中国安全生产科学研究院“十三五”系列科研成果

正多灾种耦合事故的多米诺链路预测、脆弱性评估技术和分区技术依托项目:化工园区多灾种耦合风险分析与安全规划优化技术研究(2016YFC0801501)研究内容:中国安全生产科学研究院和华南理工大学联合开展合作研究。研究多灾种耦合下化工园区多米诺事故后果分析技术和临界致灾条件;研究建立多灾种耦合下化工园区重大事故的脆弱性评估     

突发事件后的业务连续性——新冠肺炎疫情对企业安全生产的影响及对策

我国经历了2003年"非典"疫情、2008年"5·12"汶川地震等突发事件应急考验,考虑到自然灾害、事故灾难、公共卫生和社会安全等突发事件,给社会带来的经济政治等严重负面影响,人们对当今社会巨系统脆弱性的关注越来越高。当前,由于社会现代化进程加快、资源利用开发加深、网络通讯发展、人员交往贸易增多等因素影响,社会和自然界都已进入一个各类突发事件发生概率更大、破坏力更大、影响力更大的阶段,人类社会面临的公共安全形势呈现出多灾频发、并发和灾害衍生等特点。     

危化品储罐区多灾种耦合效应风险分析

基于危化品储罐区内发生的多米诺效应，以单灾种引发的多米诺事故研究为基础，根据物理学中的触发器原理解释多灾种耦合引发储罐区其他罐体失效的场景，并提出基于物理学理论的多灾种耦合效应模型；基于一储罐区实例分别建立在火灾、爆炸情况下罐区的灾害扩展网络图，并通过无量纲化处理得到综合灾害扩展网络图；分析储罐区在多储罐受灾情况下的灾害扩展情形，得到当D1，D2发生灾害时，D4，D5灾害扩展概率最大；当D1，D8发生灾害时，D4灾害扩展概率最大，建立了多灾种耦合效应的关联图。研究结果对化工园区多灾种耦合的后果预测评估具有指导意义，有助于减少危化品储罐区多米诺效应的发生以及强化危化品储存的安全基础。     

全灾种综合性消防救援装备的创新

<正>随着我国消防体制的改革,以及消防队伍的转型,消防救援职能已从单一的火灾扑救、承担重大灾害事故和其他以抢救人员生命为主的应急救援工作向多灾种、全灾种的综合性消防救援转变。多灾种、全灾种消防救援除承担灭火救援主业外,还要承担各类灾害事故的救援,例如建筑垮塌事故、石油化工事故、交通运输事故、水域事故、山岳事故、气象灾害、     

城市事故灾难风险分析研究

城市事故灾难风险分析是以城市整体为研究对象,涉及理、工、文、管多学科领域的城市安全管理重要内容。笔者提出城市事故灾难风险分析的基本思路和一般研究框架;归纳出城市事故灾难风险分析应包括:基于事故发生可能性的研究、基于事故预测模型的研究、基于风险值的研究、不确定性的研究等主要研究内容,并介绍了每个研究内容的国内外研究现状;针对研究内容评述其领域未来发展方向和热点问题。     

基于事故案例的Natech事件演化模式及风险分析*

为探究非巨灾型Natech事件演化模式并降低发生风险,基于164个事故案例,归纳出6种典型演化路径,构建非巨灾型Natech事件演化模式分析框架,并基于突发事件关联网络,分析影响Natech事件风险的水平关键节点及潜在发生路径。结果表明:暴雨灾害是对全局影响力最强的节点,与人为异动的协同作用最显著;电力事故Natech链路径较长;水污染事故是较容易被自然灾害或首发事故触发的事件。     

含硫化氢天然气泄漏事故的硫化氢中毒灾害分析

应用前文建立的天然气长输管道泄漏扩散模型,在大量事故统计分析基础上,针对含硫化氢天然气泄漏后硫化氢导致的化学灾害后果提出了一种新的风险分析方法。综合考虑概率风险评价法和伤害范围评价法的特点,研究了不同规模泄漏事故可能导致的个人风险和社会风险,并绘制了相应的社会风险曲线图。     

电力设备火灾危险性分析与防控技术*

为研究电网及电力设备火灾危险性以及电力设备防火灭火技术,梳理归纳典型电力设备火灾机理与特性以及电力设备火灾风险、火灾相关的多灾种风险评估研究现状,介绍目前先进的电力设备火灾监控技术及典型电力设备防火灭火技术现状及发展趋势,并对电力设备火灾风险评估及防控未来发展趋势进行分析。研究结果表明:需进一步定量化和系统化进行风险分析与评估研究,智能化与全方位进行电力火灾监控,提高并完善灭火技术。研究结果可为电力设备火灾相关安全研究提供参考。     

