安全评价

  • 旧工业建筑改造结构加固安全系统的脆弱性研究

    武乾;耿婧;王力;孙敏;李芋霏;

    为寻找旧工业建筑改造结构加固安全管理的侧重点与改进点,提出一种结构加固安全系统的脆弱性研究方法。通过改进的VSD模型建立脆弱性指标体系,使用结构方程模型(SEM)获得脆弱性影响因素潜变量间的关系,区分脆弱性产生的直接与间接原因,从而剖析结构安全的诱导性;并依据指标权重与测度模型计算脆弱性指数,分析结构安全的损失性。结果表明:在诱导性方面,扰动力间接影响结构加固安全系统的脆弱性,而暴露性、敏感性、适应性为直接原因且暴露性影响最大;在损失性方面,基于诱导性结果仅分析直接原因,其中敏感性的促进作用最强,适应性具有抑制损失作用。最后对比两方面结果并针对权重较大的指标给出协同改进建议,为今后结构加固安全管理提供借鉴。

    2022年04期 v.22;No.130 1701-1708页 [查看摘要][在线阅读][下载 409K]
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  • FPSO系统火灾风险因素综合评价方法及应用

    余建星;范海昭;余杨;陈海成;吴世博;

    采用基于结构熵权和多属性理想现实比较分析的方法对浮式生产储油(FPSO)系统的火灾风险进行定性和定量分析。利用改进的结构熵权法对评估指标进行赋权,通过计算火灾风险因素实际评判矩阵与理想评判矩阵间的偏差度对其排序,以识别影响系统安全的关键火灾风险因素;通过与多准则妥协解排序法、逼近理想解排序法等方法的计算结果进行对比,验证该方法的合理性和优越性。结果表明,油气处理及储存区电气故障、特定危险区域误操作、特定危险区域明火、油气处理及储存区域碰撞或摩擦火花、油气处理及储存区明火是重要程度较高的5个火灾风险因素。

    2022年04期 v.22;No.130 1709-1714页 [查看摘要][在线阅读][下载 192K]
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  • 单一事件故障状态中管理者和操作者的收益关系研究

    李莎莎;崔铁军;

    为了更深刻地了解系统故障演化过程(System Fault Evolution Process, SFEP)中事件故障状态受管理者和操作者安全和不安全行为的影响,基于量子博弈模型提出了单一事件故障状态量子博弈模型,并对管理者和操作者的收益情况进行了研究。首先论述了利用量子博弈研究单一事件故障状态的可行性并提出假设;其次研究了管理者和操作者在博弈后的期望收益;最后探讨了管理者和操作者混合策略中各行为的实施概率,得到了针对事件故障状态变化的量子博弈模型。结果表明该博弈一般是非对称博弈。管理者采取安全行为且操作者采取不安全行为对双方收益的影响最大;操作者选择安全行为的概率越大,管理者越有利;管理者选择安全行为的概率越大,操作者越有利;确定了双方采取混合策略时各自的期望收益;最后通过实例说明了模型的使用方法。该混合策略具有纳什均衡非博弈演化稳定性,可应用于空间故障网络(Space Fault Network, SFN)的系统故障状态量子博弈分析。

    2022年04期 v.22;No.130 1715-1721页 [查看摘要][在线阅读][下载 193K]
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  • 基于组合模型的船用齿轮箱系统故障评估方法研究

    张凤林;戴玮;

    为了对船用齿轮箱系统故障进行安全评估,实现对船用齿轮箱系统的维护与管理,提出了一种基于组合赋权和多属性边界逼近区域比较法的船用齿轮箱系统故障评估模型。首先,对现有船用齿轮箱系统故障的影响因素进行梳理、提炼、归纳和总结,并构建船用齿轮箱系统故障的评价指标体系;然后,利用最优最劣法确定各评价指标的主观权重,利用指标相关性的指标权重确定方法获取各评价指标的客观权重;最后,依据最小二乘法计算各评价指标的组合权重,并基于多属性边界逼近区域比较法计算各方案的综合评价值。研究表明,该模型可以有效实现船用齿轮箱系统故障的安全评估。该模型的提出可以为现实生活中船用齿轮箱系统故障评估问题提供决策参考,弥补了现有评价方法的不足。

    2022年04期 v.22;No.130 1722-1728页 [查看摘要][在线阅读][下载 206K]
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  • 基于DEMATEL-ANP-GRA的大型泵站运行安全综合评价

    吕淑然;田琦;

    为保证大型泵站的安全运行,构建了一套完整的大型泵站运行安全综合评价体系,确定大型泵站运行的安全等级,明确安全管理要点,指导开展检修、维修等工作。首先,基于事故致因理论,结合大型泵站运行特点从“人员-设备-环境-管理”方面识别出20个评价指标;然后,运用决策与实验室法和网络层次分析法确定各评价指标权重;最后,运用灰色关联度分析法构建大型泵站运行安全综合评价体系,并以南水北调中线某大型泵站为例进行了实例计算。结果表明:大型泵站运行安全管理工作的重点为金结机电运行情况、金结机电缺陷情况、维保实施情况等;南水北调中线某大型泵站运行安全等级为1级,处于安全状态。

    2022年04期 v.22;No.130 1729-1735页 [查看摘要][在线阅读][下载 188K]
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  • 基于多层级模糊着色Petri网的输气站排污系统风险评估

    李威君;刘双磊;伊岩;孙艺博;

    输气站的有序运行依赖于能量流、物质流、信息流、行为流等过程流的交互约束。为了更系统全面地评估输气站排污系统中存在的风险,将其看作一个网络结构研究各种流要素之间的关联关系,提出了一种适用于输气站排污系统风险评估的多层级模糊着色Petri网方法。首先,以火灾、中毒、人身伤害作为结果事件,在过程流视域下对输气站排污系统进行风险辨识与分析,确定推理规则;其次,从能量流、物质流、信息流、行为流的角度对规则进行抽象,构建多层级着色Petri网模型;最后,通过现场获取的置信度经验值进行模糊推理,计算得出中间库所与终止库所的置信度。结果表明,输气站排污系统发生火灾、中毒、人身伤害事故的可能性较低,但行为流因素对输气站排污系统事故风险影响最大,因此在排污过程中应当重点预防人的不安全行为。

    2022年04期 v.22;No.130 1736-1742页 [查看摘要][在线阅读][下载 298K]
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  • 集输管道腐蚀缺陷非开挖评价方法研究

    刘艳军;吴冰;王鲜;徐鸿飞;吴欢欢;

    为省去开挖取样步骤,以提升腐蚀缺陷检测过程的安全性与经济性,建立了一种集输管道腐蚀缺陷的非开挖评价方法。利用ANSYS软件进行有限元分析,结合铁磁学相关理论建立集输管道腐蚀缺陷磁信号模型;分析腐蚀缺陷影响参数对磁感应强度梯度模量的影响;综合模型与GB/T 35090—2018《无损检测管道弱磁检测方法》,建立该评价方法,并在新疆油田某管道进行了工程验证。结果表明,该方法计算出的腐蚀缺陷综合评价指数F与实际开挖后检测得出的腐蚀缺陷综合评价指数F绝对误差分别为-0.02和-0.01,相对误差分别为-3.13%和-1.61%。该评价方法较现有腐蚀缺陷评价方法可省略开挖取样点步骤,使检测过程更加安全、经济、环保。

    2022年04期 v.22;No.130 1743-1750页 [查看摘要][在线阅读][下载 403K]
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  • 基于AHP的多式联运网络节点安全评价

    贺政纲;杜倩;

    为了精准定位多式联运网络安全隐患,制定合理有效的安全保障措施,从网络节点角度着手,用节点脆弱性来间接反映其安全程度,来对多式联运网络安全评价问题进行研究。首先根据节点度等指标,确定节点重要度计算方法;其次,通过层次分析法(AHP)确定了运输线路对节点安全水平影响的量化计算公式,进而构建了多式联运网络节点安全评价模型。为验证评价方法的有效性,以四川省、重庆市及湖北省为研究对象,根据其实际货运情况绘制多式联运网络图,并通过MATLAB软件对各节点的脆弱性进行量化计算。结果表明,重庆市的脆弱度最高,即安全性最低,其次为成都市、武汉市等,神农架林区的安全水平最高。因此在实际运输工作中,加强网络中大型枢纽节点的安全管理工作,密切关注连接边多为公路运输线路的节点运行状况,对于多式联运网络安全运营具有极大促进效用。

    2022年04期 v.22;No.130 1751-1758页 [查看摘要][在线阅读][下载 265K]
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  • 基于网格的左右不对称积水车辙安全分析

    燕姣;

    为定量研究横向不对称的积水车辙对行车安全的影响,对比分析了基于水漂和基于侧滑在不同速度下的危险路段长度,建立了三维积水车辙-附着系数-整车车辆的模型。以车辙积水深度和轮胎-路面三维有限元模型计算轮胎与积水路面之间的附着系数为输入,以达到危险偏移量的时间为安全评价指标,利用临界反应时间作为侧偏时间的危险阈值,设计试验分析了车辙横向划分间距、左右积水深度差和轮距、积水宽度等对积水车辙行车安全性分析的影响规律。结果表明:使用单倍轮胎接触宽度可满足准确性分析的要求;基于侧滑的风险评估方法相较于水漂法保守,基于侧滑的危险路段长度均比基于水漂的危险路段长。车速降低,危险路段长度降低;在满足路段通行能力的前提下,可通过降低车辙路段行车速度来进行风险控制。

    2022年04期 v.22;No.130 1759-1767页 [查看摘要][在线阅读][下载 525K]
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  • 面向换道冲突互信息的复杂交织区车辆风险识别

    刘兵;王锦锐;赵荣达;陈金宏;段国忠;谢济铭;

    为提升复杂交织区行车安全性,提出了一种考虑换道冲突互信息的车辆换道风险识别方法。首先,基于无人机视频提取复杂交织区的微观换道轨迹,测算换道风险关键参数;然后,考虑换道紧邻车辆信息,聚焦于车辆换道行为的矢量性,改进拓展TTC理论,构建复杂交织区换道风险识别模型,并对换道风险的等级进行细分;最后,基于实测数据进行模型的优化与验证。结果表明,模型可有效反映汇入或汇出主线的迫切需求,描述车辆在不同位置、不同方向的换道风险差异。研究成果有助于智能网联环境下复杂交织区的车辆换道决策与轨迹优化,为交管部门制定动态预警方案提供理论支持。

    2022年04期 v.22;No.130 1768-1775页 [查看摘要][在线阅读][下载 591K]
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  • 基于突变理论的海底隧道勘探工程通航安全评价

    范中洲;张志鹏;胡婉玉;

    海底隧道勘探工程施工影响通航环境,妨碍水上交通时间较长,应对施工水域进行通航安全评价。鉴于不同勘探施工水域通航安全具有特殊性,需分析不同施工水域影响通航风险的因素,以“人-船-环境-管理”为出发点,建立了海底隧道勘探工程通航安全评价指标体系。采用改进的CRITIC法和专家打分法确定指标的重要性及排序,无量纲化评价指标,进而进行归一化运算,计算各指标的突变隶属函数值,并对其值进行修正,构建了基于突变理论的隧道勘探工程通航安全评价模型。突变理论无需确定指标的权重,克服了传统评价方法中主观赋权的局限性。研究结果及案例表明该模型能较好地评价此类工程施工的通航安全,验证了突变理论应用于该类通航安全评价的有效性和实用性。

    2022年04期 v.22;No.130 1775-1782页 [查看摘要][在线阅读][下载 213K]
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  • 直升机运行风险因素耦合性分析

    赵赶超;雷晶晶;

