基于人机交互通信的重大危险源实时监测系统

阐述MSComm控件实现串行通信的两种方式和一般步骤,基于该原理和方法,将其应用于重大危险源状态参数(温度、压力、浓度等)的实时监测,在GIS集成的区域重大危险源事故后果三维动态可视化仿真系统与MSComm控件的串行通信技术相结合的基础上,设计了友好的人机交互界面,开发了重大危险源实时监测系统。通过在主控机上测试试验,其结果表明:该系统对重大危险源安全状态参数进行实时采集及动态可视化是成功可行的;实现人机友好交互通信,可增强系统的可视直观性和灵活性,使监测、预报、预警、预控形成一体化,从而提高重大危险源的监管水平。     

基于Web的企业安全监管信息系统

针对企业安全监管中信息繁杂、处理困难所导致的监管效率低下等问题,提出一种基于Web的安全监管信息系统.系统采用Browser/Server构架,实现信息管理、实时监控、数据更新与信息抽取.并以某专业测井公司为实例,开发了基于Web的测井安全监管信息系统投入使用,实现了职工信息、培训计划、职业健康、放射剂量、放射源、资质证书、车辆年检、实时提醒等信息管理功能.应用结果表明,系统可变粗放式管理为精细化运作,能有效提高企业安全监管信息化水平.     

基于WebGIS的重大危险源实时监控系统的设计与实现

对重大危险源进行实时监控为避免重特大事故的发生具有重要意义,首先在研究ArcIMSJava Connector与Ajax开发WebGIS系统的关键技术的基础上,构建了ArcIMS Java Connector、Ajax技术和重大危险源业务逻辑集成的开发方案,设计并开发了重大危险源实时监控系统,并重点阐述了重大危险源实时信息发布功能的技术实现,最终完成了重大危险源实时查询、分析、监视、预警及相关辅助决策等功能,将该系统应用于实际取得了良好的运行效果。     

基于GIS的危险气体扩散实时预测系统研究

将大气环流数值模拟及预报系统、危险物排放量估算方法和改进的气体三维扩散模式进行耦合集成,结合危险源实时监测系统,嵌入危险品理化性质及影响等级数据库,建立基于GIS的危险气体扩散实时预测系统,提出了一套危险事故有毒有害气体预测预警系统的构建思路.该系统首次将气象模式引入危险事故预测预警系统,实现结合实时气象信息的危险源事故后危害气体扩散范围及浓度分布的预测,并可实现分析查询等管理功能.     

边坡稳定性声发射监测

工程建设中,常在自然山地上开切人工边坡,一旦滑坡将造成巨大损失.实践表明:声发射(AE)技术能有效捕捉滑坡的前兆,从而进行预报.岩体AE检测技术是岩质工程结构受力破坏的实时动态检测方法,具有测点监控范围大,实时提供信息等优点.AE信号参数与岩质工程结构受力产生破裂损伤或破坏紧密关联.某永久船闸边坡稳定性AE监测的实践表明,根据AE数据的变化及"突变",对边坡岩体、稳定性及其发展趋势进行评价是有效的.     

因特摩实时智能监控及事故预报防范系统--人工智能与计算机技术在安全生产中的应用

介绍了因特摩实时智能监控及事故预报防范系统.该系统是基于因特网的实时集成分布式智能系统,能对生产过程和设备进行智能监控及对事故进行预报和防范.其超媒体显示空间分别用"公有知识显示窗口"、"私有知识显示窗口"和"实时反向推理启示窗口"为生产人员提供及时有效的操作指导.因特摩系统将人类智慧与机器智慧相集成,将私有知识和公有知识相集成,把知识集成系统(KIS)和信息处理自动化系统(如MIS和ERP系统)以及数据处理自动化系统(如DCS、PLC和SCADA系统)相集成,体现了诸多的新方法和新功能,在安全生产中发挥出了作用,实现了"信息化带动工业化,知识化推动信息化".     

建设项目大中型事故阶段性实时管理框架

为有效预防和实时控制建设项目大中型事故,构建事故阶段性管理框架(MFCASM)。首先在比较分析灾难、危机与建设项目大中型事故相似性的基础上,巩固已有阶段模型;进而建立基于阶段模型的事故实时管理框架,研究事故致因因素及其属性、信息技术(IT)的支持等各组成要素;最后应用2009年上海发生的一个建筑物整体倒塌实例验证框架的有效性。结果表明,该管理框架通过IT获得现场致因因素属性各阶段变化信息,为事故控制实时决策提供支持,有效解决建设项目大中型事故实时进程控制问题。     

突发性泄漏事件大气环境与健康风险评估系统研究

针对近些年频繁发生的突发性泄漏事件,为了能快速应急响应以降低事故的伤害程度,构建了突发性泄漏事件大气环境与健康风险评估系统.该系统以广泛应用的重气扩散模型SLAB以及最佳毒物伤害准则AEGLs为基础,将两者有机结合,可以实时有效地给出毒物事故性泄漏所造成的致死、致残、致伤等伤害区域分布以及各区域的最大半宽、最大纵深和面积统计量.针对事故的泄漏方式、泄漏物质、持续泄漏时间和气象条件等因子进行了一系列敏感性试验.分析表明,事故性泄漏的伤害区域分布几乎不受泄漏方式、环境温度、相对湿度的影响,而主要取决于泄漏物质、持续泄漏时间、环境风速和环境稳定度等因素.     

