安全评价

  • 基于QAR着陆数据的跑道状况等级评估方法

    谷润平;杨雪雅;庄南剑;魏志强;卢飞;

    跑道状况等级是飞机安全着陆的一个关键信息。为了进一步提高跑道状况评估的准确性和及时性,提出一种利用飞行快速存取记录器(Quick Access Recorder, QAR)数据快速评估跑道状况等级的方法。首先,根据飞行数据特征从繁多的数据中提取模型所需输入参数;其次,建立基于QAR数据建立飞机采用自动刹车着陆的动力学模型,并计算不同跑道状况等级对应的理论着陆距离;最后,将实际着陆距离与不同的跑道状况等级对应的理论着陆距离作对比,确定跑道状况等级。利用波音738和空客A320的QAR着陆数据分析某机场的跑道状况等级,并与该机场的雪情通告进行对比,验证了模型的准确性。研究成果可用于未来航班的着陆距离预测,为飞行员选择合适的刹车等级提供参考。

    2024年06期 v.24;No.150 2061-2067页 [查看摘要][在线阅读][下载 1758K]
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  • 系统故障演化过程中故障事件发生概率的修正方法研究

    李莎莎;崔铁军;

    为修正系统故障演化过程中故障事件发生概率,提出了一种故障事件发生概率修正方法。基于多专家经验融合,对专家给出的不同因素条件下故障事件发生概率的评估值进行修正。方法涉及DS证据论、皮尔逊相关性、信息熵等方法。讨论了系统故障演化过程与故障事件发生概率的关系;研究了故障事件发生概率不准确的原因;构建了故障事件发生概率修正方法的数学模型。通过实例演示了分析流程。研究表明:故障事件发生概率是实现系统故障演化过程定量描述的基础;概率不准确的原因在于方法论、系统及因素、技术限制三方面;修正过程中也可得到评估数据重要度、概率波动重要度、专家重要度和因素重要度等相关系数。研究可对故障事件发生概率进行修正。

    2024年06期 v.24;No.150 2068-2074页 [查看摘要][在线阅读][下载 1394K]
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  • 核主元分析与优化核极限学习机模型在电石炉爆炸风险评估中的应用

    毕颖;马世杰;

    为准确判断电热法电石生产工艺中电石炉的爆炸风险等级,提出了一种精准有效的风险评估模型。首先,基于危险与可操作性(Hazard and Operability, HAZOP)分析筛选出人、物料、设备、管理四方面的34项爆炸风险因素,考虑到因素间存在非线性关联,采用核主元分析(Kernel Principal Component Analysis, KPCA)进行属性约简,减少冗杂信息的干扰。其次,利用融合了Tent混沌序列、高斯变异与混沌扰动的麻雀搜索算法(Improved Sparrow Search Algorithm, ISSA)寻优核极限学习机(Kernel Extreme Learning Machine, KELM)的惩罚系数与核参数,建立KPCA-ISSA-KELM风险评估模型。最后,使用该模型分析83组实例数据,选取其中59组用于模型训练,其余24组用于测试。在测试结果中,该模型正确分类了22组数据的风险等级,判别准确率为91.67%,在各项性能指标上均优于对照模型,表明该模型对电热法工艺电石炉的爆炸风险等级具备高识别精度。

    2024年06期 v.24;No.150 2075-2084页 [查看摘要][在线阅读][下载 2568K]
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  • 页岩气开发风险变权模糊评价研究

    董利飞;张旗;钟品志;董文卓;王苗;韦海宇;余波;

    风险评价是页岩气开发过程中的一项前期重要工作。为明确页岩气开发风险因素,结合风险识别理论和层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)对页岩气开发风险进行分析,建立了一套页岩气开发风险指标评价体系;同时,引入变权理论对常权的权重进行动态调节,提高评价结果准确性;最后,通过构造隶属度矩阵,建立变权模糊评价模型,对页岩气开发风险进行评价。结果表明,页岩气开发风险总体属于较高风险。其中,钻井风险评分最高,社会风险评分最低,在实际开发过程中需要重点在钻井风险方面加以防护。基于变权理论的风险评价方法,可以为页岩气开发风险评价及安全防护提供参考。

    2024年06期 v.24;No.150 2085-2094页 [查看摘要][在线阅读][下载 1185K]
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  • 油氢合建站时序性动态风险评估研究

    康健;王之兴;王庆梓;王晗;孟祥烜;

    油氢合建站作为新型能源基础设施,在实现传统油品加注和氢燃料运营的过程中面临诸多安全新问题,细致全面的风险评估模型将为油氢合建站安全管理提供重要理论支撑。提出了基于复杂网络分析的油氢合建站时序性动态风险评估模型,并应用于油氢合建站火灾爆炸事故。首先,针对灾害链构建的油氢合建站复杂网络结构特征,绘制事故致因链,探究事故的发生路径和内在致因机制。其次,考虑到不同时段风险发展趋势规律的差异性,引入时序加权平均算子(Time-Ordered Weighted Averaging, TOWA)和时序加权几何平均算子(Time-Ordered Weighted Geometric Averaging, TOWGA),结合季节维度对油氢合建站进行动静态综合评估。该方法能够直观揭示时段差异下,各风险指标对系统整体风险的影响程度,从季节角度为高风险灾害事件的防控提供了一种有益探索。

    2024年06期 v.24;No.150 2094-2103页 [查看摘要][在线阅读][下载 2022K]
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  • 改进雷达图法在高校宿舍火灾风险评估中的应用

    许开立;陈西萌;李力;

    由于高校宿舍人员高度密集,一旦发生火灾其极易造成严重后果,因此高校宿舍火灾问题亟待重视。为合理评估该风险,首先,借助文献从人、物、环境、管理四方面建立评价指标体系及评价量表;其次,运用合作博弈法将主观赋权结果和客观赋权结果相结合以对评价指标进行组合赋权;随后,将指标权重集转换成各指标轴夹角并计算各指标取值;最后,将经火灾风险雷达图平均周长与同面积圆周长之比为短板系数进行修正的雷达图平均面积作为评价特征量建立高校宿舍火灾风险评价方法。该方法可避免人为赋权的主观性且能以图形形式直观显示出风险管控环节中的薄弱环节。最后以某一实例验证了该评价方法的有效可行性,可为高校宿舍火灾风险评价提供新的思路。

    2024年06期 v.24;No.150 2104-2115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1857K]
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  • 改扩建砖混隐患房屋机器视觉辨识模型

    段在鹏;黄豪琪;孙文磊;郑宏涛;

    改扩建砖混房屋存量巨大,且易发生坍塌事故。仅靠人工方式辨识隐患房屋较为低效,尝试引入机器视觉模型更智能地辨识隐患房屋。首先,收集已标注安全现状的相关房屋图像7 114幅,经一定处理后按6∶2∶2的比例划分训练集、验证集与测试集;之后,选用ConvNeXt、Swin Transformer、ResNeXt、DenseNet和MobileNet五种视觉模型,以迁移学习的方法,进行适应本识别任务的微调训练,并与引入“随机裁剪拼接(Random Image Cropping and Patching, RICAP)”图像数据增强方法的训练结果对比;最后,综合运用多种指标评价各个模型表现。结果表明:引入RICAP方法训练的ConvNeXt模型,在测试集上取得0.945 9的准确率、0.974 2的召回率,比未使用该方法训练的表现最优的模型分别提升0.014 8、0.044 4,可更准确地辨识隐患房屋。