    为降低直升机安全风险事件发生的概率,研究直升机安全运行风险管理中风险因素的变化规律和不同风险因素间的耦合碰撞机理。不同的风险因素可能相互作用,产生新的风险或影响系统的风险值。当风险值超过系统的风险阈值时,就会形成安全风险事件。使用N-K风险耦合模型研究了导致民用直升机安全风险事件的风险因素之间的耦合关系。首先,对影响直升机安全运行的风险因素进行识别,并将其分为人、机、环、管四类。考虑不同的风险耦合方式,建立相应的风险耦合模型。然后,用MATLAB编程进行迭代计算和分析,得到了单因素、双因素和多因素的风险耦合值。该值越大,证明系统内的风险越大,从而确定直升机运行安全事件的主要风险因素。最后,对2004—2019年我国直升机运行安全事件的风险因素进行分析,结果表明,参与风险耦合的因素越多,安全事件形成的概率越大,安全事件形成的概率与风险耦合值成正比。此外,当人为因素参与风险耦合时,其他因素的风险值进一步增大。研究结果可为我国民航直升机运行安全风险事件的防控提供理论和实践支持,从而促进我国航空工业的发展。

    2022年04期 v.22;No.130 1783-1789页 [查看摘要][在线阅读][下载 236K]
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  • 桥梁伸缩缝服役性能劣化的概率预警方法

    黄海宾;冯江苏;

    为评估大跨桥梁的伸缩缝服役性能以确保其安全运营,提出了一种桥梁伸缩缝温致位移概率建模方法,在此基础上实现伸缩缝服役性能劣化预警。首先,基于正常服役状态下获取的长期监测数据对桥梁结构温度场及其伸缩缝位移的联合概率密度进行建模;其次,利用该模型对未知服役状态下温致伸缩缝位移的条件概率密度进行预测;最后,通过对比伸缩缝位移的实测值和预测概率密度评估其服役状态。采用某大跨斜拉桥的监测数据验证其有效性,结果表明:所提方法能有效建立结构温度场和伸缩缝位移的联合概率密度模型,且能准确预测温致伸缩缝位移的条件概率密度;其对伸缩缝服役性能劣化的预警能力亦优于传统方法。

    2022年04期 v.22;No.130 1789-1796页 [查看摘要][在线阅读][下载 554K]
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安全工程

  • 煤制气注入对储气库井油管腐蚀行为分析

    王建军;路彩虹;孙建华;段志锋;吕乃欣;欧阳勇;

    为解析煤制气中CO_2和H_2共存环境下不同材质油管的腐蚀行为,促进煤制气技术发展,结合文23储气库工况,分别对P110 Cr13S、L80 13Cr、P110(低碳合金钢)3种材质油管进行汽液两相动态高温高压腐蚀试验和应力腐蚀开裂试验,并利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)分析腐蚀产物,研究了CO_2环境、CO_2和H_2共存环境下3种材质油管的腐蚀行为。结果表明:2种环境下3种材质油管腐蚀速率从小到大均为P110 Cr13S、L80 13Cr、P110;煤制气中H_2不会导致3种材质油管发生氢致开裂,可使油管表面腐蚀产物膜鼓泡破裂造成腐蚀加剧,但因Cr_2O_3膜的保护,H_2对P110 Cr13S、L80 13Cr等13Cr耐蚀管材影响不大,主要加速了P110碳钢的腐蚀;在高质量浓度氯离子下P110 Cr13S材质抗点蚀能力优于L80 13Cr材质。因此,建议文23储气库优先选用P110 Cr13S材质油管。

    2022年04期 v.22;No.130 1797-1803页 [查看摘要][在线阅读][下载 592K]
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  • 基于KPCA-ALO-WLSSVM的埋地管道外腐蚀速率预测

    张新生;张莹莹;

    为提高埋地油气管道外腐蚀速率预测精度,建立了一种基于KPCA-ALO-WLSSVM的埋地管道外腐蚀速率预测模型。以沿川气东送管线所做埋片试验获取的数据为例,首先利用核主成分分析(KPCA)对管道外腐蚀影响因素进行处理,以重构的综合指标作为模型的输入值;然后利用加权最小二乘支持向量机(WLSSVM)对外腐蚀因素和速率进行仿真建模,并利用蚁狮优化算法(ALO)对WLSSVM建模中的参数进行寻优。结果表明:KPCA提取了累计贡献率为97.84%的3个主元,减化了建模过程的复杂性;所构建的ALO-WLSSVM外腐蚀速率预测模型的平均相对误差为4.390%,均方根误差为0.276,各项指标均优于其对比模型,证明了本模型具有更好的学习性和更高的拟合效果。

    2022年04期 v.22;No.130 1804-1812页 [查看摘要][在线阅读][下载 299K]
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  • 复合煤岩循环加卸荷红外辐射及能量演化特征

    李鑫;宋重霄;杨桢;庄佳钰;王宇宁;

    为了深入分析循环加卸荷过程中复合煤岩能量演化特征,以平庄煤业集团风水沟矿为研究对象,利用三轴试验机和长波热像仪对复合煤岩在不同加卸荷速率下进行循环加卸荷试验并实现红外辐射监测,得到复合煤岩在加卸了过程中各部分表面平均红外温度变化,研究了不同加卸荷速率下弹性能密度、耗散能密度随温度及轴向载荷变化的规律,确定了总能量、弹性能和耗散能与轴向载荷和红外辐射温度之间的拟合关系。结果表明,煤岩红外辐射温度变化分为起始升温、温度平稳、温度骤降和快速升温4个阶段,其中快速升温阶段各能量增长速率最大。总能量、弹性能、耗散能与轴向载荷、煤体红外辐射温度高度相关,可以采用非线性曲线较好地拟合。研究成果为采用红外辐射温度变化法来分析循环加卸载过程中煤岩能量演化特征提供了依据。

    2022年04期 v.22;No.130 1812-1820页 [查看摘要][在线阅读][下载 513K]
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  • 雷击城区杆塔临近燃气管道过电压防护研究

    黄凯;赵伟;王晓钟;王毅;王曦;程梓航;安韵竹;

    为解决电力杆塔发生雷击或单相接地短路故障时,杆塔接地网散流对临近燃气管道的过电压击穿风险问题,采用CDEGS仿真计算软件建立了杆塔接地网冲击接地散流模型,提出取消水平引流接地体加装垂直接地体的优化方案,分析接地网散流对临近燃气管道过电压的影响规律,对比了取消水平引流接地体对管道过电压及绝缘层耐受电压的降压效果。仿真结果表明,采用优化方案后可以有效降低管道过电压,且该接地改造方式满足电力杆塔接地网接地电阻的要求。所述安全防护方案可为城区电力杆塔及燃气管道设计施工及安全防护提供参考。

    2022年04期 v.22;No.130 1821-1828页 [查看摘要][在线阅读][下载 442K]
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  • 基于希尔伯特损伤特征向量的挡土墙结构损伤诊断

    徐乾;郭鸿;郭光玲;

    为了诊断挡墙结构损伤,通过希尔伯特-黄变换对激励作用下挡墙结构动力响应间虚拟脉冲响应函数进行希尔伯特边际能量谱分析,筛选出对损伤较为敏感的特征频段,基于特征频段创建希尔伯特损伤特征向量,并提出损伤识别指标:能量比变异系数。基于损伤特征向量及损伤指标,提出了一种用于挡墙结构的损伤诊断方法,即通过损伤特征向量判别挡墙损伤状态,通过损伤指标走势曲面图诊断挡墙损伤位置,通过损伤指标与损伤程度间的定量关系识别挡墙损伤程度。对某桩板式挡墙进行了动力测试,验证该损伤诊断方法的可行性及有效性。结果表明:当挡土墙无损(无钻孔)时,损伤特征向量为零向量;当挡土墙有损(有钻孔)时,损伤特征向量为非零向量。通过损伤特征向量可判别挡墙损伤状态。局部损伤导致损伤指标走势图出现较大起伏,走势图峰值坐标即为局部损伤中心。建立了损伤指标与挡土墙损伤程度间的定量关系式,已知损伤指标可反算出损伤程度。该损伤诊断方法可敏感判别挡墙损伤状态、有效诊断损伤位置及定量识别损伤程度。

    2022年04期 v.22;No.130 1828-1836页 [查看摘要][在线阅读][下载 820K]
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  • 考虑岩体强度参数时效性(流变)的边坡稳定性研究

    崔阿能;胡斌;崔凯;刘杨;李京;

    受流变特性的影响,岩体的力学参数具有时效性。为得到边坡时效安全系数,在FLAC~(3D)数值模拟软件中,通过对岩体抗剪强度参数先折减再流变、先流变再折减及强度参数随流变时步折减(老化理论)3种方式将流变分析与强度折减法相结合,实现了理想弹塑性与黏弹塑性分析的有机结合。研究了时效安全系数的物理意义,利用边坡特征点水平位移增量量化表征了岩体流变特性对稳定性的影响程度;采用岩体强度参数的初始瞬时值和长期强度值,计算得到了考虑边坡时效性安全系数的上下限值。结合黄山石灰石矿山工程实例分析得到:采用抗剪强度参数长期值和瞬时值进行流变分析的结果与现场实际监测数据误差较大,强度参数随流变时间折减时最大误差为5.03%,拟合度最高,模拟结果最接近工程实测分析,能够为边坡长期稳定性评价及滑坡预警预测提供理论依据;将边坡设计的永久性过渡到时效性,流变计算5 a,边坡的安全系数由1.35降低至1.25,表明未来5年边坡处于稳定状态。

    2022年04期 v.22;No.130 1837-1844页 [查看摘要][在线阅读][下载 452K]
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  • 大型往复压缩机管路振动分析与优化

    黄志强;张克海;陈振;秦飞虎;李强;黄开华;

    为保证往复式页岩气压缩机管路的运行安全,以振动最为剧烈的二级排气管路为研究对象,基于平面波动理论和振动理论,开展了管路气流脉动分布规律和管路振动特性研究,锁定了管路气流脉动超标区域与振幅超标部位。开展了管路关键部位的振动测试,结果表明,管路振幅超标,试验与仿真结果的振动峰值频率、振幅吻合度高,验证了仿真模型与结果的准确性。综合试验与仿真结果,分析得出管路气流脉动超标是诱发管路振动超标的主要原因。针对管路振动超标问题,开展了孔板孔径比正交试验和管路结构优化设计,优化后管路的气流脉动和振幅得到了明显改善,且均在API 618标准许用值范围内,降低了管路结构破坏风险,提高了压缩机组的可靠性和安全性。

    2022年04期 v.22;No.130 1845-1853页 [查看摘要][在线阅读][下载 419K]
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  • 基于神经网络的热动力学建模与绝热诱导期预测

    朱鹏飞;陈幸福;孟福庆;何旭斌;陈网桦;

    准确的热动力学模型是研究物质热分解机理与放热过程的前提。提出了一种基于组合神经网络的热动力学建模方法,构建了2个神经网络模型,分别用于较低转化率及其他转化率下建模,以转化率、温度作为神经网络的输入,放热速率的对数作为神经网络的输出。在此基础上,采用迭代计算法获取绝热诱导期(TMR_(ad));将该模型用于20%二叔丁基过氧化物的甲苯溶液和具有复杂放热过程的芳香重氮液的热分解过程。结果表明:所建立的组合神经网络模型拟合效果较好,与机理模型获得的TMR_(ad)结果较为接近;20%二叔丁基过氧化物甲苯溶液的T_(D24)(TMR_(ad)为24 h的温度)分别为85.4℃和87.6℃,芳香重氮液的T_(D24)分别为50.4℃和49.4℃。