危险化学品运输风险分析研究综述

危险化学品运输风险分析是安全运输决策的依据和事故预警和应急救援的关键。笔者对国内外近20年来的危险化学品运输风险分析的理论和方法进行了系统的回顾和评述。以时间为主线,归纳总结出4阶段5个方面的研究内容,即核燃料或核废料的运输风险分析研究;危险化学品运输的事故率和伤亡数分布研究;危险化学品运输风险度量模型研究;应用现代信息技术更精确、更全面地分析危险化学品运输风险分析研究和危险化学品运输风险分析框架研究,并对其进行评述,指出在风险定义、风险的不确定性和风险的影响因素等方面的研究不足。最后针对国内的研究现状,提出了进一步研究的方向。     

耦合激励机制下多灾种综合风险评估方法

为解决区域多灾种综合风险评估中忽略多灾种间相互作用、对城市用地规划指导缺乏的问题,建立基于耦合激励机制的多灾种综合风险评估模型。以石家庄中心城区为研究对象,首先,利用地理信息系统(GIS)获取中心城区的地质、地震、火灾、洪水、内涝等典型灾害信息;然后,制定各单灾种之间的空间耦合激励规则;最后,利用有序分位加权集结算子评价多灾种的综合风险。结果表明:极高、高、中等、低、极低危险区的面积分别占26%、19%、31%、21%、3%;综合灾害危险性高的区域主要集中在滹沱河沿岸、重大危险源周边及石家庄断裂带区域,呈集群式分布特点;所得研究结果与实际情况高度吻合,激励模型能精确融合各灾种信息并克服众多不确定性问题,有效实现快速、灵活化的城市综合灾害风险的评估。     

基于SEM的医院安全脆弱性研究

为准确衡量医院的安全水平,分析医院安全脆弱性影响因素及其关系,首先提炼出基于4个指标,26个因子的医院安全脆弱性概念模型;然后选取10家三甲医院的200名中高层管理者发放问卷,采用SPSS21.0软件对模型进行影响因子验证和修正;最后运用SEM方法,得到指标对医院安全脆弱性的影响路径系数。研究结果表明:人员安全类对医院安全脆弱性影响最大;其次是技术安全类、自然灾害类的脆弱性;另外,4大类脆弱性因素具有直接或间接的影响;医院管理者可以通过加强人员安全培训和管理,提升技术安全措施,预防自然灾害,减少医院安全事故的发生。     

煤矿企业重大灾害预防与安全保障体系构建与运行评价

为提高煤矿企业重大灾害预防与安全保障能力,以典型煤矿企业为例,深入分析企业重大灾害的孕灾环境与类型,确定诱发煤矿重大灾害事故发生的关键因素,并提出构建以“安全文化理念”为1个核心,涵盖“组织”“制度”“人员”“技术”“信息”“装备”“资金”7个要素以及“危险源预控”和“灾害应急救援”2个关键环节的整体安全保障体系;最后,利用事故树模型和层次分析法评价某典型煤矿企业历年来的灾害事故实际情况,提出相关保障体系的持续优化方案,研究结果可为煤炭行业企业开展重大灾害预防与安全保障体系的设计与构建提供参考和借鉴。     

瓦斯爆炸后空间温度分布及热危害区域分析研究

为了获得瓦斯爆炸引发次生灾害的特性参数，建立了超压预测模型及爆炸后空气温度衰减模型，并结合实验数据进行了验证。结果表明:依据所建立的超压修正模型，不同浓度和体积下的超压在爆源附近呈对数形式快速下降，之后缓慢趋向平稳；基于模型修正的爆炸超压计算公式，能够很好的对各个情形的瓦斯爆炸超压进行计算，吻合较好。对初始瓦斯体积相对较小的情形吻合度很高，对于初始体积大的瓦斯爆炸超压在100 m附近会出现一定误差，但有一定指导意义。瓦斯爆炸热危害区域的研究，对瓦斯爆炸次生灾害的防治工作具有重要意义。     

