边坡雷达在滑坡应急救援行动中的应用

我国地质环境极其复杂,滑坡灾害时有发生,但现有监测手段往往难以满足需要,频繁的滑坡灾害给人民群众生命财产安全带来巨大损失。边坡雷达监测预警系统基于干涉差分测量技术,并采用均方连差检验和卡尔曼滤波两种方法处理监测数据,根据边坡破坏特征以及演化规律进行预警。通过对边坡雷达的基本技术原理以及数据处理方式进行了深入研究,并基于边坡雷达在浙江丽水"11.13"滑坡救援监测中的应用,证明了边坡雷达可实时有效对目标边坡进行监测预警,这一技术对失稳边坡的监测预警具有重要意义。     

“安消一体化”在高校安全管理中的应用

为提升校园现代化风险识别管控能力,加快推进安防与消防数据深度融合,建设“安消一体化”平台成为高校安全管理的有效抓手。“安消一体化”平台综合运用大数据、物联网、人脸识别、人工智能、云计算等前沿科技,建立全面感知、动态监测、智能预警、精准防火、科学疏散、快速灭火的防控体系,实现安防、消防设备设施互联互通,安消一体化管理,智能监控预警,应急联动及指挥场景化。实践应用表明,“安消一体化”平台切实提升了高校在安消设备管理、风险隐患治理、火情智能预警、应急快速联动等方面的管控效能。     

尾矿库安全运行的保障——“尾矿库隐患无损诊断风险分级与监测预警技术研究”

尾矿库隐患无损诊断、风险分级与监测预警技术研究,以防止尾矿库引发安全事故为目的,针对尾矿库溃坝隐患探测、灾害预防、在线监测预警所遇到的关键技术问题进行了研究。该研究成果已分别在9个尾矿库建立了在线监测与预警系统,并探测、诊断出12座尾矿坝坝内裂缝、松散软弱夹层等隐患,为隐患治理提供了依据。     

基于大数据的大型活动拥挤踩踏事故预警分析研究

为预防大型活动拥挤踩踏事故发生,以拥挤踩踏事故为研究对象,结合系统安全理论和预警原理,运用大数据技术建立拥挤踩踏事故预警模型。以上海外滩拥挤踩踏事故为实例,通过热力图预警分析、人群流向预警分析和地图搜索量预警分析,在事故发生前进行监测、识别、诊断和评价,得出存在事故早期征兆,属于Ⅱ级预警范围,应启动预警对控措施;并将预控对策与当晚实际事故发生过程中采取的对策进行对比,进一步说明基于大数据技术的拥挤踩踏预警对上海外滩拥挤踩踏事故预防和控制的有效性,相关预警技术和方法可为大型活动科学预防和控制拥挤踩踏事故提供技术支撑。     

降雨引发排土场滑坡的预警准则研究*

为降低降雨引发排土场滑坡的风险，提出更加科学、实用的降雨滑坡预警准则，以贵州某矿山排土场的实际情况为例，建立排土场在线监测预警系统，并基于FLAC3D软件，对安全系数与边坡位移的关系以及降雨与边坡位移的关系进行数值模拟。结果表明:降雨是影响排土场滑坡的主要因素，且降雨影响具有滞后性，降雨量可作为排土场滑坡的预警指标；排土场滑坡预警等级与排土场安全系数存在密切相关性，可根据排土场安全系数确定滑坡红、橙、黄、蓝预警等级；可根据模拟结果确定降雨引发排土场滑坡的预警准则。研究结果具有较强的实用性，为排土场滑坡事故的预防和控制提供科学指导。     