    2024年06期 v.24;No.150 2116-2126页 [查看摘要][在线阅读][下载 2835K]
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  • 钢筋混凝土排架结构厂房再生利用施工安全风险预警

    裴兴旺;李文龙;刘怡君;

    为确保钢筋混凝土排架结构厂房再生利用施工过程中的结构安全,在系统梳理钢筋混凝土排架结构厂房再生利用施工安全风险主要影响因素和控制要点的基础上,通过对再生利用施工安全模拟与监测内容的分析,构建了包括5个一级指标、16个二级指标、45个量化指标的再生利用施工安全风险预警指标体系;在预警方法对比分析的基础上,基于改进的广义回归神经网络(General Regression Neural Network, GRNN)算法构建了钢筋混凝土排架结构厂房再生利用施工安全风险预警模型,并以多个工程项目为实例,实现了数据降维(特征主元提取)后的单因素风险与多因素风险预警,最后与现场实际情况进行对比分析,验证了模型的可靠性。研究表明,该模型是核主成分分析(Kernel Principal Component Analysis, KPCA)-量子粒子群算法(Quantum Particle Swarm Optimization, QPSO)-GRNN方法的有机结合,为定量研究钢筋混凝土排架结构厂房再生利用施工安全风险预警提供了新的思路。

    2024年06期 v.24;No.150 2127-2137页 [查看摘要][在线阅读][下载 2152K]
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  • 基于知识图谱的建筑施工安全风险量化与分析

    王茹;赵俊浩;黄炜;刘奚卓;

    为了提高建筑施工安全风险管理的信息化水平,以建筑施工活动及事故风险类型为研究对象,建立施工安全知识图谱。通过知识图谱改进作业条件危险性评价法(LEC)实现安全风险的定量计算,并基于知识图谱进行风险位置识别和不安全因素分析。研究提出安全风险虚体实化理念,实现了安全风险信息在数字空间实体化表达;基于建筑信息模型(Building Information Modeling, BIM)和知识图谱技术,建立了建筑施工安全风险信息模型(Building Construction Safety Risk Information Model, BCSRIM)。该模型有效避免了传统LEC法中主观因素产生的影响,实现了建筑施工安全风险定量计算、风险位置识别、风险分析及可视化管理。利用Revit二次开发技术,在Microsoft Visual Studio中使用C#语言连接Neo4j图数据库,完成了基于知识图谱的BCSRIM的开发。试验显示,研究提出的BCSRIM对提高施工现场的管理水平具有较高的实用价值。

    2024年06期 v.24;No.150 2138-2147页 [查看摘要][在线阅读][下载 2810K]
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安全工程

  • 冻土地区矿井水来源的水化学及环境同位素分析

    霍丙杰;李涛;陈建平;张勇;靳京爵;张松涛;

    冻土层季节性冻融过程会对地下水的渗流量、渗流方向和速度产生重要影响,进而导致冻土地区具有独特的地下水运移理论和机制。为了研究五九煤田胜利煤矿冻土地区矿井涌水来源及补给特征,采用水化学分析及~(13)C、~(14)C、~(18)O、D 4种环境同位素相结合的方法,分析矿井水的水化学特征及同位素分布特征,明确矿井涌水来源。通过对7组水样的试验研究发现:第四系水、第四系永冻层消融水、矿井水、基岩水均起源于大气降水,地表水、第四系水接受大气降水补给较快,基岩裂隙水、第四系永冻层消融水接受浅层第四系水的微量补给;采空区内黄铁矿氧化量较大,存在溶解少量瓦斯中CO_2的可能性,导致采空区积水中~(13)C富集;矿井水中地表水和第四系水入渗量较小,表明第四系永冻层隔水性能良好。研究结果与实际情况相符,不仅为胜利矿水害防治提供依据,还为冻土地区类似矿井水源判别提供借鉴。

    2024年06期 v.24;No.150 2147-2156页 [查看摘要][在线阅读][下载 2528K]
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  • 边帮煤井工开采边坡变形失稳规律及控制技术研究

    李俊鹏;王文才;王创业;陈世江;

    从边帮煤井工开采覆岩运移、边坡变形破坏、失稳滑移及控制角度出发,综合运用力学分析、物理模拟、数值模拟及现场工业性实测和应用等手段,对采动边坡变形破坏特征和失稳滑移规律等内容开展了系统研究,提出了针对关键岩块B回转的边坡失稳滑移控制技术。结果表明:采动边坡变形破坏经历了表生改造、结构改造和时效变形3个阶段,呈“横三区”和“竖二带”分布,1 360和1 400平盘移动趋势指向露天矿坑,且存在剪切滑移带生成,在关键岩块B回转形成水平推力作用下采动边坡1 360平盘局部发生失稳滑移;基于此,提出了控制关键岩块B回转的逆坡开采局部充填和回填压脚两种边帮煤安全、高效回收技术,并对其进行了对比分析,得出两种控制技术均能有效降低边坡内部覆岩的变形破坏程度、改变1 360平盘的移动方向及抑制剪切滑移带的生成,但回填压脚的控制效果要优于逆坡开采局部充填,基于此进行了工程应用和验证。

    2024年06期 v.24;No.150 2157-2172页 [查看摘要][在线阅读][下载 7125K]
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  • 基于OLGA的二氧化碳管道意外泄漏减压特性模拟可靠性

    裴娜;孟凡鹏;王靖怡;于帅;喻健良;闫兴清;

    为探究OLGA软件能否用于模拟超临界二氧化碳管道意外泄漏减压特性这一问题,基于DN 250、长258 m的工业规模超临界二氧化碳管道意外泄漏试验,采用OLGA软件建立了与试验工况一致的模拟模型,得到50 mm、100 mm、233 mm(全口径)泄漏口径时,管线内不同位置二氧化碳压力、温度随时间的变化,探讨OLGA软件模拟二氧化碳管道意外泄漏减压的可靠性。结果表明:OLGA模拟模型用于预估泄漏减压持续时间具有较好可靠性;OLGA模拟模型无法预测意外泄漏瞬间的减压波传播行为;OLGA模拟模型预测得到的泄漏口径233 mm的超临界二氧化碳泄漏压降及温降与试验结果有显著偏差;OLGA模拟模型在一定程度上能够再现泄漏口径为50 mm、100 mm时超临界二氧化碳泄漏压降及温降行为,可应用于精度要求不太高的工程预测场合。

    2024年06期 v.24;No.150 2173-2178页 [查看摘要][在线阅读][下载 1734K]
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  • 前馈神经网络在预测连续泄漏系数中的应用

    何娟霞;黄丽文;蒋文豪;段青山;

    受泄漏孔几何参数、液位、液体物理特性及流动状态等因素影响,储罐连续泄漏系数难以直接采用流体力学建模求解。通过常压立式储罐连续泄漏试验获取数据样本,利用前馈神经网络(Feedforward Neural Network, FNN)算法构建连续泄漏系数(C_s)与输入变量间的非线性关系,建立基于前馈神经网络算法的C_s预测模型。模型性能评估结果表明,模型的平均绝对误差(E_(MA))、解释方差分(S_(EV))及决定系数(R~2)分别为0.015 4、0.949 2及0.948 2,表明模型预测性能良好。与相应连续泄漏试验值比较,预测C_s的总平均绝对偏差范围为5.28%~7.34%,质量流率平均偏差为4.60%~6.51%,连续泄漏量的平均偏差为0.84%~2.03%,模型预测结果优于采用泄漏经验常数的计算结果,证明该模型可有效预测连续泄漏期间C_s值及变化趋势。