    2022年04期 v.22;No.130 1854-1861页 [查看摘要][在线阅读][下载 454K]
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  • 静电场驱动的镁铝合金粉尘爆炸特性研究

    黄平;何蔚;王丹;

    为了揭示静电因素驱动下的镁铝合金粉尘的爆炸特性,基于直流高压发生器和20 L球形爆炸测试装置,搭建了静电环境粉尘爆炸特性测试系统,测定了静电电压为3 kV、6 kV、9 kV与粉尘质量浓度为250 g/m~3、500 g/m~3、750 g/m~3、1 000 g/m~3耦合条件下镁铝合金粉的爆炸特性。结果表明:静电场的存在主要影响爆炸时间和最大压力上升速率(dp/dt)_(max),对最大爆炸压力无显著影响;在同一质量浓度下,峰值压力时刻t_(max)随电压上升而缩短,如250 g/m~3下,静电场电压9 kV时峰值压力时刻t_(max)是压力0时的52.5%;将粉尘云爆炸过程按喷粉时刻、粉尘着火时刻、最大压力上升速率(dp/dt)_(max)时刻、峰值压力时刻t_(max)四个时刻划分为3个阶段(即t_2、t_3、t_4),静电场的存在使t_2和t_3缩短,对t_4则影响较小,整体而言静电场会加速镁铝合金粉尘爆炸过程。该研究可为深入认识静电环境下镁铝合金粉尘的爆炸机理和镁铝合金粉尘爆炸事故防治提供参考。

    2022年04期 v.22;No.130 1862-1871页 [查看摘要][在线阅读][下载 563K]
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  • 基于地面反射冲击波与遗传算法的动爆超压场重建方法

    吕中杰;李浩阳;高晨宇;朱学亮;黄风雷;

    通过构建动爆超压函数,建立了一种基于遗传算法的运动装药爆炸超压场重建方法。以静爆自由场超压函数为基础,增添装药运动项、冲击波壁面反射项,构建动爆地面反射超压函数。基于动爆地面反射超压函数构建遗传算法中的适应度函数,结合实测超压确定动爆参数,配合动爆超压函数重建超压场。经试验验证,本方案能够在超压测点较少的情况下有效重建动爆地面反射超压场,且重建动爆超压最大偏差低于7%。

    2022年04期 v.22;No.130 1872-1878页 [查看摘要][在线阅读][下载 395K]
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  • 不同接触条件下爆源爆炸对钢板破坏影响的试验研究

    杨明;武海彬;伍奕;徐奎;谢萍;李明智;何阳华;

    为明确钢板在爆炸冲击载荷作用下的响应结果,开展了爆源与钢板在不同接触条件下的爆炸试验,探究了钢板与爆源直接接触及其与爆源间隔多孔介质接触时,不同药量爆源爆炸对钢板的影响,主要分析了钢板与爆源接触面和背面的破坏形态,并对爆源爆炸作用下钢板的破坏过程进行了推测,最后对破坏部位样品进行了扫描电镜检测和金相检测分析。结果表明:爆源与钢板直接接触爆炸时,钢板接触面会形成与爆源接触部分形状相同的圆形凹坑,背面会形成圆形的层裂断面,后续冲击波使钢板破坏处穿孔;爆源与钢板间隔多孔介质爆炸时,钢板接触面出现轻微凹陷,背部形成层裂断面;爆源爆炸使钢板发生断裂的方式为准解理断裂,钢板的金相组织在爆炸过程中受到的影响非常微小。

    2022年04期 v.22;No.130 1878-1884页 [查看摘要][在线阅读][下载 477K]
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  • 某直列式起爆装置性能试验研究

    班伟;

    通过测试某直列式起爆装置的瞬发度、解保时序安全性、冲击片雷管输出能力,研究该型起爆装置是否满足武器装备的要求。设计了一种用于模拟平台的解保指令及起爆指令的测试工装,以及一种可重复使用的雷管替代品。通过测试工装模拟平台的起爆编码,使用稳压源模拟平台为起爆装置提供工作电压,利用示波器查看从起爆指令给出到雷管起爆过程的时间差,测量起爆装置的瞬发度。当工作电压在20~32.6 V时,起爆装置瞬发度的分布范围在31.7~40.6μs,平均瞬发度为34.50μs,测得的瞬发度远小于系统所要求的250μs;该直列式起爆装置在接收到5种共50次异常解保信号下均不会起爆;根据钢块凹痕法(GJB 736.3—1989),利用钢块测定冲击片雷管的输出能力,凹痕深度在1.32~1.52 mm,满足指标要求。研究表明,该直列式起爆装置在较宽的工作电压范围下具有较好的一致性,在调试和使用中具有良好的安全性,并且在起爆冲击片雷管时具有良好的可靠性。基于直列式起爆技术的新型起爆系统满足武器装备的要求。同时所设计的电子安全解保测试工装能准确模拟具有不同判别时间窗的各通道的解保功能,并能安全可靠地按照平台的要求输出点火电流。

    2022年04期 v.22;No.130 1885-1889页 [查看摘要][在线阅读][下载 200K]
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  • 高压细水雾灭火系统对汽车轿厢火灾灭火效果试验研究

    彭锦志;

    为研究高压细水雾灭火系统对小型汽车库汽车轿厢火灾的灭火有效性,采用全尺寸实体试验方法,研究了轿厢火灾在3种开窗状态下的发展及高压细水雾灭火系统的防控效果。结果表明:汽车轿厢发生火灾时,轿厢密闭性及开窗面积对火灾发展及高压细水雾灭火系统的启动影响较大;当车窗玻璃敞开时,轿厢火灾为燃料控制型火灾,燃烧猛烈,高压细水雾灭火系统在起火后122 s便启动,车库顶棚表面测点最高温度为101.8℃;在高压细水雾灭火系统作用下,轿厢火灾得到有效控制,轿厢内温度、车库内温度及车库建筑构件的表面温度均快速降低,相邻汽车表面测点最高温度为54℃,车库防火分隔构件表面测点最高温度为59℃,相邻汽车及建筑构件保持完好,达到了较好的灭火、控火效果。

    2022年04期 v.22;No.130 1889-1896页 [查看摘要][在线阅读][下载 643K]
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  • 低压细水雾系统扑救锂电池箱火灾的试验研究

    赵军超;付阳阳;薛峰;何盼;孙伟;杨晖;

    为了提升动力锂离子电池系统的安全性,除了一些常规保护措施(电池冷却、电量监测、过热报警等)外,增加抑制锂离子电池早期热失控及火灾的防护系统也是必要的。针对某型电动客车锂离子电池箱的50 Ah三元锂离子电池,开展了锂离子电池单体火灾试验、锂离子电池箱火灾抑制试验及锂离子电池早期热失控抑制试验,验证低压细水雾灭火系统对于锂离子电池箱热失控安全防护的效果。结果表明,该类型三元锂离子在800 W功率的加热下,会瞬间发生爆燃,燃烧时间为69 s。低压细水雾系统成功实现了对动力锂离子电池箱内火灾及单颗锂离子电池早期热失控的抑制。在锂离子电池火灾及早期热失控抑制的过程中,均未观察到复燃及模组间热失控的传播。

    2022年04期 v.22;No.130 1897-1903页 [查看摘要][在线阅读][下载 402K]
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  • 掺杂石墨氮化碳与聚磷酸铵复合阻燃环氧树脂

    丁斌;刘敬文;沈学良;汪云龙;张文艺;喻源;尤飞;

    通过诱导三聚氰胺、磷酸氢二铵、硅酸发生缩聚反应而合成了P、Si元素共掺杂的石墨氮化碳(PSiCN),表征了其结构组成和热稳定性;研究了PSiCN与聚磷酸铵(APP)复合阻燃环氧树脂(EP)复合材料的燃烧性能与力学性能。结果表明:PSiCN与APP的加入能够增强EP的热稳定性与成炭性能;添加2%PSiCN和8%APP,EP/2PSiCN-8APP复合材料的氧指数达到了29%;相对于纯EP,复合材料的热释放速率、烟释放速率及热和烟的释放量分别降低了71.1%、65.4%、53%和52.5%。EP复合材料火灾危险性的降低可归结于PSiCN热稳定性的提高及其与APP间的协同作用。此外,复合材料的拉伸强度和弯曲强度也分别提高了3.8%和5.2%。EP复合材料力学性能的提高可归因于芳香环与PSiCN表面的平行排列,以及P/N/Si多元素的协同效应。

    2022年04期 v.22;No.130 1904-1912页 [查看摘要][在线阅读][下载 588K]
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  • 甲烷/空气混合物的火花着火敏感性分析

    李畅;马泽鹏;董哲仁;陈洋洋;苑春苗;白锐;

    最小点火能、着火延迟时间和火焰传播速度是表征可燃气体着火危险性的重要参数。根据可燃气体的着火机理,通过建立数学模型并数值计算揭示了环境温度、火花能量对甲烷/空气混合物在电火花作用下着火过程的影响机制。结果表明:随环境温度上升,甲烷/空气混合物的最小点火能降低,着火延迟时间缩短,火焰传播速度增大;火花能量对火焰传播速度无影响,当火花能量逐渐接近最小点火能时,火花能量对着火延迟时间影响显著。

    2022年04期 v.22;No.130 1913-1918页 [查看摘要][在线阅读][下载 316K]
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  • CFRP、Ti及其混合物粉尘云最低着火温度研究

    冯长根;姚本林;刘振翼;李睿;姚伟;黄佳兴;

    为研究碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)、钛(Ti)和CFRP/Ti叠层压板粉尘云最低着火温度(MITC),利用Godbert-Greenwald炉对CFRP粉尘、Ti粉尘及其3种混合粉尘的MITC进行测定,分析了粉尘云质量浓度、喷粉尘压力对不同粉尘MITC的影响,以及CFRP和Ti混合情况下MITC的变化规律。结果表明:CFRP粉尘及Ti质量分数分别为25%、50%、75%的混合粉尘的MITC均处于510~525℃,Ti粉尘的MITC为470℃;在质量浓度454~4 545 g/m~3范围内,5种粉尘的MITC均随质量浓度增加而降低,质量浓度越高,下降幅度越小;在喷粉尘压力10~80 kPa范围内,5种粉尘的MITC均先随压力增大而减小,而后随压力增大而增大,其中CFRP粉尘及3种混合粉尘的MITC在20 kPa时最小,Ti粉尘则在50 kPa时最小;CFRP/Ti混合粉尘的MITC较单种粉尘有所升高。

    2022年04期 v.22;No.130 1919-1926页 [查看摘要][在线阅读][下载 675K]
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  • 公路隧道集中排烟系统通风效能现场测试分析

    陈俊伟;徐志胜;刘邱林;甄雅星;王悦琳;

    以南京长江第五大桥为研究背景,采用手持热线式风速仪对排烟道内风速与风量、排烟阀处风量及排烟道漏风量进行了现场测试。结果表明:排烟道内风速随与风井距离增大而减小,且开启风机与开启排烟阀距离越近,该侧的风速衰减越大,开启风机与开启排烟阀距离越远,该侧的风速衰减越小;开启的排烟阀处风速也随与风井距离增大而减小,且呈“U”形对称分布;开启排烟阀区域不同时,隧道排烟道总漏风率在15%~25%,平均值为20%。隧道排烟道漏风的主要原因是排烟道两端漏风及未开启的排烟阀漏风,未开启的排烟阀漏风对隧道排烟效率的影响较大,极大地降低了隧道的风速与风量,因此,应提高隧道排烟阀的质量,降低排烟系统的漏风量。

    2022年04期 v.22;No.130 1927-1935页 [查看摘要][在线阅读][下载 871K]
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  • 太赫兹波在烟气环境中传输特性研究