煤矿井下自燃火灾的图像识别及综合判据系统

煤矿自燃火灾的早期探测及预报是保证煤炭生产安全的有效手段。目前已有的各种预测预报技术,虽对煤炭自燃火灾的防治起到一定的作用,但对于不同煤质和不同地质赋存情况下的煤矿,单一探测方法的预测精度有限,在探测的准确性和有效性方面尚不能完全满足各种类型煤矿安全生产的需要。为了提高煤炭自燃灾害早期探测的可靠性,笔者提出一种以图像识别技术为基础的煤炭自燃发火探测方法,并进一步利用信息融合技术结合其他探测方法建立一套煤矿自燃发火综合判据系统,该系统有助于提高煤炭自燃预测的准确性,对煤矿的安全生产能发挥重要作用。     

地下矿山水患灾害防控系统研究与应用

研究利用电力载波通讯技术、自动控制、传感技术,实现矿井水文动态的实时采集监测和灾害的预测预警,实时诊断矿井涌水情况,并上报应急调度中心。在有突发水灾情况下实现预警预报,结合灾害预警机制设立不同程度的报警信息。调度指挥中心结合响应的报警信息,及时发出撤离指令,引导避险人员及时撤离,为遇险人员赢得宝贵的逃生时间,解决当前国内普遍存在的矿山突水灾害问题。     

基于风网的自学习动态监测系统分析

煤矿井下巷道风速是随时变化的,主要规律是一种围绕某一平均值的上下起伏的平稳随机过程,其表现为平均风速和脉动风速,风速传感器最大限度地反映了井下主要巷道风速信息。我们将井下风速传感器与通风解算技术相结合,对全矿井的风网进行实时计算,从而得到了全矿井较准确的实时分风量分布状况。系统能够将风速传感器采集到的实时风速转换为巷道的实时风量,根据月风量统计结果进行巷道阻力系数的自动调整;系统采用相关分析技术,测定煤矿井下数据之间相关关系和规律,并据此建立预分析测模型,进而进行风量的预测和控制;系统具有自我学习功能,通过不断修正模型参数,将实时井下探测数据用于分析和预测,为安全管理提供有效指导。     

基于Spark Streaming流回归的煤矿瓦斯浓度实时预测

为了实时分析瓦斯监测流数据并对瓦斯浓度进行准确预测以实现瓦斯灾害实时预警,以实时流数据处理框架Spark Streaming构建基于流回归的瓦斯浓度实时预测系统。系统采用分布式流处理技术,可使基于回归算法的瓦斯浓度预测模型更新周期达到秒级,提高了瓦斯浓度预测精度,满足流式大数据处理的实时性要求。实验表明:应用Spark Streaming流回归预测系统在采样周期为5 s的瓦斯监测数据流上进行实时预测时,预测平均均方根误差随模型更新周期的缩短而减小,模型更新周期可达15 s,且更新周期为45 s时预测总均方根误差最小,既能保证预测精度,又能提高瓦斯灾害预警时效。     

应急预警即时指令技术有效遏制事故发生

在化工企业中通过系统科学辨识危险源,针对危险源安全控制数据,采用OPC通讯接口标准,利用网关机和防火墙隔离技术,实现安全的与生产系统数据链接,建成危险源实时监控与应急预警信息系统的有效链接;通过Web实时画面对现场危险源数据进行监控,数据出现波动立即启动相应预案中的应急措施,利用移动公司的企信通服务,利用面向对象语言采用Socket接口编程,自主开发短信模块接口程序;通过系统调用预警模块实现短信监报功能,应用短信瞬间发布应急预警指令,为应急处理赢得时间,有效地遏制安全生产事故的发生。     

基于实验与仿真的三维水下气体泄漏预测与安全评估研究

水下气体羽流特性是海底气体泄漏风险评估的重要基础。为准确预测水下气体羽流行为,基于计算流体动力学(CFD)方法,建立1种考虑气体卷吸湍流特性的三维水下气体羽流数值预测模型;采用欧拉-欧拉流体体积模型捕捉气液作用界面,以大涡模拟(LES)方式预测羽流上浮及卷吸过程中的湍流特性,从而实现对水下气体羽流行为的预测;搭建小尺度实验平台,对比仿真与实验条件下的气体羽流形态,验证数值模型的可行性及预测精度;应用建立的数值模型对工程条件下的水下气体泄漏事故进行预测和评估,以某浅层气井喷事故为例,评估水下气体羽流上浮时间、海面影响范围和涌流高度。结果表明:基于欧拉多相流与大涡模拟的数值模型对水下气体羽流预测结果与实验具有较好的吻合度,该模型能够较好捕捉羽流的湍流特性,可为水下气体泄漏羽流行为评估提供参考。     