重大危险源监测预警实用性平台的研究与实践

以正在实施中的"江苏省重大危险源监测预警中心"科技公共服务平台项目为背景,提出江苏省重大危险源监测预警的宏观框架建设构想;根据我国在安全生产领域强化重大危险源监管的总体要求,从深化、完善重大危险源监控体系建设出发,将重大危险源监督管理划分为两大体系,即基于网络化的固定重大危险源监控体系和基于GIS,GPS的移动重大危险源监控体系,以及配套的重大危险源装置检测与预警系统、事故原因鉴证与仿真系统、重大事故隐患整治系统;同时需要有相应的技术基础研究与重大危险源基础数据与重大事故隐患评估整治数据系统作为技术支持。该项研究与实践是落实"科学发展观"、以科学技术来支撑安全生产监管成效的重大举措,必将对江苏省和全国的安全生产事业产生积极影响并具有重大现实意义。     

基于行为识别技术的公共安全突发事件预警研究

通过分析当前行为识别技术的技术特点,指出了现有的行为识别技术在突发公共安全事件预警中的不足。针对突发公共安全事件预警的主要需求,基于现有成熟的行为识别技术,设计并提出了服务于突发人群聚集等多种异常目标行为分析的智能化识别与预警解决方案框架。该技术框架有助于提升警用视频监控智能化应用的有效度和精准度。     

加权马尔可夫链滑坡预警模型优化研究

滑坡预警研究是地质灾害领域的重要课题,为准确建立滑坡预警模型,采用均值-标准差法将位移速度数据划分为2种状态,以加权马尔可夫链动态预测未来的位移速度状态,以前日、当日的已知位移速度状态及次日的预测位移速度状态作为预警判据,构建加权马尔可夫链滑坡预警模型。以平庄西露天矿4·17滑坡为工程背景,通过预警及时性、抗干扰性及可信度三方面对样本容量及标准差倍数进行优化,确定出滑坡预警的最优化模型。研究结果表明:模型在边坡等速变形阶段的错误预警率极低,在滑坡临近时能给出合理的密集预警时段,具有较好的时间预警和区域预警效果,同时能在一定程度上揭示滑坡的启动及演变过程;样本容量为20,标准差倍数为0.4时,模型可充分利用其精确性,使错误预警率更低、预警更及时,能较好满足模型评价的及时性、抗干扰性及预测可信度标准;最优模型对滑坡区各监测点的7日平均预警密集度为77%,平均预警错误率为0,平均预测一致率为61%。     

燃气管线相邻地下空间安全监测方法及其应用研究

城市燃气管线泄漏极易导致火灾爆炸等重大安全事故,严重威胁城市安全。通过监测预警技术,快速准确地发现泄漏,防止可燃气体聚集,是保障燃气管线安全运行的重要手段。提出了一种燃气管线相邻地下空间安全监测预警方法,构建了风险识别、预测预警、分析推演和决策支持一体化安全监测系统,并应用于合肥市2.5 km燃气管线及其相邻空间高风险区域。结果表明,提出的燃气管线相邻地下空间安全监测方法可用于燃气管线泄漏监测预警,以减少或避免燃气泄漏引发的火灾爆炸事故。     

中国安科院科研成果荣获北京市科学技术进步奖一等奖

正2020年9月10日,北京市科学技术奖励大会在北京会议中心隆重召开,中国安全生产科学研究院马海涛博士团队完成的"边坡雷达及其滑坡预警云平台研发与应用"项目获北京市科学技术奖科技进步奖一等奖。项目研制了拥有自主知识产权的S-SAR型边坡雷达系统,显著提高灵敏度和动态范围;建立了边坡雷达数据全流程自动处理和预警方法,创建了边坡雷达应急监测工作模式,构建了边坡雷达滑坡预警云平台。     

生活必需品应急储备渠道监测技术研究与应用

为有效监测生活必需品的应急储备情况,改善储备工作中的不足,确保储备质量,提升保障能力。在分析国内外生活必需品应急储备工作的基础上,对监测准备、数据采集加工、监测分析、储备评估等关键环节展开研究。提出了融合多种手段的全方位监测数据采集与集成技术,基于数据挖掘和知识发现的多维分析与预测预警技术,以及结合责任、风险、反馈与保障能力的综合评估技术,形成了全面、动态、智能的生活必需品应急储备渠道监测体系,并运用系统工程的思想和方法,借助物联网和地理信息系统等技术,构建了生活必需品应急储备一体化渠道监测平台。研究成果有利于提前发现问题,减少风险,优化储备计划,节省储备成本,提高储备质量与保障能力,具有非常重要的现实意义。     