    张单;屈敬朝;欧阳银涛;李森;宋寅卯;

    火场环境成像技术已成为火灾探测的重要技术之一,现有的成像检测设备在低能见度火场环境下受烟气的影响较大。采用离散偶极子近似法和离散纵标法进行模拟计算,研究烟气环境下波长为31.25~55.55μm的太赫兹波的传输特性,并与0.9μm的红外波进行比较。结果表明:太赫兹波的衰减主要由烟颗粒对太赫兹波的吸收造成;太赫兹波的透射量随烟颗粒群粒径增大而减小,随单位体积烟粒子数增加而减小,随太赫兹波波长增大而增大;太赫兹波在传输过程中的透射量明显高于红外波。

    2022年04期 v.22;No.130 1936-1942页 [查看摘要][在线阅读][下载 477K]
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  • 风幕和排烟共同作用对船舱区烟气控制的影响

    李元洲;梁之圆;

    通过FDS数值模拟建立全尺寸船舱模型,分析风幕不同设置位置和风速对隔热效果和挡烟效果的影响。结果表明:热释放速率(HRR)受风幕设置位置和风速影响,随风幕风速增大而减小,且风幕设置在舱室门口处时风速对HRR影响较大;在舱室和走廊舱门处设置风幕均能在一定风速条件下达到较好的隔热效果,且在走廊舱门处设置风幕隔热效果更好,隔热效果随风幕风速增加而加强;当风幕设置在舱室门口时风幕无法阻止烟气向走廊蔓延,当风幕设置在走廊舱门处且风速达到6 m/s时,挡烟效果较好。

    2022年04期 v.22;No.130 1943-1950页 [查看摘要][在线阅读][下载 704K]
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安全卫生工程

  • 建筑主体施工扬尘职业危害经济评价

    朱宝岩;田思维;朱萌;汤育焱;王鹏博;

    为明确建筑施工扬尘对人体健康的损害,以中建建筑工程主体施工为对象,对24个扬尘基点进行了实测,得到扬尘质量浓度排放特点及分布特征,并借助信息熵理论求得各区域扬尘质量浓度熵权均值。在此基础上,运用职业健康损害量化模型、修正人力资本法和疾病成本法等分别构建扬尘对作业人员及周围居民健康损害情况经济评价模型,用货币定量表征和描述扬尘危害。结果表明:主体施工中受扬尘危害最大的是模板拆卸处和木板加工区;扬尘对施工作业人员及周围居民健康经济损失分别为140 483元和5 191元,折合到单位建筑面积分别为3.5元/m~2和0.12元/m~2,前者约为后者的27倍,对前者应给予更大关注。该值可作为职业健康危害治理和预防投资的决策依据。

    2022年04期 v.22;No.130 1951-1956页 [查看摘要][在线阅读][下载 198K]
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  • 基于组合赋权法-云模型的采矿工作面热湿度风险等级评定

    聂兴信;高赵祥;刘哲伟;江松;程平;

    金属矿山深部采矿工作面高热湿度是衡量工人热舒适性和热应激风险的综合指标,对热湿度风险等级进行评定,能够准确地量化深部高温矿井采矿生产环境的热湿危害程度,分析工人的职业病风险。基于深井采区工作面热害影响因素与热湿度风险存在相关性与耦合性的特点,分析矿山生产规划与管理、矿岩热湿交换、采掘区巷道调热圈因素,提出了16项热湿度影响指标,并邀请8位专家对权重进行打分。为了降低单个专家对指标赋权的不准确性和不同专家权重不一致性的影响,构建了专家群决策变权集结模型。通过博弈论算法将专家打分集结确定的主观权重与改进型CRITIC算法确定的客观权重进行组合赋权优化,并应用云模型评定热湿度风险等级,结合11个工作面实测数据进行实证分析与对比验证。结果表明,组合赋权对16项影响因素指标赋权合理,风险等级评定准确率约91%。相较于其他赋权-评定模型,本评定方法有利于影响因素指标精确赋权及不同影响因素风险等级区间边界的量化。

    2022年04期 v.22;No.130 1957-1969页 [查看摘要][在线阅读][下载 1320K]
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  • 高温干热强辐射环境人的耐受极限探索

    朱能;曹文静;

    为突破WBGT指标在热环境使用的局限性,准确评估人体热应力,利用人工环境舱使75名大学生在相对湿度40%,温度37℃、40℃、43℃,辐射强度0、1 kW/m~2、2 kW/m~2环境下进行重度强度劳动,实时监测生理和心理指标,采用方差分析、建立多元回归线性模型及拟合曲线的方法,探究生理指标变化规律和相关性,借助问卷调查在主观感觉层面进行补充。结果表明,皮肤温度受辐射因素变化最显著,且与口腔温度对耐受时长贡献率为1∶1.2,心率随时间变化的三次拟合曲线拟合度最高,R~2为0.949,最终基于不同TEQ和生理参数确定高温干热强辐射环境下新的人体耐受极限。在该环境下应加强防辐射措施;借助拟合曲线可预测心率,新耐受极限可为评估高温政策在该环境的适用性提供参考。

    2022年04期 v.22;No.130 1970-1978页 [查看摘要][在线阅读][下载 340K]
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安全管理

  • 交叉跑道构型下进近阶段飞行冲突情景网络构建

    程明;李忆轩;

    为防范机场终端区飞行冲突,应用案例分析、情景构建和复杂网络等方法和理论,研究航空器在交叉跑道机场进近阶段飞行冲突的演变机理。以北京大兴国际机场为研究对象,分析了交叉跑道运行的飞行冲突风险因素;收集整理了2010—2019年飞行冲突事件共906例,构建了飞行冲突的情景演化网络模型,分析了网络的度中心性、介数中心性和接近度中心性等参数。结果表明:1)网络的密度为0.009,平均度为1.392,平均路径长度为2.945,表明该网络结构松散,符合复杂网络的小世界特性;2)关键的风险因素为复飞V_2、目视C_(24)、停止下降C_3、对讲机卡阻波道C_7、偏离程序C_(20),这5个节点综合值较高;3)复飞V_2为断链控制的关键节点。形成了飞行冲突情景演变的可视化网络,同时从大量案例中提取的数据为断链控制策略的制定提供了决策依据。

    2022年04期 v.22;No.130 1978-1985页 [查看摘要][在线阅读][下载 260K]
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  • 团队差序氛围对航空公司员工安全公民行为的影响机制研究

    许红军;宋凯莉;王楠;

    “圈子现象”形成的团队差序氛围在人类社会和组织中普遍存在,它对员工安全公民行为是否有影响及如何影响尚未有相关研究。为探究团队差序氛围对航空公司员工安全公民行为的影响机制,基于社会交换理论和自我归类理论,构建了团队差序氛围对航空公司员工安全公民行为影响的理论模型,并采用结构方程模型对432份航空公司员工样本进行了实证分析。结果表明:团队差序氛围对“圈内”员工安全公民行为产生显著正向影响,对“圈外”员工产生显著负向影响;内部人身份认知在团队差序氛围与安全公民行为之间起中介作用;安全文化发挥显著调节作用。研究探索了团队差序氛围对安全公民行为的影响,揭示了团队差序氛围对航空公司员工安全公民行为的影响机制,为航空公司安全管理提供了新的研究视角和管理路径。

    2022年04期 v.22;No.130 1986-1993页 [查看摘要][在线阅读][下载 226K]
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  • 基于STPA方法的航空事故网络关键节点分析

    黄杰利;甘旭升;魏潇龙;吴依涵;郭润泽;

    使用STPA方法对48起航空安全事故展开分析,提取事故链,构成航空事故网络。基于复杂网络理论,对航空事故网络进行转化,构建有向加权网络,并对节点在网络信息传播中的重要度展开分析,识别网络运行中重要度较高的点。为充分筛选航空事故网络中的节点,遏制事故信息在网络中的流转,基于节点强度信息改进了聚类算法,并计算了网络节点的聚类系数。提取事故网络中聚集性较高的点,对其施加安全约束措施,从而提高系统运行的整体安全水平。结果表明,“进行了错误的控制行为”是事故网络中聚类性最为突出的节点,具有较高的防控价值。改进的聚类算法能够更为充分地利用网络信息,突显事故网络中的关键性节点,从而实现节省安全投入、提升安全效益的目的。

    2022年04期 v.22;No.130 1993-2002页 [查看摘要][在线阅读][下载 542K]
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  • 车载信息界面复杂度对视觉搜索和驾驶行为的影响

    钟奇;支锦亦;郭钢;

    为考察动态双任务下车载信息界面复杂度对视觉搜索和驾驶行为的影响,招募30名被试佩戴头戴式眼动仪开展模拟驾驶试验。驾驶主任务为50~60 km/h车道保持任务,次任务分别为低、中、高复杂度水平组的视觉搜索任务。单因素重复测量方差分析显示,车载界面复杂度对视觉搜索和驾驶行为均有显著影响。与低水平组相比,中、高水平组导致视觉搜索任务成功率降低0.68%和2.70%,任务完成时间增加14.34%和53.23%;与基线任务相比(仅驾驶),在低、中和高水平组执行视觉搜索任务时,平均车速降低了2.69%、3.63%和9.01%,横向位置偏移增加了61.90%、76.19%和138.10%。眼动行为显示,造成总扫视时间显著差异的视觉机制不尽相同。低和中组间总扫视时间的显著增加主要取决于延长平均扫视时间,扫视次数之间没有显著差异;中和高组间总扫视时间的显著增加主要通过增加扫视次数,平均扫视时间之间无显著差异。此外,随复杂度水平增加,眨眼次数显著降低,主观驾驶负荷增加。该研究明确了车载信息界面复杂度对视觉搜索和驾驶行为的影响,揭示了驾驶人采取的针对性视觉分配机制,可为车载信息界面设计提供实证依据。

    2022年04期 v.22;No.130 2003-2010页 [查看摘要][在线阅读][下载 438K]
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  • 基于孤立森林的航班进近超限事件预测

    孙瑞山;韩韶华;

    目前民航业内主要采取基于超限分析的飞行品质监控来检测飞机飞行过程中的超限事件,但该方法无法提前发现飞行中的安全隐患,对飞行员提出预警。利用飞机QAR数据特征,结合飞行品质监控标准,采用孤立森林算法,建立了航班进近阶段的超限事件预测模型,并用B737-800实际飞行数据进行了验证。结果表明,模型性能较好,AUC为0.78,实现了对下降率大、下滑道偏离、航向道偏离的预测,预测时间分别为0.500 s、2.712 s和3.947 s。该模型可以作为航班进近阶段超限事件的预测工具。

    2022年04期 v.22;No.130 2010-2016页 [查看摘要][在线阅读][下载 301K]
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  • 动态监控数据驱动的危险货物运输驾驶员风险评估

    沈小燕;韩小强;唐奕;耿田;伍赛;王品;

    为合理评估危险货物运输驾驶员驾驶过程中的风险驾驶行为,辨别影响危险货物运输事故风险的显著因素,运用探索性因子分析与Logistic回归相结合的方法,可以避免数据多重共线性对分析结果的影响。首先基于车辆联网联控系统中记录的动态违规预警数据,利用探索性因子分析方法提取危险货物运输驾驶员高风险驾驶行为隐性因子;其次结合驾驶员事故数据,筛选与危险货物运输事故显著相关的高风险驾驶行为;最后通过建立Logistic回归模型预测驾驶员卷入危险货物运输事故的风险。结果表明,驾驶员的风险驾驶行为可归类为碰撞倾向驾驶行为、鲁莽驾驶行为、驾驶分神和驾驶疲劳4种,驾驶员具有不同的驾驶风险倾向,同时碰撞倾向驾驶行为、驾驶分神行为和驾驶疲劳状态指标是影响危险货物运输事故的显著因素,可以建立事故预测模型。研究结果为评估危险货物运输驾驶员风险提供了理论依据。