    2024年06期 v.24;No.150 2179-2189页 [查看摘要][在线阅读][下载 2606K]
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  • 生物质热解气/空气预混爆炸动态传播特性试验研究

    温小萍;卢灿;沈仿;张智峰;郭志东;

    利用自行搭建的垂直透明圆管气体爆炸试验平台,通过改变化学当量比、CH_4体积分数开展生物质热解气在透明圆管内爆炸动态传播特性研究。结果表明,随着工况条件变化,火焰逐渐呈球状、胞状、湍流等不同火焰结构,并演变为3种火焰传播状态,分别为仅含有初级不稳定现象、次级不稳定现象以及同时出现初级和次级不稳定现象的火焰传播状态,且3种火焰传播状态的火焰锋面及超压曲线出现显著振荡特性。随着化学当量比增大,火焰锋面和超压曲线的振荡幅度更剧烈。当量比在0.9~1.1范围时,火焰锋面速度峰值和超压峰值变化相对较小,但火焰锋面速度峰值临界时间和超压峰值临界时间变化较大。随着CH_4体积分数增大,火焰锋面位置振荡强度减弱,但超压曲线振荡却表现出增大趋势。

    2024年06期 v.24;No.150 2190-2196页 [查看摘要][在线阅读][下载 2399K]
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  • 不同坡度条件存在隔离带燃料床地表火蔓延试验模拟研究

    郭瀚文;高云骥;陶浩文;张玉春;张颖;徐永波;

    为了更好地了解斜坡条件下地表火势蔓延的特点和隔离带后的燃料引燃机制,开展了6种不同地形坡度(0°、10°、15°、20°、25°、30°)和5种不同隔离带宽度(5 cm、10 cm、20 cm、30 cm、40 cm)的地表火蔓延穿过隔离带的火行为试验研究。结果表明,在隔离带前地表火蔓延过程中,随着坡度增大,火焰由平坡时向已燃区偏倒逐渐过渡为向未燃燃料贴附,火蔓延速率、火焰长度和热流特征值均增大,火焰倾角减小。同时,在隔离带有效时,带后燃料表面温度和热流明显降低;而在隔离带失效时,带后燃料表面温度和热流与带前相比差异不大,且带后燃料温度按测点顺序依次升高。在坡度一定时,带后燃料表面温度和热流随隔离带宽度增大而减小;在隔离带宽度一定时,带后燃料表面温度和热流随坡度增大而增大。

    2024年06期 v.24;No.150 2197-2205页 [查看摘要][在线阅读][下载 2944K]
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  • 水幕对凹型建筑外立面火蔓延抑制模拟研究

    李晔;李献晶;赵恒泽;汤雪;赵艺;

    为探究水幕对凹型建筑外立面火蔓延的抑制作用,以外立面保温材料挤塑聚苯乙烯(Extruded Polystyrene, XPS)为研究对象,采用FDS模拟软件建立抑制凹型建筑外立面火蔓延模型,研究不同喷水强度、外加辐射热强度和结构因子下,XPS火蔓延至顶部所需时间、XPS表面温度和厚度等参数变化情况。结果表明:结构因子和外加辐射热强度与XPS表面温度呈正相关,与火蔓延至顶部所需时间呈负相关;当结构因子大于1.0时,烟囱效应对外立面火蔓延的影响存在极限;改变喷水强度可有效抑制凹型建筑外立面火蔓延;结构因子为0.4、0.8和1.2时,临界喷水强度分别为106 L/(min·m)、735 L/(min·m)和912 L/(min·m)。

    2024年06期 v.24;No.150 2206-2212页 [查看摘要][在线阅读][下载 2041K]
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  • 基于箱线图与全卷积网络的动态场景烟雾检测

    王文标;郝友维;时启衡;

    烟雾具有透光性强、纹理模糊等特征,且易与云、雾等目标混淆,导致基于视频的单阶段烟雾检测网络识别准确率低且受环境干扰明显,难以满足实际现场的使用需求。针对上述问题,提出一种基于箱线图背景建模(Box Plot Background, BPB)与全卷积分类网络(Full Convulsion DNCNN,FCDN)的二阶段烟雾检测算法:一阶段使用箱线图统计方法剔除背景队列中的移动干扰目标,利用背景队列中的最大值与最小值建立能适应动态场景的背景模型,以减少一阶段动态背景误报和背景模型被污染带来的烟雾区域遗漏;二阶段使用卷积层替换全连接层,解决输入图像尺寸和形状的限制问题,提升火灾初期细长形烟雾的检出效率。试验显示,该算法在动态场景下的漏检率与误检率均明显降低,并显著提升了烟雾检测速度。

    2024年06期 v.24;No.150 2213-2219页 [查看摘要][在线阅读][下载 1430K]
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  • 隧道单向大间距点式排烟设计方法研究

    姜学鹏;张子迪;陈玉远;

    排烟口间距≤60 m、开启数量不少于3处的重点排烟模式已在隧道中广泛应用。针对其存在因间距小而排烟口数量多、漏风量大问题,提出了火源上游侧纵向通风+下游侧精准开启1处排烟口(含多个排烟阀)的新型单向大间距点式排烟模式。考虑参数间相互关联性,基于特殊消防设计思路,构建了单向大间距点式排烟模式有效性评估模型,并提出了优化设计方法。依托实际隧道工程,通过数值模拟对新型点式排烟模式进行了研究,探讨了不同排烟阀个数、纵向风速、排烟口间距及坡度对烟控效果的影响,结果表明:考虑隧道火灾最不利情况火源功率50 MW下,推荐纵向风速3.67 m/s、1处排烟口(含12个排烟阀)、排烟口间距300 m的通风排烟方案。并采用缩尺寸模型试验,验证了新型点式排烟设计的合理性。

    2024年06期 v.24;No.150 2220-2229页 [查看摘要][在线阅读][下载 2462K]
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  • 基于二元相关退化的动车组车载变压器油纸绝缘剩余寿命预测

    齐金平;李鸿伟;张慧娟;刘晓宇;燕大强;

    针对动车组车载变压器油纸绝缘剩余寿命预测中单性能退化指标难以全面反映油纸绝缘退化过程的问题,考虑车载变压器油纸绝缘退化的个体差异性及两性能指标间的相关关系,提出了基于Copula函数的两性能指标相关退化的油纸绝缘剩余寿命预测方法:采用具有随机效应的维纳过程建立油纸绝缘的两性能指标相关退化模型,基于赤池信息准则(Akaike Information Criterion, AIC)选择拟合效果更优的Copula函数来描述两性能指标间的相关关系,采用最大似然估计法估计初始时刻的模型参数,基于序列贝叶斯更新方法在线更新退化模型中的漂移系数,以实现油纸绝缘剩余寿命的在线预测。最后以加速热老化试验下油纸绝缘的聚合度和抗拉强度的退化数据进行实例验证。结果表明,两性能指标相关退化模型比单性能指标退化模型的剩余寿命预测值与实际值之间的平均绝对误差更小,预测的准确性更高,且随着模型参数不断更新,剩余寿命的预测值与实际值间的绝对误差在不断减小,预测结果的准确性在不断提升。

    2024年06期 v.24;No.150 2229-2237页 [查看摘要][在线阅读][下载 1881K]
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  • 基于改进区间法的含多裂纹铝合金蒙皮扩展寿命区间研究

