各行各业关注的焦点。煤矿行业由于其特殊的工作环境和高风险性,安全生产管理系统的应用尤为重要,不仅能保证人员安全,也能保障企业可持续发展。煤矿生产过程中面临着诸多风险和挑战,如何有效地预防和控制事故成为一项迫切任务。安全生产管理系统作为一种集信息化、智能化和标准化于一体的工具,为煤矿生产中风险防控提供了有力支持。

    2024年02期 v.24;No.146 820页 [查看摘要][在线阅读][下载 957K]
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  • 健康导向下高校体育运动中的安全保障策略——评《运动安全与健康》

    王晓东;

    <正>在健康导向的现代体育教育理念下,高校体育运动不仅承载着促进学生身心健康发展的重要使命,亦面临着确保运动安全、防范运动伤害的严峻挑战。随着全民健身战略的深入推进和大学生体育活动的日益丰富,高校体育运动的安全保障问题愈发受到广泛关注。基于此,构建科学有效的安全保障体系,提升高校体育运动的安全管理水平,既是保障学生健康权益的必然要求,也是推动高校体育事业持续健康发展的关键所在。

    2024年02期 v.24;No.146 821页 [查看摘要][在线阅读][下载 924K]
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  • 跨文化安全意识的外语教育开展——评《英语文化与国家安全》

    杨洁;

    <正>在全球化日益加速融合的当代,跨文化交流已经成为人们生活中不可或缺的一部分。在多元化的国际环境中,跨文化安全意识的培养显得尤为重要。将跨文化安全意识融入外语教育中,可使学生在掌握语言技能的同时,深刻理解并尊重不同文化背景,增强在国际舞台上的安全防范意识,成为真正具备全球视野和跨文化沟通能力的优秀人才。

    2024年02期 v.24;No.146 822页 [查看摘要][在线阅读][下载 933K]
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  • 科技发展背景下的环境保护——评《安全与环境》

    金志刚;顾润龙;

    <正>科技不断进步,人类社会迎来了前所未有的发展机遇。然而,科技发展的双刃剑效应也日益凸显,环境安全问题便是其中最为严峻的挑战之一。科技创新在推动经济繁荣的同时,也给自然环境带来了巨大的压力和破坏。如何在科技发展的背景下有效保护环境,实现经济、社会和环境的可持续发展,成为当今社会亟待解决的现实问题。

    2024年02期 v.24;No.146 823页 [查看摘要][在线阅读][下载 986K]
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  • 风险控制意识下的高校安全管理体系建构——评《校园安全事件风险分析》

    吴沛晟;

    <正>一个安全稳定的高校环境有助于保障良好的教学生活秩序,提升学校的社会声誉和形象,为高校的长期发展奠定坚实基础。推动风险控制意识下的高校安全管理体系建构,可帮助高校全面识别和评估内外部安全风险,建立健全的安全管理制度和应急预案,促进校园安全文化的形成。安全管理体系建构既提升了高校应对突发事件的能力,也降低了安全事故发生的可能性,还增强了师生的安全意识和自我保护能力。

    2024年02期 v.24;No.146 824页 [查看摘要][在线阅读][下载 921K]
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