    2022年04期 v.22;No.130 2017-2023页 [查看摘要][在线阅读][下载 203K]
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  • 高速公路隧道侧向宽度对驾驶绩效及交通安全的影响

    李振江;李璟;万利;孙昌海;李永庆;阎莹;

    为研究高速公路隧道侧向宽度对驾驶绩效的影响,在3种设计速度高速公路上随机雇佣15名被试,采用CAN-OBD测速仪和方向盘转角仪进行了8条隧道的实车测试。通过构建3种右侧和2种左侧隧道侧向宽度变化方案,选取不同速度特征指标和方向盘转角为驾驶绩效的表征指标,分析了设计速度、侧向宽度、运行车速、车速标准差、方向盘转角等指标的交互影响,并运用数理统计方法对不同侧向宽度方案之间各项指标进行差异性比较。结果表明:隧道左侧侧向宽度为1.00 m时,运行车速提升4.5%,同时车速标准差较小,驾驶绩效更高;隧道右侧侧向宽度为1.25 m和1.50 m时,运行车速提升6.6%,但后者车速标准差较小,相比较,隧道右侧侧向宽度为1.75 m时,运行车速提升8.0%,但速度标准差随之增大。不同侧向宽度对方向盘转角影响较小。当设计速度为100 km/h,车辆靠隧道右侧行驶时车速较高且更稳定。研究成果可为隧道路段侧向宽度设置提供建议。

    2022年04期 v.22;No.130 2024-2033页 [查看摘要][在线阅读][下载 735K]
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  • 基于EEG的夜班矿工疲劳检测

    田水承;胥静;田方圆;路伟;孙璐瑶;

    为了研究煤矿中夜班工人的疲劳状况和疲劳检测方法,通过对夜班矿工脑电和行为指标进行分析,建立BP神经网络模型预测矿工疲劳程度。选择15名夜班矿工作为被试,通过脑电图(EEG)测量其夜班前后执行Oddball任务时的脑电信号,通过快速傅里叶变换提取脑电特征值(α+θ)/β、(α+θ)/(α+β)、θ/β和α/β,收集认知任务期间的准确性和反应时间,作为疲劳检测指标建立BP神经网络模型,对夜班矿工的疲劳等级进行预测。对夜班前后矿工脑电信号中所有通道的特征值进行配对t检验,共得到6个显著通道的特征值,与反应时间、准确率等建立BP神经网络模型,总体检测准确度为89.685%。该模型对检测夜班矿工的疲劳程度具有较高准确性,可为矿工疲劳干预措施和检测装备的研发提供技术手段和理论基础。

    2022年04期 v.22;No.130 2034-2040页 [查看摘要][在线阅读][下载 317K]
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  • 多元制度逻辑下农村自建房安全风险形成机理研究

    吴秀宇;葛亚红;路曦越;

    为了科学预防农村自建房安全事故的发生,需明确农村自建房安全风险的影响因素及作用路径,以便采取相应的管控措施。选取20起农村自建房安全事故案例,采用扎根理论提炼安全风险的影响因素,将其视为清晰集定性比较分析(csQCA)中的条件变量,进而探究了影响农村自建房安全风险的组态路径。结果表明,农村自建房安全风险通常是由多元因素组合引发的,主要包括政府与市场交叉主导逻辑下建筑质量低下驱动型、组织主导逻辑下建筑行为不规范驱动型等5种组态路径。最后提出了完善农村自建房安全治理政策和法律制度、加大农村自建房市场监管和监督力度,以及提升村民新建、改扩建房屋的安全意识和知识水平等对策建议,为预防和减少农村自建房安全事故的发生提供支持。

    2022年04期 v.22;No.130 2040-2049页 [查看摘要][在线阅读][下载 263K]
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  • 基于突变级数法的煤炭企业安全投入评价

    史恭龙;张溢;李红霞;田水承;王倩;

    安全生产的实现要以安全投入为基础,明晰的安全成本构成体系和科学合理的安全投入效果评价方法是提高煤炭企业安全费用使用精准度、提升安全投入效益的关键。为科学合理地评价煤炭企业安全投入效果,提高煤炭企业安全管理水平,将安全成本划分为保证性安全成本和损失性安全成本两大类,再将这两大类细分为不同的小科目单元,提出了更加完善的煤炭企业安全成本构成体系。基于突变理论构建煤炭企业安全投入评价模型,引入突变级数法分析并评价陕煤集团2012—2018年安全投入效果。首先选择保证性安全成本的4项评价指标,损失性安全成本选取直接损失成本和间接损失成本;其次确定突变系统模型并进行归一化处理;最后根据3个评价标准等级分析该煤炭企业的安全投入水平。结果表明:通过构建完善的煤炭企业安全成本体系,安全投入结构更加合理,安全会计业务更加清晰,为安全成本核算提供了理论基础;选用突变级数法评价陕煤集团安全投入效果,该煤炭企业的安全等级为良好,验证了突变级数法适用于煤炭企业的安全投入评价,为煤炭企业安全投入效果评价提供了新思路。

    2022年04期 v.22;No.130 2050-2056页 [查看摘要][在线阅读][下载 269K]
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公共安全

  • 玩具水晶泥中的硼含量特征及中国儿童暴露健康风险评价

    田勇;戴洁;霍炜强;何诗颖;杨丹华;刘崇华;欧阳雨;

    玩具水晶泥中因硼含量高而引发多起伤害案例。以市售的玩具水晶泥为分析对象,探究硼元素及其化合物(以硼计)在玩具水晶泥中的赋存状况。利用人体暴露风险评估理论,评估玩具水晶泥中硼对不同年龄段中国儿童的健康风险。结果表明,所有玩具水晶泥中均含有硼元素或其化合物,硼的总质量比为142~6 360 mg/kg,硼的模拟胃液迁移质量比为144~5 889 mg/kg。3~<6岁和6~<14岁儿童的非致癌效应风险指数(H)分别为0.16~3.29和0.18~3.69。不同年龄组儿童的非致癌风险指数最高值均大于1,表明玩具水晶泥中硼对儿童具有一定的非致癌风险。暴露风险贡献率分析结果表明,经口暴露是最主要的风险暴露途径。模型参数敏感性分析结果显示,风险随着儿童体重的大幅度减小而显著增大,但不会随着儿童体重的大幅度增加而显著降低。

    2022年04期 v.22;No.130 2056-2063页 [查看摘要][在线阅读][下载 228K]
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  • 基于脉冲需求模型改进的突发事故应急物资调度方案研究

    郑万波;董银环;吴燕清;夏云霓;

    针对突发事故应急物资需求随事故的动态演变不断变化,且单一需求模型预测精度较低的问题,在利用时空转换法将具有汇聚能力的单突发事故出救点问题转化为具有特殊性的确定多突发事故出救点资源调运问题的基础上,利用脉冲需求波动函数和需求预测式,构建以不同的应急需求点物资未被满足需求累积之和最小为目标的物资调度模型。通过对模型进行求解,得出突发事故应急物资调度的最优方案,其目标最优值比仅考虑脉冲需求的最优值小11%。

    2022年04期 v.22;No.130 2064-2069页 [查看摘要][在线阅读][下载 192K]
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  • 基于信息扩散技术的遵义市暴雨洪涝灾害风险评估

    邹德全;邹承立;田洪进;宋鑫民;安俊华;熊凯;

    为揭示遵义市暴雨洪涝灾害风险水平,利用2010—2019年发生在辖区内的24次区域性暴雨洪涝灾害样本,采用信息分配方法估计重大降水强度致灾源概率密度分布,采用正态信息扩散技术分别构造暴雨洪涝-受灾人口比例和暴雨洪涝-直接经济损失率两个脆弱性函数,分别得到遵义市年均受灾人口比例和直接经济损失率期望值风险水平。信息分配法得出的降水强度概率分布估计较传统直方图方法的概率分布估计更符合重大降水发生发展规律;信息扩散技术确定的受灾人口比例和直接经济损失率脆弱性曲线符合降水强度对受灾人口比例和直接经济损失率影响的客观规律;遵义市暴雨洪涝导致受灾人口和直接经济损失均较大,是遵义市主要气象灾害之一;最大日降水量50 mm、85 mm量级降水可以设置为遵义市暴雨洪涝灾害预警起始标准和最高标准。

    2022年04期 v.22;No.130 2070-2077页 [查看摘要][在线阅读][下载 261K]
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  • 山脚地形下天然气管道泄漏扩散的特性分析

    崇哲文;马廷霞;余东亮;吴东容;

    为了研究山地天然气管道泄漏扩散的影响情况,掌握山地管道泄漏扩散的规律,以西南山地天然气管道沿线高后果区为工程背景,建立山脚地形下管道泄漏扩散模型,采用计算流体动力学(CFD)软件Fluent研究不同泄漏孔径、不同风速对山脚地形下泄漏扩散的影响情况。结果表明:随泄漏孔径增大天然气射流核变粗、变长,射流初始截面和初始速度变大,射流的高度和幅度也变大,泄漏的影响区域变大;随泄漏孔径增加山脚地形下射流中心线的偏转程度变大,山脚处聚集的甲烷质量分数越来越高;在有风条件下,风速作用使甲烷在山脚处产生了聚集,且聚集的甲烷质量分数超过使人窒息的甲烷质量分数10%,随风速增大山脚处甲烷聚集的质量分数先增加后减小,且沿山坡向上扩散的甲烷质量分数先增加后减小。

    2022年04期 v.22;No.130 2078-2085页 [查看摘要][在线阅读][下载 712K]
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  • 油气类危险化学品泄漏FTIR成像安全监测技术研究与应用

    孙秉才;张静宇;黄伟;徐亮;胡运优;

    炼化企业因气体泄漏引发火灾爆炸事故时有发生,造成人员伤亡和巨大财产损失,现有点线式监测手段由于监测区域小而容易发生漏检。针对上述问题,基于傅里叶变换红外(FTIR)光谱气云成像技术及系统,在炼化企业开展了现场试验,有效检出二氧化硫、对二甲苯及甲烷等7种气体,与现场吻合度较高。该系统具有监测距离远、覆盖范围广、成份识别准确率高及扩散轨迹可视化等优势,为炼化企业气体泄漏检测体系提供了有力保障。

    2022年04期 v.22;No.130 2086-2090页 [查看摘要][在线阅读][下载 307K]
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污染控制技术与原理

  • 新型硝化抑制剂对乙酰氨基酚快速启动短程硝化的研究

    高景峰;单家林;崔影超;赵轶凡;王雨薇;