    李耀华;王若丁;耿亚南;

    飞机机身蒙皮的多部位损伤(Multiple-Site Damage, MSD)一直以来都是飞机损伤容限设计与后期维修分析重点考虑的问题之一。为了研究MSD的寿命区间,结合区间理论和区间运算公式、泛灰数理论和泛灰数运算公式及两个运算公式之间的关系,得到可以消除区间运算扩张问题和泛灰数运算失误问题的区间数-泛灰数之间新的转换模型。综合考虑新的转换模型、Paris公式、材料属性、材料尺寸和载荷性质等影响因素,最终得到了2024-T3铝合金板材的MSD裂纹扩展寿命区间:厚度为1.6 mm、不限制长宽时的寿命区间为[90 531, 143 689],厚度1.6 mm、长度240 mm、宽度60 mm时的寿命区间为[11 427, 114 071]。通过验算经典数学算例证明了所研究模型可以消除运算扩张问题和运算失误问题,使运算结果更精确;并进行了三种不同裂纹角度下的MSD裂纹扩展寿命试验,试验结果与理论预测的MSD裂纹扩展寿命区间值相吻合,证明了所研究模型的正确性和有效性。所研究模型可以为MSD裂纹扩展寿命预测和分析提供指导。

    2024年06期 v.24;No.150 2238-2246页 [查看摘要][在线阅读][下载 1472K]
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安全卫生工程

  • 平均辐射温度对工业厂房热环境评价指标的影响

    孟晓静;刘启薇;贾开发;薛鑫鑫;

    为探讨辐射作用对室内高温环境评价的影响,研究平均辐射温度对室内高温环境评价指标湿球黑球温度(T_(WBG))的影响规律。通过现场测试某铸造厂房的空气温度、相对湿度、空气速度及湿球黑球温度,揭示了平均辐射温度与空气温度的差异对室内T_(WBG)的影响,研究了热环境参数空气温度、平均辐射温度及相对湿度随室内T_(WBG)的变化规律,阐明了环境参数对平均辐射温度的补偿关系。结果表明:平均辐射温度与空气温度的差异会对室内T_(WBG)造成显著影响;随着室内T_(WBG)增大,平均辐射温度与空气温度升高、湿度降低;为保持相同的T_(WBG),平均辐射温度每升高1℃,可降低空气温度0.2~0.4℃或升高相对湿度1~2百分点进行补偿。研究结果为工业厂房室内环境参数设计及高温环境评价提供一定指导。

    2024年06期 v.24;No.150 2247-2251页 [查看摘要][在线阅读][下载 1598K]
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  • 附壁旋流风幕集尘系统数值模拟与试验研究

    贾宝山;吴钧;陈鑫;刘雅俊;王震;

    大型设备工作时产生的粉尘浓度过高、粉尘扩散等问题,会影响工作人员的身体健康,甚至可能造成“粉尘爆炸”等安全问题。基于此现状提出了一种新型风幕集尘系统并介绍了其构造及应用。为了使系统的集尘效果更好,采用计算流体力学FLUENT软件进行数值模拟分析并对风幕集尘系统的工作参数进行了试验研究,得到最佳的设备工作参数及风幕的集尘效率。结果表明:(1)附壁旋流集尘风幕系统可形成稳定的螺旋风流场,大部分粉尘可以控制在风幕内侧,达到良好的集尘效果;(2)附壁旋流风幕集尘系统的射流腔条缝口的喷射角度对风幕形成效果影响最明显,风幕闭合性会随着射流腔工作角度变化而变化;(3)当射流腔条缝口角度为45°、风幕入口速度为15~25 m/s时,风幕的闭合性最好;(4)风幕的入口速度过大或过小都会使风幕的集尘效果下降;(5)吸尘盘的负压区域与风幕交界处会产生微弱湍流,但对风幕整体闭合性影响较小;(6)模拟与试验结果吻合,验证了新型附壁旋流集尘风幕技术的有效性。

    2024年06期 v.24;No.150 2252-2260页 [查看摘要][在线阅读][下载 2796K]
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  • 阴离子表面活性剂SDBS强化喷雾降尘试验研究

    邬高高;王鹏飞;蒋逸丹;刘岩;

    为有效治理煤尘对生产环境的污染,以润湿性差的焦煤为试验材料,研究阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate, SDBS)对粉尘润湿性及喷雾降尘的影响。通过研究不同质量分数的SDBS溶液表面张力、接触角、反渗透、喷嘴雾滴粒径及降尘效率,展开SDBS强化喷雾降尘试验研究。基于自行设计的喷雾降尘试验平台,采用常用的X形旋流压力喷嘴展开喷雾降尘试验研究。研究结果显示:溶液SDBS质量分数由0逐渐增加至0.005 00%时,溶液表面张力逐渐减小至28.8 mN/m,此后继续增大SDBS质量分数,表面张力减小幅度小于1 mN/m;溶液SDBS质量分数由0逐渐增加至0.500 00%,接触角由75.44°下降至16.71°且呈不断减小的变化规律;煤尘反渗透吸湿量随SDBS质量分数增加呈不断增大的趋势,质量分数为0.500 00%时煤尘吸湿量的增幅最大;随着SDBS质量分数逐渐增加,喷嘴雾滴粒径先减小后增大,降尘效率先增加后降低,且极值点质量分数均为0.005 00%。SDBS最佳喷雾降尘质量分数为0.005 00%。研究结果可为喷雾降尘现场配制SDBS溶液提供理论依据。

    2024年06期 v.24;No.150 2261-2268页 [查看摘要][在线阅读][下载 2713K]
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  • 高海拔隧道施工粉尘运移特性及通风系统布置研究

    聂兴信;李凯鹏;洪勇;张鑫;马菁遥;王哲;王佳慧;

    为了降低高海拔隧道掘进机(Tunnel Boring Machine, TBM)在施工过程中产生的粉尘污染并进一步提高通风除尘效果,进而改善作业人员工作环境,研究以某高原TBM施工隧道为研究对象,利用流体仿真模拟软件Fluent对长压短抽方式下不同送风风管、除尘风管位置和抽压比参数进行计算,并将模拟结果与经验公式进行比较,分析粉尘在隧道内的运移特性。研究结果显示:长压短抽通风系统下的粉尘会在风流作用下向除尘风筒一侧运动,其中大部分粉尘会经过除尘风筒排出隧道外,小部分粉尘会在除尘风筒与隧道壁处形成聚集,且隧道内的机械设备对粉尘扩散有阻碍作用;当送风管口在距离掘进面约17 m时,隧道后程粉尘质量浓度较大,在距掘进面20 m处,隧道内的沿程粉尘质量浓度较小;当除尘风管在距掘进面12 m时,隧道内沿程粉尘质量浓度相对较大,作业环境恶劣。其中,作业人员集中区域的粉尘质量浓度最高,可达65.44 mg/m~3,在距掘进面6 m位置处时,隧道环境较好。与抽压比为0.5相比,抽压比为0.8时隧道沿程粉尘质量浓度降低50%,除尘效果达到最佳。研究结论可为类似高原地区大断面TBM施工通风方案设计提供科学参考。

    2024年06期 v.24;No.150 2269-2276页 [查看摘要][在线阅读][下载 2611K]
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  • 复杂地下工程施工风仓风量分配情况和局部阻力系数研究

    郭春;王义翔;