基于滑坡灾害输电网的预警模型

伴随电力设施的大量建设,滑坡灾害引起的输电网损坏亦愈加频繁和严重。为正确、高效、快速地处置因滑坡灾害引起的输电网事故,针对滑坡灾害,首先从输电网的拓扑网络结构特征及所致事故预估影响进行分析,构建了滑坡灾害下输电网的预警指标体系,并通过模糊层次分析法-熵权法的组合赋权法得到预警指标权重;然后,基于预警相关理论和电力行业标准,制定了滑坡灾害下输电网预警等级分级标准,并据此标准划分预警指标各等级警限阈值。最后,再运用可拓理论中基于参变量物元的动态评价模型,建立输电网预警模型,并对重庆某地区进行预警等级计算。结果表明,该地区预警等级为三级,处于相对安全状态。     

基于多源信息融合和WOA-CNN-LSTM的外脚手架隐患分类预警研究

面对施工现场外脚手架隐患信息的多样性,传统的基于传感器监测的单一信号预警研究存在容错力不佳、含有信息有限等问题。针对施工现场外脚手架“图像+监测”数据,提出一种基于数据层和特征层信息融合的脚手架隐患分类预警方法。首先,利用Revit三维建模软件建立外脚手架实体模型,对不同初始隐患下的外脚手架进行有限元分析,划分隐患预警等级;其次,利用无迹卡尔曼滤波算法(Unscented Kalman Filter, UKF)及卷积长短时记忆网络(Convolutional Neural Network-Long Short Term Memory Network, CNN-LSTM)实现脚手架同类信息数据层融合及异类信息特征层融合;最后,通过实时收集西安市某在建项目落地式双排扣件式钢管脚手架隐患信息,对其进行分类预警,并使用鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm, WOA)对CNN-LSTM网络进行参数优化,发现隐藏节点个数为30、学习率为0.007 2、正则化系数为1×10^-4时分类效果最佳,优化后预警精度达到了91.452 6%。通过可视化W...     

“金属矿山采空区地质危险源超前预报及监测预警技术研究”获2013年度“神华杯”中国职业安全健康协会科学技术奖二等奖

金属矿山采空区地质危险源超前预报及监测预警技术研究项目由中国安全生产科学研究院和中国五矿集团公司共同合作完成。该项目研究内容：（1）金属矿山采空区危险源地质超前预报技术研究。（2）矿山采空区风险分级管理技术研究。（3）采空区动力灾害监测、预警技术。（4）技术成果应用。技术特点：（1）提出了一整套基于地质超前预报技术精确探测采空区风险辨识及控制流程;（2）建立了包括基于探测技术和数值模拟技术的金属采空区风险评价体系;（3）提出了五矿集团采空区风险分级管理技术;（4）研制了采空区围岩应力锚杆在线监测预警系统;（5）提出了合成孔径雷达对地表移动监测预警技术方法。应用推广情况：（1）在五矿邯邢矿业有限公司符山铁矿应用,治理了黑铁峧尾矿库下伏采空区重大安全隐患,保证了黑铁峧尾矿库下游的村庄、厂房等的生命和财产安全。（2）通过一整套采空区精确探测流程,查明了西石门铁矿区周边不明采空区分布情况,为矿区深部开拓工程提供了基础数据,节省了钻探费用396万元／年,解放了价值2亿元的资源。（3）避免了五矿集团所属33家矿山采空灾害的发生和在复杂采空区环境下进行安全开采,产生了200多万的直接经济,同时也使得近4亿元的资源得以开发利用。     

露天矿山高陡边坡稳定性分析及滑坡预警技术

我国露天矿山的开采深度不断加大,导致了高陡边坡及滑坡事故增多.在分析边坡稳定性影响因素的基础上,对目前边坡稳定性分析常用的方法进行了总结,介绍了极限平衡分析法和可靠性分析法.从滑坡的空间、时间、强度三方面对滑坡预报预警的十余种模型的应用类型、使用方法及预警判据进行了详细归纳,并对Verhulst模型法和人工神经网络法做了重点介绍,为滑坡预警技术的研究提供重要的依据和理论支持.最后,分析并总结了露天矿山高陡边坡滑坡预警的研究趋势.     