    将对乙酰氨基酚(APAP)作为硝化抑制剂,通过浸泡和投加两种处理方式快速启动和稳定维持城市污水短程硝化,采用批次试验探究最佳浸泡质量浓度、浸泡时间及最佳投加质量浓度。结果表明最佳浸泡质量浓度为15 mg/L,最佳浸泡时间为36 h,最佳的投加质量浓度为5 mg/L。活性污泥经过15 mg/L的APAP浸泡36 h处理1次或者经过5 mg/L的APAP连续投加20个周期,均可以在第20个周期成功启动短程硝化并且稳定维持60个周期以上。实时荧光定量PCR结果表明活性污泥经过APAP浸泡处理后,氨氧化细菌(AOB)的amoA基因丰度逐渐上升,硝化螺旋菌属(Nitrospira)的丰度显著下降,全程硝化细菌(Comammox)的丰度轻微下降;经过APAP投加处理后,AOB的amoA基因丰度逐渐上升,Nitrospira和Comammox的丰度均显著下降。总之,经过APAP处理后,系统中的亚硝酸盐氧化细菌(NOB)可以得到很好的抑制,但是AOB的amoA基因丰度和活性不受抑制。高通量测序结果表明经过APAP处理(浸泡和投加)后的细菌群落结构与种泥相比发生了明显变化:经过APAP浸泡处理后,变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度从43.43%增长到72.18%,硝化螺旋菌门(Nitrospirae)的相对丰度从9.05%下降到0.13%,Nitrospira的相对丰度从9.05%下降到0.13%;经过APAP投加处理后,Proteobacteria的相对丰度从43.43%增长到65.78%,Nitrospirae的相对丰度从9.05%下降到0.10%,Nitrospira的相对丰度从9.05%下降到0.10%。此外,AOB的相对丰度持续上升。研究表明APAP可以作为一种新型硝化抑制剂,具有启动速度快、使用质量浓度低和价格便宜等优势,具有工程应用的潜力。

    2022年04期 v.22;No.130 2091-2100页 [查看摘要][在线阅读][下载 618K]
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  • 改性材料治理水体中Cr(Ⅵ)污染研究进展

    赵姗;肖再伦;王建华;谌春燕;

    含铬化合物具有毒性大、难降解等特点,因此含铬污废水的治理是当下水处理技术研究的重点和难点之一。目前,污废水中铬污染治理仍未很好地解决,研究具有强还原、强吸附性质的材料仍是治理铬污染的重点方向。为探求更为切实有效的铬污染治理方案,基于吸附-还原治理方法,对纳米零价铁、碳系材料和半导体光催化材料去除污废水体中Cr(Ⅵ)的研究进展进行了总结归纳和分析。结果表明:纳米零价铁有较强的还原能力,但易团聚、失活,采用有机包覆法、负载法及双金属法可以有效抑制纳米零价铁团聚、失活;碳系材料性质稳定,但材料的表面性质不利于Cr(Ⅵ)的吸附,选择适当的碳前驱体、酸洗、碱洗、金属氧化物及金属盐类负载等方法能够调节改变碳系材料的孔隙结构、表面电荷及官能团情况,增加其吸附性能;半导体光催化剂不易产生二次污染,但受限于光生电子的利用率,采用金属离子掺杂、形貌调控和构建异质结方法可以增大光催化剂的光谱吸收范围、抑制光生载流子复合,进而提高光生电子利用率。通过以上改性方法可有效提高含铬污废水的治理效果,为污染水体中Cr(Ⅵ)治理提供理论基础和技术支持。

    2022年04期 v.22;No.130 2101-2112页 [查看摘要][在线阅读][下载 312K]
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  • 制备方法对锆改性沸石吸附水中磷酸盐的影响

    郭艳微;辛慧敏;詹艳慧;林建伟;

    采用浸渍法和沉淀法制备了2种锆改性沸石,即浸渍法ZrMZ(I-ZrMZ)和沉淀法ZrMZ(P-ZrMZ),对比分析了这2种不同类型锆改性沸石对水中磷酸盐的吸附特征,进而探讨了制备方法对锆改性沸石吸附水中磷酸盐的影响。结果表明,浸渍法和沉淀法所制备的锆改性沸石对水中磷酸盐的吸附动力学全过程最适合采用Elovich动力学模型加以描述,其次为准二级动力模型,再次为准一级动力学模型。缓慢反应阶段这2种锆改性沸石吸附水中磷酸盐的速率限制步骤为膜扩散和颗粒内扩散。Langmuir、Freundlich和Dubinin-Kaganer-Radushkevic(DKR)模型均可用于描述浸渍法和沉淀法所制备的锆改性沸石对水中磷酸盐的吸附等温数据,且Langmuir模型最优。碱性条件下沉淀法和浸渍法所制备的锆改性沸石对水中磷酸盐的吸附能力劣于酸性和中性条件下。溶液共存的Ca~(2+)和Mg~(2+)会促进浸渍法制备锆改性沸石对水中磷酸盐的吸附,而溶液共存的Cl~-、HCO_3~-和SO_4~(2-)会抑制浸渍法制备锆改性沸石对水中磷酸盐的吸附。溶液共存的Na~+、K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)会促进沉淀法所制备的锆改性沸石对水中磷酸盐的吸附去除,促进作用从大到小排序为Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+、Na~+。沉淀法制备的锆改性沸石对水中磷酸盐的吸附能力强于浸渍法制备的锆改性沸石,但浸渍法锆改性沸石中单位质量ZrO_2对水中磷酸盐的吸附容量高于沉淀法。从磷酸盐吸附容量角度看,沉淀法制备的锆改性沸石是一种更有希望的除磷吸附剂。但从性价比和制备便利性角度看,浸渍法制备的锆改性沸石则是一种更有希望的除磷吸附剂。

    2022年04期 v.22;No.130 2113-2123页 [查看摘要][在线阅读][下载 486K]
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  • 温度和时间因素对滤料水解特性的影响

    柳静献;汤佳丽;毛宁;

    滤料是决定袋式除尘器除尘效率和污染物排放质量浓度的关键因素,在工业使用过程中经常出现水解破损的问题。为研究温度和时间对滤料水解特性的影响并对比不同滤料的耐水解性能,采用蒸汽试验法在高温高压环境下模拟并加速滤料的水解反应。结果表明:在135℃、80%湿度、0.22 MPa相对压力的环境中水解12 h后涤纶滤料纬向断裂强力保持率为61.6%,纬向断裂伸长率保持率为90.6%;亚克力滤料经向断裂强力保持率为93.6%。中性环境下,延长水解时间或提高水蒸气温度可加速滤料水解,水解后滤料表面出现褶皱,内部纤维卷曲,断裂强力降低,断裂伸长率先增后减,并伴随出现收缩现象;红外光谱中无新官能团产生,亚克力滤料耐水解性能优于涤纶滤料。

    2022年04期 v.22;No.130 2123-2130页 [查看摘要][在线阅读][下载 536K]
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  • 酸洗工艺硫酸液滴散发特性与超声波抑制散发的研究

    杨洋;张育铭;王怡;樊佳宁;刘璠;陈虎;

    液滴是工业建筑室内环境中的典型污染物。研究液滴的散发特性并采用技术有效抑制液滴散发对保障室内环境清洁和保护人员安全至关重要。研究了硫酸酸洗过程中由于气泡破裂产生的硫酸液滴散发规律,并分析了不同酸洗工况参数(溶液温度、酸浓度、硫酸亚铁浓度)对硫酸液滴散发量的影响。结果表明,溶液温度升高对硫酸液滴散发量有显著促进作用,但亚铁离子浓度和硫酸浓度对硫酸液滴的散发量影响不大。研究了超声波对硫酸液滴散发的抑制效果:超声波设备间歇运行(15 s开启/15 s关闭)时,20℃酸洗工艺中,振幅为94μm、作用距离为15 cm的超声波会使硫酸液滴散发量减少31.25%;50℃酸洗工艺中,振幅为94μm、作用距离为20 cm的超声波会使硫酸液滴散发量减少22.92%。研究结果可为硫酸酸洗工艺中硫酸液滴的控制提供一定指导,为使用超声波技术抑制有害液滴散发提供试验支撑与数据参考,为抑制有害液滴的散发提供新的解决思路与技术手段。

    2022年04期 v.22;No.130 2131-2139页 [查看摘要][在线阅读][下载 577K]
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  • 基于排放影响的自由航路空域中飞行路线优化

    魏志强;魏路欢;

    针对飞机在航线飞行中污染物排放问题,建立基于巡航性能数据和高空预报风温数据的性能参数计算模型、CO_2排放量计算模型、尾迹云环境影响模型和飞行排放成本模型;然后根据自由航路空域(FRA)的运行特点和限制,对传统的Dijkstra算法进行改进,考虑飞机前序航段油耗对飞机重量及后续排放参数计算的影响,以实现CO_2排放量最少、尾迹云对环境影响最小和排放成本最低为目标的飞行路线动态优化。结果表明:与最短距离下的优化结果相比,以CO_2排放量最小为目标时的优化方案可降低CO_2排放量9.61%、排放成本44.35%、油耗9.61%;排放成本最小的飞行路线则可降低CO_2排放量5.58%、排放成本64.05%、油耗5.58%。

    2022年04期 v.22;No.130 2140-2146页 [查看摘要][在线阅读][下载 466K]
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  • 基于网联车轨迹重构的交通油耗和排放估计方法

    蒋阳升;刘梦;王思琛;姚志洪;唐优华;

    如何基于有限的轨迹数据对油耗和交通排放进行精准地估计一直是研究的难点和热点,为解决该问题,提出了基于轨迹重构的油耗和排放估计方法。首先,基于跟驰模型,利用网联车(Connected Vehicle, CV)轨迹重构道路上常规车(Regular Vehicle, RV)轨迹。然后,将轨迹重构结果与VT-Micro排放模型相结合,对道路上所有车辆的油耗和排放进行估算。最后,通过数值仿真试验验证模型在不同CV渗透率和交通流密度条件下的可行性和有效性。结果表明:该方法能够实现对油耗和排放的精准估算,且随着CV渗透率和交通流密度的增加,油耗和排放估计的准确性不断提高;当CV渗透率不低于30%,且交通流密度为60 veh/km时,交通油耗估计的平均绝对百分比误差小于2.17%,排放估计的平均绝对百分比误差小于8.66%;当CV渗透率为50%时,在不同交通流密度条件下车辆油耗估计的平均绝对百分比误差小于2.45%,排放估计的平均绝对百分比误差小于13.68%。

    2022年04期 v.22;No.130 2147-2155页 [查看摘要][在线阅读][下载 395K]
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  • 基于PCA-SLM的大气污染治理效果测度及影响因素分析

    田时中;郭宇;

    为准确评估中国大气污染治理效果,运用主成分分析法(PCA)和空间滞后模型(SLM),对中国30个省级行政单元进行实证分析。结果表明,1)中国大气污染治理效果呈循环“升-降”的变化特征,各省份大气污染治理效果均有不同程度的波动;东部地区大气污染治理效果最优,东北地区其次,而中西部地区欠佳,区域非均衡特征较为明显。2)以2012年为界,大气污染治理子系统指数排序差异显著;大气污染治理驱动力、压力、状态、影响和响应5大子系统指数分别呈现“平稳发展”“波浪形升降”“先升后降”“整体下降”和“波动上升”的演变特征;截面上,大气污染治理压力指数最高,驱动力指数与状态指数居中,影响指数与响应指数最低,均呈不同的变动趋势。3)中国大气污染治理效果存在显著的正向空间溢出效应,具有“高-高”“低-低”集聚特征;影响因素上,地方政府竞争、科技创新、贸易开放度显著促进大气污染治理效果提升,上述因素存在正向空间溢出效应;而废气治理设施数、经济发展水平、产业结构、城镇化水平、人口密度作用相反,上述因素存在负向空间溢出效应。据此,阐释了提升中国大气污染治理效果的具体路径和政策建议。

    2022年04期 v.22;No.130 2156-2166页 [查看摘要][在线阅读][下载 428K]
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  • 基于组合赋权-属性识别的装配式建筑绿色度评估模型研究

    曹敏;方前程;