    为解决多掌子面且掌子面需风量间存在较大差异的地下工程施工通风节能问题,以多进出口隔板式风仓为对象,通过数值模拟方法,将进风量和隔板覆盖率作为自变量,研究风仓出风量分配情况和局部阻力系数。结果表明:(1)风仓出风量分配情况和局部阻力系数仅与风仓自身的结构形式有关,与进风量无关;(2)隔板式风仓出风管转角处会形成“三角状”高速区,隔板覆盖率越大,高速区内风流速度越快,高速区越短;(3)可通过改变隔板覆盖率,实现对风仓出风量的调节,并给出了风仓无隔板出风口出风量占比与隔板覆盖率之间的函数关系式;(4)风仓隔板覆盖率超过40%时,局部阻力系数会显著增加,并给出了隔板覆盖率与风仓各个出风口局部阻力系数的函数关系式,供后续研究和相关单位进行参考。

    2024年06期 v.24;No.150 2277-2286页 [查看摘要][在线阅读][下载 2816K]
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安全管理

  • 面向铁路行车调度员疲劳识别的动作检测

    陈亮;郑伟;

    行车指挥调度是铁路运输的核心监控岗位,检测调度员的疲劳动作对保障铁路运营安全具有重要意义。为了能识别铁路行车调度员疲劳动作,降低安全生产风险,提出一种基于双向长短时记忆神经网络和支持向量机的自适应增强算法对调度员疲劳状态下的动作进行识别。首先,通过高分辨率网络(High-Resolution Net, HRNet)人体关键点检测模型,提取多个人体关键点及人体动作行为角度特征与长度比例特征。其次,搭建基于双向长短时记忆神经网络和支持向量机(Bi-directional Long Short-Term Memory-Support Vector Machine, BiLSTM-SVM)的动作识别模型,使用正交试验法对模型参数进行优化,并采用自适应增强算法(Adaboost, Adaptive Boosting)进一步提升疲劳动作识别。最后,基于调度仿真疲劳动作数据,对该模型的有效性进行验证。结果显示,该模型的精确率为0.97、准确率为0.96、召回率为0.96、F_1分数为0.96。该模型提高了人体疲劳动作分类的准确率,为调度员疲劳检测提供了判断依据。

    2024年06期 v.24;No.150 2286-2294页 [查看摘要][在线阅读][下载 1779K]
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  • 山区公路交叉口驾驶避险决策行为特性分析

    秦雅琴;包丽馨;陈亮;勾钰;王锦锐;

    为研究驾驶特征指标与驾驶避险行为决策的关联规则以提升驾驶安全,将驾驶避险决策行为划分为纵向“停车避险”和横向“转向避险”,并运用驾驶模拟系统构建12种山区公路交叉口交通冲突虚拟场景,招募38名驾驶人进行试验,采集车辆特征和驾驶人扫视、眨眼、注视等眼动特征数据。基于随机森林构建驾驶避险决策行为模型,然后引入沙普利加和解释(SHapley Additive exPlanation, SHAP)框架进一步分析车辆、眼动特征与驾驶避险行为之间的非线性关系。结果表明:模型对纵、横向避险行为预测的准确率分别为84.77%、94.70%;纵向速度标准差、扫视持续时间标准差、轨迹偏差标准差、侧向速度标准差与驾驶避险决策行为存在明显关联,如纵向速度标准差过大(约大于10 km/h),纵向“停车避险”可能性明显增加。

    2024年06期 v.24;No.150 2295-2304页 [查看摘要][在线阅读][下载 2569K]
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  • 电力人身伤亡事故致因网络的构建与分析

    张苏;刘晓露;聂晓琴;高梦瑶;

    为明确电力人身伤亡事故致因及其关系,提出将事故致因24Model与社会网络分析软件(University of California at Irvine NETwork, UCINET)相结合的方法。首先,基于事故致因24Model对2014—2022年发生的109起电力人身伤亡事故展开系统性研究,得到71项事故致因;其次,将分析出的事故致因用来构建电力人身伤亡事故致因网络;最后,运用UCINET确定电力人身伤亡事故的关键致因及路径。研究结果显示:电力安全知识不足、安全意识淡薄、一切事故均可预防理念理解欠缺等位于电力事故致因网络核心区域,是导致事故的关键因素;通过关键影响路径分析得到电力安全监管部门边界不清、职责不明会影响企业的安全生产,应予以重视;各凝聚子群间关联性较强,易诱发其他事故致因,致使事故发生。

    2024年06期 v.24;No.150 2305-2312页 [查看摘要][在线阅读][下载 1414K]
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  • 基于Apriori算法的煤矿安全事故分析

    景国勋;秦洪利;蒋方;

    为分析煤矿事故报告中的危险致因因素,统计分析了2018—2022年全国煤矿事故报告数据,采用Apriori关联规则算法,并利用Gephi进行关联规则可视化,探究各个致因之间的复杂关系。首先对数据进行预处理,计算词频-逆向文件频率(Term Frequency-Inverse Document Frequency, TF-IDF),提取了78个煤矿事故致因因素,其中人因层包括31个因素,设备层包括9个因素,管理层包括31个因素,环境层包括7个因素;然后,经过关联规则挖掘算法,得到了585条关联规则,绘制了其支持度、置信度和提升度的散点图;最后,根据Gephi生成的事故致因复杂网络图,分别分析了高支持度、高置信度和高提升度关联规则致因因素。结果表明:基于Apriori算法的煤矿事故致因分析,得到了人因层、管理层、设备层和环境层4个方面的关键致因因素;对煤矿关键致因因素进行直观、多视图的展现,有助于提高煤矿安全管理水平。

    2024年06期 v.24;No.150 2313-2320页 [查看摘要][在线阅读][下载 2987K]
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  • 矿工安全态度与煤矿险兆事件影响关系研究

    田水承;王清焱;林维;毛俊睿;

    为进一步提升煤矿事故防控水平,探明矿工安全态度和人口学变量对煤矿险兆事件的影响关系。在文献调研安全态度、人口学变量和险兆事件各子维度的基础上,以矿工安全态度量表(Safety Attitudes Questionnaire, SAQ)、煤矿险兆事件量表(Near-Miss Questionnaire, NMQ)作为研究工具,综合运用单因素方差分析、皮尔逊相关性分析及分层回归的方法,开展矿工安全态度和人口学变量对煤矿险兆事件的影响关系研究。结果表明:年龄对险兆事件认知、识别的影响较弱,矿工经历险兆事件数量对险兆事件认知有弱影响关系;安全态度对险兆事件及险兆事件认知、识别存在显著正向影响,管理层安全承诺、班组安全氛围和工作压力正向影响险兆事件的部分子维度。

    2024年06期 v.24;No.150 2321-2328页 [查看摘要][在线阅读][下载 1823K]
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  • 非正式互动对新生代矿工不安全行为的影响

    李乃文;武兴波;牛莉霞;

    为了明晰非正式互动对新生代矿工不安全行为的影响机理,引入知识共享和安全胜任力这两个中介变量,在文献研究的基础上,建立非正式互动、知识共享、安全胜任力、不安全行为四者关系的假设模型。采用非正式互动量表、知识共享量表、安全胜任力量表和不安全行为量表,使用问卷调查法收集数据,通过各变量的相关分析和中介效应检验验证假设模型;同时,通过人员访谈,深入了解矿工们对于非正式互动、知识共享和安全胜任力的看法。研究显示:非正式互动会对新生代矿工的不安全行为产生直接影响,并且可以通过知识共享的中介作用、安全胜任力的中介作用以及二者的链式中介作用3条路径间接影响矿工的不安全行为。人员访谈结果显示,与领导和同事的互动可激发安全责任感,知识共享能增强危险源识别能力,安全胜任力可以在非正式互动中培养。企业应重视新生代矿工与他人之间的非正式互动,提升知识共享水平和安全胜任力,减少不安全行为。