露天矿山排土场滑坡灾害预警技术

在现场调研与文献分析的基础上,提出了排土场滑坡灾害预警指标体系。基于物元理论和关联函数,构建了露天矿山排土场滑坡灾害可拓预警模型。采用基于测度改进的层次分析法客观地确定评价指标权重,较好地消除了人为因素带来的偏差;以综合关联度作为评价准则进行滑坡危险性等级判定,进而对排土场滑坡灾害进行预警。利用该模型对某铁矿排土场的滑坡危险性进行预警评价,得到了与实际情况吻合的警情,并针对存在的问题提出了相应的改进措施     

滑坡集成监测系统的研制

测量机器人(即自动电子全站仪)固然可以对滑坡进行自动化(或半自动化)监测,但测量机器人设站处(监测基点)的稳定性对监测精度的影响非常大,并且当测量视线被遮挡后测量机器人将无法监测相应的监测点.为了解决上述问题,笔者及科研组将GPS技术与测量机器人技术有机结合,开发出了滑坡集成监测系统.该系统彻底解决了监测基站不稳定对监测结果的影响问题,使监测的程序得以简化、监测的固定性投资成本得以降低.文章介绍了滑坡集成监测系统的结构、工作原理,给出了监测实例.以实际监测数据为依据,提出了滑坡预警的基本准则.     

结合TF-IDF的企业生产隐患关联预警及可视化研究

为有效利用企业在日常管理中积累的大量生产事故隐患记录,实现隐患预警,解决人工分析数据效率低、主观性强等问题,构建结合词频率-逆文档频率(TF-IDF)的企业生产隐患关联预警可视化模型。首先,运用先验(Apriori)关联规则算法挖掘各隐患间的潜在联系,获取信息中的隐藏价值;然后,引入TF-IDF算法优化关联规则,找出隐患间的关键规则;最后,运用可视化技术直观地展现挖掘结果。研究表明:可视化模型能快速、准确地实现隐患预警;对关联规则的优化,解决了Apriori算法支持度依赖性强的问题;挖掘结果能为企业安全管理者提供整改方向与依据。     

基于时间-逻辑维度的公路施工应急能力指标体系构建

借鉴了时间维和逻辑维的应急能力指标体系,采用了硬系统方法论和层次分析G_1法将时间维和逻辑维要素融合在一个维度上,构建了基于时间-逻辑维度的道路施工应急能力指标体系,其中包含应急资源准备能力、应急预案管理能力、恢复与处理能力、紧急处理能力、信息畅通能力、管理建设能力和监测预警能力7个准则层指标和30个方案层指标,并给出了评判标准和各项指标的权重。计算结果表明:时间维和逻辑维的比重分别为0.6和0.4,验证了此指标体系的可行性。     

机械安全风险预警监测要素确定方法

针对现有风险评估方法不适用于确定机械安全风险预警监测要素的问题,提出基于机械安全风险预警系数的监测要素确定方法。首先通过计算建设成本系数(CFF)、运维成本系数(MCF)和效率影响系数(EIF),获得机械安全风险预警系数,用以对比风险预警系统和安全防护装置的安全成本,并作为选择风险减小措施的依据;然后定义监测要素确定流程,包括机器限制确定、危险识别、风险估计、风险评价、机械安全风险预警系数确定等;通过某工业机器人监测要素确定案例,验证机械安全风险预警监测要素确定方法的有效性。研究表明：该确定方法可合理选择监测要素,确定系统的危险性,估计风险大小,同时考虑安全风险减小措施的经济性。