    考虑装配式建筑绿色度评估具有复杂性和模糊性的特点,引入属性识别模型,建立了组合赋权-属性识别的装配式建筑绿色度综合评价模型。首先,基于装配式建筑全寿命周期理论,从设计、生产运输、施工、运营和回收等5个阶段,选取了26个因素构建了装配式建筑绿色度综合评价指标体系,并对指标进行了等级划分;其次,采用改进层次分析法和熵权法分别计算指标主观权重和客观权重,基于拉格朗日算法确定指标组合权重,根据指标分级情况构建单指标属性测度函数,并计算综合属性测度,基于属性识别准则判断绿色度等级;最后,以某装配式建筑项目为研究对象,结合项目报告和专家打分情况,进行绿色度分析评估,并与其他模型评估结果进行对比。结果表明,该模型评估结果合理,与实际情况相符,验证了组合赋权-属性识别模型在装配式建筑绿色度评估方面的适应性,为装配式建筑绿色度评估工作提供了一个新方法。

    2022年04期 v.22;No.130 2166-2175页 [查看摘要][在线阅读][下载 321K]
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  • 基于LCA方法的生态胶凝材料生产环境影响分析

    陶明;聂克蜜;成诗冰;张旭;

    为评估生态胶凝材料生产过程对环境的影响,利用生命周期评价(LCA)方法,从生命周期角度定量分析生态胶凝材料生产的全过程,包括原材料及能源消耗等上游污染、加工制造以及现场排放所造成的环境影响。结果表明:生态胶凝材料生产过程对海洋生态毒性方面的影响程度最高,其次是淡水生态毒性、人类致癌毒性、人类非致癌毒性和陆地生态毒性。原材料消耗及辅助材料消耗是最主要的污染来源,其中原材料消耗所带来的污染对近18种环境影响类型的贡献达50%以上。敏感性分析表明,降低原材料消耗是减少人类致癌毒性污染的最有效措施,降低辅助材料消耗在海洋生态毒性以及全球变暖上产生最明显的环境效益。此外,通过与传统硅酸盐水泥生产过程对比发现生态胶凝材料生产过程具有更良好的环保性能,尤其针对全球变暖、陆地生态毒性以及海洋生态毒性方面,体现出明显的环境优越性。

    2022年04期 v.22;No.130 2176-2183页 [查看摘要][在线阅读][下载 335K]
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  • 高质量分数煤浆流变参数及输送压力梯度研究

    赵利安;王铁力;

    针对Herschel-Bulkle煤浆管道输送压力梯度预测不准确的问题,采用试验研究和理论分析方法,研究了煤浆质量分数w_w和煤浆分散剂质量分数w_f对屈服应力τ_0、流动指数n和稠度系数K的影响,分析了w_f、w_w和平均切变率8V_m/D对管壁切应力τ_w的影响,由此通过数据拟合和回归分析确定了高质量分数煤浆管道输送压力梯度计算模型。结果表明:应力τ_0、指数n和系数K随w_w增加而增加,煤浆从屈服假塑性流体逐渐过渡到屈服胀塑性流体;随w_f增加,τ_0和K呈现降低趋势,而n呈现逐渐增大趋势,煤浆假塑性呈现减弱趋势;煤浆输送参数τ_w与8V_m/D及w_w均呈现指数关系,与分散剂质量分数因子1/w_f呈线性递增关系。模型验证结果表明,高质量分数煤浆压力梯度公式预测值相对于实测值的偏差不大于13%。

    2022年04期 v.22;No.130 2183-2191页 [查看摘要][在线阅读][下载 392K]
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  • 煤矸石造孔制备提钒尾渣基陶粒及其性能研究

    柴倩;孙豪杰;张红;王群红;张会;张丽敏;张海贵;

    为替代生产陶粒的天然原料,减少化学造孔剂的使用,解决提钒尾渣高排放、低利用的问题,以工业固废钒尾渣为主要原料,探索性地采用煤矸石为造孔剂及校正原料,纸浆废液为结合剂制备钒渣基陶粒。以单颗粒抗压强度、表观密度和吸水率为检测指标,综合考察原料配比对陶粒性能的影响,得出煤矸石与钒尾渣的最佳质量配比为20∶80。结合TG分析原料在高温下的热行为,以优化预热制度并探讨其对陶粒烧胀的作用机理;利用XRD和SEM表征样品的矿物相和微观形貌。结果表明:800℃预热20 min,烧结温度1 170℃保温15 min,制备的陶粒综合性能最优,单颗粒抗压强度达到5.42 MPa,显气孔率为33.71%;预热温度通过改变高温体系熔融液相的黏度控制气体生成量及气孔尺寸,预热时间则通过改变液相生成量作用于基体强度。XRD及SEM结果表明:原料经预热烧结,促进透长石、水钙沸石等新矿物相的生成以增加基体的强度;陶粒断面上均匀分布有大量尺寸不等的孔洞。

    2022年04期 v.22;No.130 2192-2198页 [查看摘要][在线阅读][下载 521K]
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  • 基于多车型多行程的城市生活垃圾分类运输路径优化

    牟能冶;程驰尧;蒋尔伟;田沛翎;

    生活垃圾的产生和处理是城市环境压力的重大来源之一,在垃圾收运网络中,使用不同的运输模式和车型,会在很大程度上影响垃圾收运路径的选择,从而导致不同的垃圾收运总成本。根据城市生活垃圾分类收运模式的特点,以总成本最小为目标,多角度考虑现实约束,建立多车型多行程带时间窗的城市生活垃圾分类单独运输模型和分类联合运输模型。通过ArcGIS分析功能获取的真实路径距离矩阵构建算例,使用模拟退火算法对两种分类运输模型进行求解,得到实际收运路径,进一步对车型使用进行敏感性对比分析。结果表明:在分类单独运输模式下,采用多车型垃圾收运车比单一车型成本更低;但采用分类联合运输模式的效率更高,且能大幅降低社会总成本,有效减轻环境污染。

    2022年04期 v.22;No.130 2199-2208页 [查看摘要][在线阅读][下载 522K]
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  • 垃圾焚烧过程中硫及硫化物在含氯体系下对Pb迁移特性的影响

    吴亭亭;李彪;

    为考察垃圾焚烧过程中硫及硫化物(S、Na_2S和Na_2SO_4)在添加氯(NaCl、PVC)的条件下对Pb迁移特性的影响,采用管式焚烧炉模拟城市生活垃圾焚烧过程,在垃圾原料中分别添加质量分数1%的NaCl或PVC作为含氯体系,硫及硫化物的添加质量分数为0、1%、2%、3%。使用ICP-AES测量焚烧过后各组分中Pb的含量,并选用HSC Chemistry软件模拟反应进程以及SEM观察反应后微观形貌。结果表明:硫及硫化物的加入一方面可以与Pb反应生成不易挥发的Pb硫酸盐及提供钠与体系中的氯结合,减少易挥发性Pb氯化物的生成,从而抑制Pb的挥发,抑制效果由大到小为Na_2S、Na_2SO_4、S;另一方面钠硫酸盐具有助熔作用,能够降低灰渣的熔点,易于Pb的挥发,促挥发效果由大到小为Na_2SO_4、Na_2S、S,且体系中添加熔点更低的NaCl可以降低钠硫酸盐发生共晶熔化的温度,硫及硫化物会在更低的温度条件下表现出促挥发作用。受这两方面因素的综合影响,硫及硫化物在不同的焚烧温度下对Pb的挥发率表现出不同的影响特性,当温度从600℃升至900℃时,生成的Pb硫酸盐逐渐分解,逐渐释放出的氯离子与Pb结合,熔渣作用增强,硫及硫化物的加入对Pb由抑制挥发作用逐渐转变为促进作用。

    2022年04期 v.22;No.130 2209-2216页 [查看摘要][在线阅读][下载 472K]
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  • 喷施叶面阻隔剂对马铃薯Cd、Cu、Ni、Zn富集转运的影响

    付天岭;秦冉;龚思同;王虎;刘桂华;何守阳;秦松;何腾兵;

    为筛选适于调控马铃薯体内Cd、Cu、Ni、Zn的叶面阻隔剂,通过盆栽试验法对马铃薯叶面喷施富里酸(FLS)、腐殖酸(FZS)、天冬氨酸(TDAS)、硒肥(XF)、硅肥(GF)、Zn-赖氨酸(Zn-LAS)、Fe-赖氨酸(Fe-LAS),以对比研究叶面喷施对威芋5号(低累积品种)和青薯9号(高累积品种)根、茎、叶、块茎部位Cd、Cu、Ni、Zn富集和转运规律的影响。结果表明:喷施叶面阻隔剂前后,Cd、Cu、Ni、Zn在马铃薯体内富集规律一致,以Cd富集最明显,Zn、Cu次之、Ni富集能力最低,且叶面阻隔剂能有效抑制不同部位间Cd、Cu、Zn、Ni富集。与对照威芋5号相比,喷施叶面阻隔剂能降低马铃薯块茎部位Cd、Cu、Ni、Zn质量比,以XF、GF、FZS对块茎Cd降低幅度明显(37.6%、32.6%、14.6%),Zn-LAS、Fe-LAS对块茎Cu、Ni降低幅度明显(43.8%、44.7%;66.9%、95.2%),GF、Zn-LAS对块茎Zn降低幅度明显(52.7%、57.4%);较青薯9号的对照,喷施叶面阻隔剂能有效降低马铃薯块茎部位Cd、Cu、Ni、Zn富集,以FZS、Fe-LAS对块茎Cd降低幅度最大(34.6%、41.4%),Fe-LAS对块茎Cu降低幅度最高(51.8%),GF、Fe-LAS对块茎Zn降低幅度最高(30.1%、46.7%),FZS、Fe-LAS对块茎Ni降低幅度最高(79.9%、82.0%)。Cu、Zn、Ni在马铃薯体内转运能力由大到小为茎、叶、根、块茎,Cd转运呈现茎、根、叶、块茎的降低规律。研究表明,喷施叶面阻隔剂能有效阻隔马铃薯体内Cd、Cu、Zn、Ni富集转运。

    2022年04期 v.22;No.130 2217-2230页 [查看摘要][在线阅读][下载 480K]
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  • FeSO_4联合固化剂修复铬污染土壤的稳定化研究

    任学昌;张曦;时秋红;张玉杰;陈仁华;

    利用FeSO_4联合多种固化剂修复铬污染土壤,并对修复后土壤的稳定性进行研究。基于Cr(Ⅵ)浸出试验、Tessier重金属形态提取试验、XPS表征分析,探究FeSO_4与多种固化剂(过磷酸钙、磷酸二氢钠、钙镁磷肥、氢氧化铝)在不同用量与不同添加顺序条件下对铬污染土壤的还原固化效果,为实际铬污染土壤修复工程提供理论依据和数据支持。结果表明,3.5×FeSO_4+10%钙镁磷肥与3×FeSO_4+10%氢氧化铝两步法处理效果最佳,Cr(Ⅵ)浸出质量浓度低于1.5 mg/L,且有机态与残渣态占比最高,是同剂量FeSO_4单独处理占比的1.349与1.34倍。此外,FeSO_4联合固化剂两步处理法效果整体优于同步处理法。

    2022年04期 v.22;No.130 2231-2240页 [查看摘要][在线阅读][下载 669K]
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环境监测与评价

  • 基于主成分分析法的高速公路土壤重金属污染研究

    卜兴兵;俸强;廖翀;冯元超;刘家琴;王会镇;