    2024年06期 v.24;No.150 2329-2335页 [查看摘要][在线阅读][下载 1377K]
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公共安全

  • 社会网络环境下双驱动DEMATEL的群智知识融合应急决策方法

    陈兆芳;黄鹏城;黄文翰;

    针对多属性应急群决策中决策属性缺少数据支持和公众难以参与决策过程的问题,提出了一种使用信任网络计算专家权重和融合公众知识与专家知识的双驱动模型的应急决策方法。首先,考虑传统模型只能依赖主观经验的不足,通过分析社交媒体中的文本数据来获得公众意见,并使用词频-逆文档频率算法(Term Frequency-Inverse Document Frequency, TF-IDF)提取意见中的关键信息,以公众大数据来获得数据驱动因素,同时,通过决策专家提供的专家知识,为决策过程提供知识驱动因素,构成双驱动的决策实验室分析法(Decision Making Trial and Evaluation Laboratory, DEMATEL)模型来建立评价属性体系,模型中影响因素的相互作用程度由公众大数据与专家评价共同决定,以得到公众知识数据与专家知识评价融合的结果;其次,使用社会网络表示专家之间的信任关系与信任强度,并通过Louvain算法对专家进行聚类,通过社会网络中节点的度中心性与接近中心性,得到个体的权重进而计算出各聚类权重,使用直觉模糊加权平均算子(Iterative Fuzzy Weighted Averaging, IFWA)结合决策偏好与属性权重,通过得分函数计算备选方案的得分,并依据得分结果对方案排序以得到最优的解决方案;最后,结合“7·20”郑州市突发暴雨案例证明了本方法的可行性和有效性。

    2024年06期 v.24;No.150 2336-2347页 [查看摘要][在线阅读][下载 1717K]
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  • 不同复杂度干扰影响下疏散标志搜索行为研究

    李华;刘航;益朋;洪亚萍;王莉;

    为分析不同复杂度干扰因素对疏散标志搜索的影响,招募33名志愿者进行疏散标志搜索眼动试验。组织被试者完成了3×3因素设计的疏散标志视觉搜索试验,并对眼动数据进行了非参数检验。结果显示:不同复杂度各类型干扰物对疏散标志搜索任务均具有显著影响。在低复杂度水平中,物品类材料标志搜索用时最长;当复杂度增加至中等水平时,文字类、物品类材料标志搜索用时更长;至高复杂度时,图像类材料标志搜索用时更长。眼动数据分析显示,不同复杂度水平下,各类型材料眼动数据表现出显著差异。在低复杂度水平下,物品类材料注视点数量、扫视长度数据水平更高;在中复杂度水平下,文字类材料注视点数量、扫视长度明显增加;在高复杂度水平下,图像类材料注视点数量、扫视长度大幅增加,各注视点注视时长显著低于文字类、物品类材料。研究分析了不同复杂度水平各类型干扰因素对疏散标志搜索效率影响,分解了疏散人员视觉搜索眼动行为,可为提高疏散引导系统效能提供实证依据。

    2024年06期 v.24;No.150 2348-2356页 [查看摘要][在线阅读][下载 1872K]
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水污染与控制

  • 纳米MnO2炭基复合材料的制备及吸附去除水中La(Ⅲ)离子性能研究

    邹成龙;吴群;徐志威;聂发辉;

    稀土是一种珍贵的战略资源,但其开发冶炼过程会产生大量废水并造成严重的环境污染,因此如何高效吸附去除废水中稀土离子被大量研究。通过共沉淀法将纳米MnO_2负载至生物炭(Biochar, BC)表面,得到纳米MnO_2炭基复合材料(Nano-MnO_2 Carbon Matrix Composites, MBC),并用于吸附去除废水中的La(Ⅲ)离子。研究通过表征分析材料的物理和化学结构变化,考察了应用环境条件对MBC吸附La(Ⅲ)离子性能的影响,在308 K、pH=6.0条件下,0.55 g/L MBC对20 mg/L La(Ⅲ)离子模拟废水进行吸附处理,24 h后吸附效率达到95.65%。吸附动力学、等温线和热力学研究显示,MBC对La(Ⅲ)离子的吸附过程符合拟一级动力学模型和Langmuir模型,为单分子层吸附,最大吸附质量比可达43.49 mg/g;通过D-R模型计算的E_s为23.12 kJ/mol,表明吸附过程偏向于化学吸附,且是自发的吸热过程。MBC经5次循环后,吸附性能仍达到初始吸附质量比的79.18%,MBC作为炭基吸附剂用于吸附水中的La(Ⅲ)离子,展现出一定的应用前景。

    2024年06期 v.24;No.150 2356-2369页 [查看摘要][在线阅读][下载 3231K]
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  • 磁改性生物质炭渣对酸性矿山废水中Cu2+、Pb2+的吸附研究

    狄军贞;袁博夫;阮浈;姜洋洋;高梦晴;李茹霜;

    针对酸性矿山废水(Acid Mine Drainage, AMD)中Cu~(2+)和Pb~(2+)含量过高,生物质炭渣吸附能力有限等问题,以工业固体废弃物生物质炭渣为原材料,采用高锰酸钾和硫酸亚铁对生物质炭渣进行磁改性,制备生物质炭渣负载MnFe_2O_4的复合磁性材料(BC-MF),并将BC-MF作为去除酸性矿山废水环境中Cu~(2+)和Pb~(2+)的吸附剂。基于单因素试验方法,探究pH值、温度、初始质量浓度、吸附时间、共存金属离子等因素对BC-MF吸附Cu~(2+)和Pb~(2+)性能的影响,并将吸附动力学、吸附热力学、吸附等温线与扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy, SEM)、X射线衍射(X-ray Diffraction, XRD)、傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FT-IR)、磁滞回线测试(Vibrating Sample Magnetometer, VSM)、Zeta电位(Zeta potential)等表征方法结合,研究MnFe_2O_4磁改性生物质炭渣吸附Cu~(2+)、Pb~(2+)的机理。结果显示,改性后的BC-MF对Cu~(2+)和Pb~(2+)的去除率均提升20百分点以上,且吸附饱和质量比分别为18.04 mg/g和24.98 mg/g。表征结果显示:MnFe_2O_4磁性颗粒成功负载到BC-MF上,并使之具有磁性;BC-MF对Cu~(2+)和Pb~(2+)吸附过程均符合Langmuir等温吸附方程和准二级动力学模型,吸附过程是为化学吸附为主的单层均相吸附;热力学结果表明该吸附过程属于自发进行的熵增过程。

    2024年06期 v.24;No.150 2370-2380页 [查看摘要][在线阅读][下载 2101K]
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大气污染与控制

  • 重型柴油机LLC循环与其他瞬态循环排放特性的对比分析

    王凤滨;廖清睿;周涛;于晓洋;车金涛;