基于随机森林的突发事件分级模型研究

突发事件的分级是快速响应和有效应对的基础，为了解决目前突发事件分级宽泛、主观性强和动态适应性弱等问题，将多分类器集成引入突发事件的分级过程中，借助随机森林组合分类器，针对突发事件特征，构建突发事件分级的随机森林模型，形成突发事件分级过程，进而对事前的应急预案制定、事中的应急资源配置和应急决策提供有力支撑；最后，以2014-2016年洪涝灾害突发事件为例检验构建的模型和过程。研究结果表明:与支持向量机方法相比，通过检验随机森林组合分类器分类结果准确率达到97.56%，在突发事件分级的应用上是可行的，进而可为突发事件的快速响应和应急决策提供信息支撑和参考依据。     

基于贝叶斯网络的高速动车组运营故障分析

为研究影响高速动车组正常运行的各故障因素间的因果关系，分析其耦合强度，将故障因素分为人、机、环3类，从系统角度又将机器因素分为5个子系统。人、机、环3类共识别27个故障因素；使用K2算法生成贝叶斯网络结构，引入扩展因果效应算法确定节点优先次序作为K2算法的先验知识，采用EM算法学习贝叶斯网络参数，构建基于贝叶斯网络的高速动车组运营故障分析模型；以209个CRH详细故障报告为例，对故障因素的故障发生概率进行排序并分析因素间的影响强度和灵敏度。结果表明:牵引供电系统故障发生概率较高；车门系统故障、牵引变流器故障易由内部零件故障引起，外界异物击打对受电弓影响较大；人、环因素更易引起多故障耦合；环境因素对牵引供电系统表现出较高的灵敏度。贝叶斯网络在分析高速动车组运营系统故障问题上具有可行性，分析结果有助于提升运营单位的管控能力。     

基于危化品事故案例的决策规则提取算法研究*

为充分解析文本形式的危化品事故案例,探讨事故类型与大量事故致因间的因果关联,从化工行业入手,通过扎根理论对175起危化品事故案例进行因素提取,共确定5个子系统、19个因素、80个子因素,提出基于事故生命周期的事故致因框架;在此基础上,提出改进的Gra Apriori算法,以解决经典的Apriori无法考虑属性类别关系的问题,最终获得14个以事故类型为决策属性的规则。结果表明:这些规则从不同事故阶段细致地剖析了危化品事故所遵循的规律,重现事故的演变过程,为危化品事故风险管理提供准确可靠的预防策略和决策支持。     

电网应急预案知识图谱构建方法与应用*

为提高电网应急预案知识的检索效率以及电网事故的处置效率,提出电网应急预案知识图谱的构建方法。首先,以电网自然灾害和大面积停电事件应急预案为数据源,分析电网应急预案知识内容体系框架;其次,采用基于规则与基于深度学习的知识抽取方式对应急预案进行知识抽取,并基于Neo4j图数据库对电网应急预案知识进行存储和可视化展示;最后,以某市大面积停电事件应急响应为例,分析电网应急预案知识图谱在实际案例中的有效性。研究结果表明:所构建电网应急预案知识图谱可对电网突发事故进行辅助决策,从而缩短应急决策时间,提高电网事故的应急处置效率。     

煤矿瓦斯事故危险源分类及其耦合作用分析

近年来,我国煤矿瓦斯事故频发,瓦斯事故的发生不仅造成了巨大的经济损失而且产生了不良的社会影响。但是煤矿瓦斯事故的发生并不是单一因素作用的结果,而是多种因素相互作用、相互影响,从而导致瓦斯事故的发生。这就要求我们对煤矿瓦斯事故危险源进行合理的分类,并在此基础上进行多危险源间的耦合作用分析。因此,具体全面的对瓦斯事故危险源进行分类且对其耦合作用进行分析,对丰富多因素相互作用理论,深入对煤矿系统的分析具有重要的理论意义。     

基于STAMP模型的建筑事故致因因素定量分析方法研究

为揭示建筑安全事故致因因素间的相互关系从而对其进行有效预防和控制，探讨1种STAMP模型的定量分析方法，用于深入剖析事故致因因素间的逻辑关系和属性特征。基于STAMP系统事故理论模型，从建筑工程安全控制结构入手逐层定性分析事故的致因因素；引入灰色DEMATEL与ISM相结合的方法对系统事故间的复杂逻辑关系进行层级划分；运用MICMAC分析计算各致因因素的驱动力和依赖度数值并判断其属性类别。结果表明:提出的定量分析方法运用到江西丰城冷却塔坍塌事故中的分析结果与事故调查报告相契合，能较全面地说明各层次结构间的相互作用。