    为了解重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb在高速公路旁土壤中污染状况,分析重金属可能来源,以成都绕城高速公路为例布设3个土壤采样断面,对其两侧土壤中7种重金属的质量比进行了测定,分析了其污染特征,并利用变异系数和地累积指数法对土壤重金属污染程度进行了评价。通过主成分分析法进一步研究了土壤样品中重金属可能来源。结果表明:土壤样品中重金属Cr、Ni、Cd受人为活动干扰的影响较大,重金属变异程度属于高变异;Cu、Zn、As和Pb受到人为活动干扰的影响较小,重金属变异程度属于低变异;7种重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb地累积指数分别为-0.88、2.48、-0.02、0.36、-1.83、3.87、0.49,土壤样品中重金属Cu、Cr、As处于无污染状态,Pb、Zn处于轻度污染状态,Ni处于中度污染状态,Cd处于偏重度污染状态;与四川省土壤背景值相比较,土壤样品中重金属Ni、Cu、Zn、Cd、Pb存在富集现象但质量比未超过道路与交通设施用地筛选值,未构成污染风险;主成分因子分析表明土壤样品中重金属Cu、Zn、As、Pb、Cd可能为汽车尾气排放及汽车轮胎磨损等交通运输影响所致,表层土中Cr主要来自基岩原始含量的转化和迁移,交通运输对此有部分影响。

    2022年04期 v.22;No.130 2241-2247页 [查看摘要][在线阅读][下载 298K]
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  • 基于聚类深度网络模型的莱州湾近岸平原表层土壤有机质含量遥感估算

    冯泉霖;李洪涛;徐夕博;翟晓燕;王泽强;

    准确掌握土壤有机质(SOM)含量特征及分布状态是土地肥力管理和陆地生态环境保护的关键。选取莱州湾近岸平原为研究区,采集348个土壤样点并获取同期Sentinel-2多光谱影像,利用变量重要度投影算法提取SOM的敏感光谱特征作为自变量,测定的SOM含量为因变量,进一步将空间聚类模块引入深度神经网络学习法构建聚类深度网络遥感估算模型,最终完成SOM的含量估算与区域尺度上的数字制图。结果表明:1)在土地盐碱化作用下,近红外范围内波段对SOM的光谱响应最强,波段8的重要度最高,采用波段差值运算能够综合两波段光谱信息突出SOM的吸收信号;2)聚类深度神经网络模型的反演精度R~2(决定系数)和R_(MSE)(均方根误差)分别达到0.82和2.25,相对比深度神经网络模型准确度分别提升36.67%和52.23%,在引入空间聚类函数后模型过拟合问题会得到缓解且计算效率提升;3)SOM含量的高值热点和低值冷点区域在空间上呈现带块状分布趋势,田块尺度上SOM分异规律明显,受海水倒灌和微地貌的共同影响。研究采用的聚类深度神经网络模型可为利用多光谱遥感数据反演SOM和进行区域尺度上的土壤质量精细监测及管理提供有效的技术支持。

    2022年04期 v.22;No.130 2248-2258页 [查看摘要][在线阅读][下载 415K]
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  • 基于多变量分数阶灰色模型的郑州市空气质量预测

    张爱琳;白丽娜;韩液;赵娜;

    中国生态环境部年度公报显示,近年来郑州市的空气质量一直较差。为改善该市的空气质量,综合考虑总人口、能源消耗量、汽车拥有量、第二产业比重和国民生产总值这5种影响因素对郑州市空气中的污染物质量浓度造成的影响,运用灰色关联分析法对各种污染物质量浓度的影响因素进行筛选,选取其中对空气污染影响最大的两个因素进行建模,并利用多变量分数阶灰色模型对郑州市的空气质量进行研究。结果表明,预计到2023年,郑州市PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2、O_3质量浓度都有下降的趋势,其中,NO_2与O_3质量浓度将达到标准值,PM_(2.5)和PM_(10)则未能满足标准。未来,郑州市治理空气的重心应放在控制PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度方面。预测结果可以给相关部门提供参考。

    2022年04期 v.22;No.130 2258-2269页 [查看摘要][在线阅读][下载 350K]
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  • 基于多源数据融合的区域VOCs浓度预测方法研究

    陆秋琴;白静飞;黄光球;

    为了提升区域内VOCs浓度预测的准确性,采用数据融合理论构建了VOCs浓度监测信息的三级数据融合模型。首先对目标区域进行网格划分,一级融合采用矩阵分析的方法对VOCs浓度已知的网格3 h内VOCs浓度监测信息进行融合并结合插值法估计待估网格的VOCs浓度;二级融合利用CNN模型模拟VOCs浓度与各种影响因子之间的关系,进而预测待估网格的VOCs浓度;三级融合利用SVM模型对一级融合结果和二级融合结果进行综合分析,进而预测VOCs浓度。结果表明,采用三级数据融合模型的待估网格VOCs浓度预测结果与真实值较吻合,其平均绝对百分比误差(MAPE)为8.56%,相对均方误差(RMSE)为4.57%,决定系数(R~2)达到0.95,均优于其他模型。

    2022年04期 v.22;No.130 2270-2279页 [查看摘要][在线阅读][下载 631K]
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  • 甘肃省内陆河流域环境风险评估方法探究

    薛丽洋;赵浦秋;乔飞杨;刘佳;王亚变;梁佳;魏斌;

    流域风险评估作为环境风险评估的重要组成部分,是水环境风险管理的基础。作为甘肃省境内3大流域之一的内陆河流域,临河企业环境风险防控措施不健全、部分城市管网建设不到位以及跨河桥梁和临河道路分布环境风险较为突出。以2018年为基准年,在调查并识别甘肃省内陆河流域环境风险源及风险受体等分布特征的基础上,综合考虑流域环境风险源(主要包括工业企业危险化学品及危险废物运输情况、主要运输道路与水系交叉点、历年突发水环境事件情况)、环境风险受体(主要包括重点水系、水库、饮用水水源地保护区和下游的居民点等)以及环境风险防控与应急能力(固定源的应急物资储备情况和应急人员数量,公共应急救援能力、闸坝、导流槽及应急池等防控措施,输油(气)管线穿越情况)等要素,构建了涵盖32个指标的流域突发环境事件风险评估指标体系,通过专家打分确定指标权重,并进行量化处理;以1 km×1 km的网格为基本单元对流域风险进行评估,评估结果与提取的子流域进行叠加,识别流域水污染高风险的热点段。同时,以石羊河流域为例进行评估应用,结果表明:1)石羊河流域整体处于低风险水平;2)准确定位了石羊河流域河道500 m缓冲区内的16个风险段和具体风险情景。研究结果可为政府相关部门制定流域环境风险评估方法及水污染环境风险管控提供重要的支撑。

    2022年04期 v.22;No.130 2280-2289页 [查看摘要][在线阅读][下载 1065K]
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数据统计与分析

  • 2022年5—6月国内生产安全事故统计分析

    李生才;笑蕾;

    统计了2022年5—6月国内发生的各种生产安全事故60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60起事故中,交通事故占36.67%,矿业事故占10%,化工事故占20%,建筑事故占5%,市政事故占21.67%,其他事故占6.67%。60起事故共死亡144人。死亡人数的百分比分别为交通事故46.53%,矿业事故占8.33%,化工事故占18.75%,建筑事故占41.67%,市政事故占15.97%,其他事故占6.25%。2022年5—6月生产安全事故发生较多的4个省和自治区分别为山西(8起)、浙江(6起)、山东(4起)和辽宁(4起);死亡人数较多的5个省分别为山西(14人)、山东(12人)、甘肃(11人)和广东(10人)。

    2022年04期 v.22;No.130 2289-2291页 [查看摘要][在线阅读][下载 127K]
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  • 2022年5—6月国内环境事件

    李生才;安莹;

    简要统计了2022年5—6月国内发生的各种环境事件100起,包括沙尘天气7起,污染事件14起,地震42起,山体滑坡和泥石流12起,旱灾2起以及其他自然灾害23起。

    2022年04期 v.22;No.130 2292-2296页 [查看摘要][在线阅读][下载 135K]
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  • 2011—2020年我国煤矿水害事故相关因素特征分析

    景国勋;秦瑞琪;

    为深入探究我国煤矿水害事故现状及特点,分析其相关因素特征,以2011—2020年我国煤矿水害事故为研究对象,采用数据统计法对突水水源、发生地域、发生时间及煤矿所有制4个相关因素与煤矿水害事故的关系进行了分析。结果表明:1)水害事故的突水水源主要为老空水,约占所有水害事故的80%;2)山西、贵州、黑龙江是煤矿透水事故高发区,也是事故死亡人数最多的地区;3)每年4月份是水害事故高发时期,6—9月份发生事故后死亡人数较多;4)乡镇煤矿年均事故起数及死亡人数较多,但总体呈下降趋势。同时对重大水害事故原因进行总结整理,并提出了具体的防治措施与建议。

    2022年04期 v.22;No.130 2297-2304页 [查看摘要][在线阅读][下载 343K]
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书评

  • 新时代大学生心理健康问题安全教育研究——评《大学生心理健康教育——积极心理学的运用》

    何红娟;

    <正>大学生心理健康问题已成为社会焦点问题,它关系着大学生身心健康成长,也影响着高校校园安全与社会治安管理。目前来看,大学生整体心理健康状况并不理想,部分大学生面对各种沉重的现实压力,精神状态不佳,心理压力重且难以自疏,个体身心处于亚健康状态。未来社会竞争日趋激烈,没有良好的心理素质,则很容易在职场和社会中遭遇挫败。

    2022年04期 v.22;No.130 2305-2306页 [查看摘要][在线阅读][下载 114K]
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  • 基于大数据技术的数据安全分析——评《大数据系统安全技术实践》

    龙飞;

    <正>数据安全是信息科技可持续发展的基石,尤其是随着移动互联网和智能手机的发明和普及,个体行为都会转化为各种结构性数据和非结构性数据。个体消费者的支付、消费、娱乐、交通、工作等行为数据都会被专业的大数据企业收集,然后进行大数据模型分析,为制定各种商业策略和社会政策提供支撑。信息时代的数据具有极高的经济价值与社会价值,且关联着个人隐私,如数据安全无法得到有效保障,则会给社会安全治理带来极大威胁。

    2022年04期 v.22;No.130 2307页 [查看摘要][在线阅读][下载 65K]
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  • 健康导向下的高校体育运动中安全防护对策——评《运动安全与健康》

    任楠;

    <正>开展体育运动的根本目的在于健康,包括身体健康与心理健康。强健的体魄和积极健康的心态对大学生的成长有不可替代的作用,并且对学生未来人生发展有深刻影响。高校重视体育运动教学是必然趋势,在体育运动中做好安全防护则是必要的。大学生在体育运动训练过程中需具有较强的安全意识,并懂得基础运动安全防范知识与自救技能,才能更好地保护自身健康与安全。

    2022年04期 v.22;No.130 2308页 [查看摘要][在线阅读][下载 60K]
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  • 安全校园建设中危机处理方法研究——评《校园安全与危机处理》

    张丽娟;

    <正>近些年来,各种类型的校园安全事件屡有发生,在给学校师生带来生命健康伤害的同时,引发了社会对校园安全问题的关注与担忧。我国当前校园安全管理问题面临着比以前更复杂的挑战,校园危机既有来自学校内部的风险因素,也有来自校园外部的风险因素。积极推进安全校园建设既是社会共识,也是学校发展的内在要求。校园危机事件是对安全校园建设的现实考验,及时有效地处理校园安全危机事件是现代学校日常教育安全管理工作的重要内容。

    2022年04期 v.22;No.130 2309-2310页 [查看摘要][在线阅读][下载 115K]
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  • 中小学教学实践中安全教育融入路径探索——评《中小学安全教育手册:学科教学融合框架、路径与示例》

    杨新瑞;

    <正>1996年,国家多部委联合发出通知,决定建立中小学生“安全教育日”制度,将每年3月最后一周的星期一定为“安全教育日”,要求各级中小学校根据本地区本校实际情况选择安全教育内容,在“安全教育日”对本校师生开展安全教育。当前,我国中小学安全教育工作开始朝着体系化和规范化方向发展。

    2022年04期 v.22;No.130 2311-2312页 [查看摘要][在线阅读][下载 110K]
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