    目前,城市车辆低负荷运行工况占比较多,但较容易被忽视。为深入探究低负荷循环(Low Load Cycle, LLC)排放特性与其他循环的差异,基于重型柴油发动机开展台架排放试验。通过运行LLC、全球统一的瞬态循环(World Harmonized Transient Cycle, WHTC)、中国发动机瞬态循环(China Heavy-duty Transient Cycle, CHTC)试验循环,测取NO_x、碳氢化合物(Hydrocarbon, HC)和CO排放体积分数及颗粒数(Particulate Number, PN)排放因子数据,并对比上述3种循环的工况特征、负荷分布、比排放量结果,分析上述循环的高排放工况分布特征,进而对比LLC循环冷热态工况排放特性差异。结果发现:该发动机运行LLC循环时,怠速以及当转矩在400 N·m以下、转速为1 600~2 200 r/min时的工况点比其他循环分布更多,0~5%负荷区间分布占比更高;LLC循环热态NO_x比排放量为1 572.13 mg/(kW·h),LLC循环和CHTC循环工况对于NO_x排放的要求更为严格,LLC循环的排气温度总体相对偏低;冷态条件使得低负荷、低转速工况的NO_x排放增加量尤为明显;LLC与CHTC循环的PN高排放现象主要出现在0~10%负荷区间,CHTC循环在50%~60%负荷区间也存在高排放峰值,WHTC循环PN高排放总体分布相对较为平均;LLC循环的低排气温度会对选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction, SCR)转化效率产生负面影响,且冷启动条件下会进一步加剧,使得NO_x排放水平远超WHTC和CHTC循环。

    2024年06期 v.24;No.150 2381-2389页 [查看摘要][在线阅读][下载 2416K]
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土壤污染与控制

  • 黑土腐殖酸对全氟辛酸的吸附特征研究

    许端平;姚旺;薛杨;冯肖杰;

    研究全氟辛酸(Perfluorooctanoic Acid, PFOA)在黑土腐殖酸(Humic Acid, HA)中的吸附特征,有助于更好地理解和管理这种新兴污染物对人类健康和生态系统的潜在危险。研究以PFOA作为目标污染物,探讨其在黑土腐殖酸中的吸附动力学和等温吸附特征,并通过傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FT-IR)和核磁共振碳谱(~(13)C Nuclear Magnetic Resonance, NMR)揭示其分子作用机理。研究结果显示:黑土腐殖酸对PFOA的吸附过程可分为3个阶段:开始为快速吸附阶段,且吸附量占总吸附量的78.8%,之后为慢速吸附阶段,直至48 h后达到吸附平衡。吸附动力学采用拉格朗日准一级动力学、准二级动力学和颗粒扩散模型对数据进行拟合,结果显示拉格朗日准二级动力学模型拟合较好(R~2> 0.998);吸附等温线用Henry、Freundlich和Langmuir模型对试验数据进行拟合,结果显示Freundlich和Langmuir模型拟合效果较好;吸附量随温度升高而升高,当温度为298.15 K时,其值为1.717 mg/g。此外,ΔH~0=30.81 kJ/mol,ΔS~0=168.72 J/(mol·K),ΔG~0在-19.49~-16.11 kJ/mol,表明腐殖酸对PFOA的吸附属于易自发过程,吸附自由能的减少是腐殖酸吸附PFOA的主要驱动力,吸附过程中的驱动力主要是氢键。通过对比吸附前后FT-IR和NMR图谱可知,腐殖酸对PFOA的吸附过程中存在离子交换和氢键作用,PFOA与腐殖酸的主要结合位点为芳香碳和脂肪碳,且PFOA会与HA发生原位化学反应并产生羧酸类物质。

    2024年06期 v.24;No.150 2390-2398页 [查看摘要][在线阅读][下载 1413K]
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  • 两株耐铬菌的分离鉴定及对Cr(Ⅵ)污染土壤的治理

    吴卿;李倩男;张颖;刘睿怡;彭森;万芮含;

    为实现高质量比铬污染场地的微生物修复,从华北某废弃铬盐厂取土样分离出两株高效铬还原菌,并对两株菌进行16S rRNA鉴定,分别命名为Agrobacterium sp. Cr-1(Cr-1)和Lysinibacillus sp. Cr-2(Cr-2)。将两菌株分别投入高质量比铬污染土壤中,通过分析土壤Cr(Ⅵ)质量比、pH值、铬形态的变化,探究两菌株对高质量比Cr(Ⅵ)污染土壤的治理能力。通过细菌多样性和代谢组学分析,根据细菌种类、代谢物和代谢物通路的差异分析了两菌株的Cr(Ⅵ)解毒及还原的原理。当反应42 d后,投加Agrobacterium sp. Cr-1和Lysinibacillus sp. Cr-2的土壤Cr(Ⅵ)质量比分别由1 100 mg/kg降至33.49 mg/kg和92.29 mg/kg。研究显示:两种菌株均能够实现对高质量比Cr(Ⅵ)污染土壤的高效修复。

    2024年06期 v.24;No.150 2399-2408页 [查看摘要][在线阅读][下载 3119K]
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环境监测与评价

  • 银纳米线SERS快速高灵敏检测水中痕量Hg2+研究

    陈百利;周维;李茂婷;李成;银美茜;杨柳;袁小燕;杨友慧;徐习斌;

    水中痕量重金属汞离子(Hg~(2+))对人类健康会构成严重威胁,因此快速高灵敏检测水中痕量Hg~(2+)具有重要科学意义和实际应用价值。为实现这一目标,研究运用银纳米线(silver nanowires, AgNWs)作为表面增强拉曼散射(Surface-Enhanced Raman Scattering, SERS)基底来快速高灵敏检测水中痕量Hg~(2+)。用旋涂法制备了均匀分布的AgNWs基SERS基底,并用罗丹明6G(Rhodamine 6G,R6G)作为拉曼信标分子,以间接检测水中痕量Hg~(2+)。通过研究SERS活性、稳定性、重现性、选择性、AgNWs直径及pH值对其SERS活性的影响,用时域有限差分法(Finite Difference Time Domain, FDTD)模拟了AgNWs表面电场分布情况。结果显示,AgNWs基SERS基底具有良好的活性、优异的信号再现性、稳定性和选择性,SERS活性随着直径的增大而增强,对Hg~(2+)的检测限(Detection Of Limit, LOD)达10~(-11) mol/L,远低于美国环境保护署(The U.S. Environmental Protection Agency, EPA)的饮用水Hg~(2+)浓度标准(10~(-8) mol/L)。在低浓度范围内,SERS特征峰强度(R~2=0.9919)有良好的线性关系。FDTD模拟结果为试验结果提供了有力的理论支撑,可为水中检测痕量Hg~(2+)提供新策略,在环境监测中具有广阔的应用前景。

    2024年06期 v.24;No.150 2408-2421页 [查看摘要][在线阅读][下载 4306K]
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  • 基于高通量监测数据的PMF源解析数据输入量研究

    牛明芬;商莹;王镜然;周强;陈欣;王颜红;柴美云;

    为探究数据输入量的变化对源解析结果的影响,以上海某工业区的大气重金属高通量监测数据为例,按不同数据量将监测数据分别输入至正定矩阵因子分解(Positive Matrix Factorization, PMF)模型中,通过考察模型中Q理论值(Q_(theo))与Q计算值(Q_(true))的接近程度、源分类以及源贡献与研究区污染源分布特点的吻合情况,分析数据输入量对源解析结果的影响。结果显示:该区域大气重金属污染受工业生产主导(64.44%),其次是扬尘(19.60%)和交通运输(15.96%)。通过对数据量的考察,发现输入量为60~120时能够得出研究区域的污染源数量与贡献率,但考虑到测试成本、获取数据的时间,认为输入量为60~80时,也能得出合理的源解析结果。短期高通量的分钟级数据集,有益于PMF模型输出高精密度、高时效性的源解析结果,是解决应急污染监控的最佳手段。