湍流对粉尘云电火花点火过程的影响

随着现代工业的发展,粉尘爆炸事故发生的频率也逐年增加,因此,对粉尘云点火敏感程度进行测量和计算就变得十分重要。粉尘云最小点火能是粉尘爆炸重要的特性参数之一,是采取粉尘爆炸防护的基础。最小点火能在测量的过程中受到多个敏感条件的影响,其中湍流则是最复杂的影响因素之一。文中对实验过程中粉尘云的湍流进行了定义,并分析了湍流对粉尘云最小点火能影响的内在原因;同时对通过数值模拟计算粉尘云最小点火能过程中的湍流计算给出了数学模型。从实验和数学模型两个方向对湍流进行了全面描述,对粉尘云电火花点火过程中湍流影响的分析结论,可有效的指导实验。     

基于MapInfo的矿山通风安全信息系统开发

根据现代矿山通风系统对人机交互的要求,利用OLE技术和VisualBasic编程语言,对MapInfo进行二次开发,形成了矿山通风安全信息系统。所开发的系统集成了MapInfo强大的地图、信息、数据库等的管理功能,实现了电子地图与数据库的自动连接和双向查询,完成了信息的可视化管理,并可与生产监控、调度系统集成,用于指导煤矿安全生产,防止重大事故发生。该系统具有修改通风图、生成通风管理报表、备份数据等功能,同时还可以对通风系统中的防瓦斯突出、防尘、防火、安全管理、风机等日常管理数据进行处理,在实际应用中取得了良好的效果。     

基于MapObject组件的安全生产监督管理系统信息查询技术

鉴于GIS的强大空间数据处理能力，利用ESR1公司的地图组件MapObjects2．0，首次在PowerBuilder环境卜，成功开发了基于GIS的安全生产监督管理信息查询系统，实现了地图的缩放、漫游、导航、定位和直接在地图上进行查询、分析、统计等功能，使信息查询更迅速、直观，为安全生产监督管理部门日常管理技灾时实时救援决策提供信息支持。开发实例表明，将PowerBuilde。与地图组件MapObjects2．0结合开发安全生产临督管理信息系统，不仅开发方便、速度快，而且还能充分发挥PowerBtnldcr的管理、访问数据库优势。     

基于物联网技术的特种设备监检移动办公系统开发

为了使特种设备监察、检验、作业过程更加规范、高效,提出了将物联网技术应用于特种设备监管办公的方案,开发了实际可用的便携式电梯监检移动办公系统.该系统利用射频卡标识电梯和作业人员,实现了和管理对象的直接交互;采用无线通信网络建立手持终端机与管理系统后台服务器之间的通信,实现特种设备现场与特种设备监察检验管理系统的实时交互.运行测试结果显示,利用监检移动办公系统手持机可以在现场认证作业人员资质、现场查询设备详细信息和现场出具检验报告,并且运行稳定可靠,实现了特种设备监察、检验、作业过程的自动识别和实时、远程管理.     

基于人工神经网络的烟气及温度实时预测模型*

为监测建筑火灾事故区域的危险程度,实现更加安全、高效的火灾应急救援,以通廊式建筑为研究对象,基于转置卷积神经网络及数值模拟方法开发1种可实时预测走廊位置处烟气扩散和温度分布的神经网络模型。首先,依托Python建立包含全连接、转置卷积、反池化等在内的19层神经网络模型的整体架构;其次,建立包含99个火灾场景,共7 920组图像数据的火场信息数据库用于模型训练;最后,使用测试集对模型进行可靠性验证。研究结果表明:烟气（温度）预测模型在不同火灾场景下的预测精度达到95%,训练完成后模型的预测时间一般为1~2 s。研究结果可为应急策略的快速制定提供数据参考。     

Research on 3D dynamic visualization simulation system of toxic gas diffusion based on virtual reality technology

A three-dimensional (3D) model of toxic gas diffusion was advanced based on Monte Carlo method with the presupposition that toxic gas diffusion process can be considered as random walk process of a large number of toxic gas particles. Compared to other existing models, this model includes analysis of both movement and non-movement attributes of toxic gas particles, and can well meet the need of dynamic simulation. Then, a 3D gas diffusion visualization scene management subsystem, including leak hazard source (tank), leak background (ground and sky) and surroundings near the leak area, was developed based on virtual reality (VR) technology. In this system, diffusion scene can be designed in accordance with the reality, which embodies the reunification between VR technology and engineering application. Finally, according to OpenGL particle system theory, by using Delphi and OpenGL as main programming tools, the diffusion simulation subsystem of toxic gas diffusion process and real-time concentration prediction and consequence simulation subsystem was completed. Application shows that by using VR technology in the accident consequence simulation, the whole system is of real-time, lifelike and visual characteristics, which not only embodies the great engineering value of virtual reality technology in the field of safety engineering, but also provides references for accident impact prediction, assessment and emergency plan.