    2024年06期 v.24;No.150 2422-2431页 [查看摘要][在线阅读][下载 2129K]
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碳排放控制

  • 利益相关者视角下模块化集成建筑物化阶段碳排影响因素研究

    刘建;刘心雨;李政道;吴恒钦;张宗军;王琼;

    建筑业是当今世界碳排放的重要来源,该研究领域受学界广泛关注。但是,较少有学者从利益相关者的角度对模块化集成建筑(Modular Integrated Construction, MiC)物化阶段碳排放影响因素展开研究。研究系统地考虑MiC物化阶段的碳排放影响因素,并形成利益相关者导向的影响因素清单;运用社会网络分析法构建影响因素网络模型,从整体和个体网络两个层面确定关键影响因素;对关键影响因素进行控制,从利益相关者的角度提出定向减排措施,并检测控制的效果。通过识别出的物化阶段的11个关键影响因素,研究对影响因素控制效果进行检测,显示定向减排措施可显著降低各影响因素之间的相互作用。通过探究MiC物化阶段碳排放影响因素的关联关系,可为利益相关者做相应的减排策略提供理论支持。

    2024年06期 v.24;No.150 2432-2443页 [查看摘要][在线阅读][下载 1616K]
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  • 基于混合仿真试验的建筑拆除废弃物管理减碳减排效益研究

    丁志坤;王欣睿;文馨平;

    建筑拆除废弃物的增加对城市低碳可持续发展造成了严重阻碍。研究旨在探讨以“低碳化”和“无废化”为目标的建筑拆除废弃物管理政策,采用基于主体仿真和系统动力学方法的混合仿真模型,借助Anylogic软件和Java编程语言构建拆除废弃物管理的碳排放仿真试验平台,以评估不同管理策略的减废与减碳效果。研究结果显示:在建筑拆除废弃物的管理过程中,现场管理阶段的碳排放量与废弃物排放量最大,应重点改善;利益主体之间的互动有助于拆除公司向绿色拆除公司转型,提升建筑拆除废弃物管理的减排和减碳效果;源头减量、分类分拣、从量收费和宣传教育政策的组合政策效果最佳,其中的源头减量政策在减碳减排方面发挥了显著作用。研究成果有助于政府制定相关低碳管理政策,推动实现“碳中和”和“无废城市”的目标。

    2024年06期 v.24;No.150 2444-2453页 [查看摘要][在线阅读][下载 2717K]
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  • 基于可解释性机器学习的建筑物物化阶段碳排放量预测研究

    王志强;任金哥;韩硕;李文超;

    现有碳排放计算方法存在数据量大、计算繁琐和仅适用于事中、事后控制等问题,不利于设计人员在设计阶段进行碳减排工作。为此,研究将机器学习引入建筑物碳排放量计算领域,帮助设计人员在早期设计阶段获得建筑物物化阶段的碳排放信息,提供碳减排参考。首先,收集并建立建筑物物化阶段碳排放数据库;其次,基于5个建筑物特征,建立4种不同类型的机器学习模型,并根据评价指标对模型性能进行评价;最后,利用沙普利加和解释(Shapley Additive exPlanations, SHAP)和部分依赖图(Partial Dependence Plot, PDP)验证最优模型应用的合理性,并深入挖掘各特征与碳排放之间的复杂关系,为建筑物碳减排提供新的信息。结果显示:各机器学习模型可以很好地预测建筑物物化阶段碳排放过程,其中建立的极度随机树(Extremely Randomized Trees, ET)模型对碳排放的预测表现最优;机器学习模型各特征对预测结果的影响与现有研究相似,表明了机器学习模型预测结果的可靠性与合理性;机器学习模型可以深入挖掘各特征与碳排放之间的复杂关系,为建筑物碳减排提供新的指导。

    2024年06期 v.24;No.150 2454-2466页 [查看摘要][在线阅读][下载 2409K]
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书评

  • 语言安全视角下的语言教育策略——评《语言安全与语言规划研究》

    董琦;

    <正>在信息化与全球化深度融合的当代社会,语言作为交流与文化传承的关键媒介,承载着越来越重要的角色。随着语言使用的多样化与复杂化,语言安全问题逐渐显现,成为影响个人、社会乃至国家安全的重要议题。语言安全不仅关系到国家的文化传承和信息安全,还直接影响到国家的经济发展和国际竞争力。语言教育作为传承和发展语言文化的主要途径,对于维护语言安全具有不可替代的作用。然而,当前的语言教育在实践中存在诸多问题,这些问题不仅影响了语言教育的质量,也制约了语言安全的有效维护。因此,从语言安全的视角审视当前的语言教育策略显得尤为重要。

    2024年06期 v.24;No.150 2467-2468页 [查看摘要][在线阅读][下载 960K]
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  • 中国文化国际传播的安全问题与应对策略——评《新时代中国文化安全问题研究》

    徐晓娟;王淑东;

    <正>随着中国崛起,中国文化在世界舞台上的影响力日益扩大,中国文化国际传播成为提升国家软实力、塑造良好国际形象的重要途径。然而在中国文化国际化传播发展过程中,亦面临着文化误读、文化冲突甚至文化渗透等挑战,因此不仅要有传播中国文化的热情和自信,更需具备高度的文化安全意识。随着中国文化国际传播能力的不断提升,应致力于构建一个更加和谐、包容、多元的世界文化格局,让中国文化在世界文化之林中绽放更加绚丽的光彩。

    2024年06期 v.24;No.150 2469-2470页 [查看摘要][在线阅读][下载 958K]
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  • 智能化背景下中职机械加工安全教育路径——评《机械安全技术》

    李振华;

    <正>在工业生产领域,智能化技术的应用日益广泛,为机械加工行业带来了前所未有的变革。然而这场技术革命不仅带来了生产效率的提升和产品质量的改进,亦对从业人员的安全意识和操作技能提出了更高要求,因此,在中等职业教育领域中,机械加工安全教育的重要性愈发凸显。中职学生作为未来工业生产的主力军,他们的安全意识和操作技能将直接影响到未来工业生产的安全与效率。因此,在智能化背景下,加强中职机械加工安全教育,不仅关乎学生个人的职业发展,更是对整个工业安全生产的有力保障。

    2024年06期 v.24;No.150 2471页 [查看摘要][在线阅读][下载 996K]
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  • 大数据时代网络空间安全态势感知技术思考——评《网络空间安全防御与态势感知》

    甘加燕;

    <正>随着大数据时代的到来,网络空间安全态势感知技术逐渐成为维护网络安全的关键。在信息爆炸时代,数据以惊人的速度增长,网络空间的安全威胁也日益增多,如何有效地感知、分析和应对网络威胁,已成为亟待解决的问题。在此背景下,网络空间安全态势感知技术应运而生,这一技术通过对海量数据的收集、分析和挖掘,能实时感知网络空间的安全态势,发现潜在的安全威胁,为网络安全的防护和应急响应提供有力的支持。

    2024年06期 v.24;No.150 2472页 [查看摘要][在线阅读][下载 989K]
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